안녕하세요 김도건 전문가입니다.
생물·생명
Q. 최근 전 세계적으로 꿀벌 군집붕괴현상이 발생하는 이유가 무엇인지 궁금합니다.
올해 초 전국에서 77억 마리가 넘는 꿀벌이 집단 실종된 것으로 알려지며 식품업계의 벌꿀 수급에 어려움을 겪었습니다.우리나라에서 발생한 꿀벌 실종과 관련해서 농촌진흥청은 해충인 응애 발생과 이상기후 등이 복합적으로 작용했기 때문으로 분석했습니다. 응애는 꿀벌에 기생하면서 체액과 조직을 먹고 자라는 해충으로, 꿀벌 성장을 저하시키는 해충입니다. 이 외에 베로아, 작은벌집딱정벌레의 위협 역시 하나의 원인으로 보고 있습니다.이상기후 역시 빼놓을 수 없습니다. 벌은 기온 등 날씨 영향을 많이 받는 곤충인데요, 기상청 기후 분석 결과에 따르면 지난해 전국 연평균 기온은 13.3도로 평년 대비 0.8도 높았습니다. 이는 기상 관측이 전국으로 확대된 1973년 이후 역대 둘째로 높은 온도로, 따뜻한 기온 때문에 월동을 해야 할 벌들이 그러지 못해 폐사한 것으로 보고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구 온난화로 인한 지구 멸망
기후 전문가들은 산업혁명 이전과 비교해 기온이 6도 오르면 사실상 멸망에 이른다고 보는 것이 맞다고 합니다. 그런데 현재 지구 기온은 (산업화 이전에 비해) 1도가량 올랐고, 인류가 기후변화에 소극적으로 대응할 경우 2100년까지 약 3도 정도 오를 것으로 추정합니다. 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)는 인류가 소극 대응할 경우의 기온 상승 전망 ‘평균치’를 3.5도 수준으로 제시했습니다. 3도 상승했을 때에도 무서운 결과가 기다리고 있겠지만 문명이 파괴되는 정도까진 아닐 것이라고 예측합니다.
생물·생명
Q. 몸무게는 아침에 재는게 정확한건가요?
몸무게는 아침에 화장실을 다녀온 후 재는 것이 가장 정확합니다. 더 자세히 말하자면, 일어나자마자 소변을 본 후 가급적 아무것도 입지 않은 상태에서 측정하는 것이 정확합니다. 매일 아침에 재는 것이 정확한 이유는 하루 중 자는 시간까지 가장 공복시간이 긴 상태에서 최대한 균일한 조건과 시간대를 맞추는 것이 용이하기 때문입니다. 몸무게 차이가 나는 것은 어떻게 보면 당연합니다. 그날 수분을 얼마나 섭취했는지에 따라 다르고, 나트륨을 얼마나 섭취했는지, 카페인 같은 이뇨 작용성과 관련 있는 식품을 먹었는지에 따라 몸무게는 들쑥날쑥합니다. 또한 과식을 했을 경우 탄수화물에 따라 아직 에너지가 소비되기 전 체내에 남아있는 무게일 가능성도 있으며 운동량에 따라, 화장실 여부에 따라 몸무게는 천차만별 입니다. 그렇기 때문에 아침 공복에 재는 것이 가장 정확합니다.
전기·전자
Q. 체온계는 어떤원리로 측정이 되는지 궁금합니다.
귀에 넣어 사용하는 체온계의 원리는 적외선 입니다. 적외선은 가시광선이 아니라 눈에 보이진 않지만 탁월한 열 전달력과 강한 공기 중 투과력을 지닌 파장입니다. 그 자체로 열 측정에 최적화된 성질을 지닌 셈인데, 모든 생물이나 물체는 각자 지닌 온도에 따라 이 적외선 에너지를 상시로 뿜고 있다는 겁니다. 즉, 비접촉 적외선 체온계는 대상이 발산하는 적외선 에너지를 열 수치로 변환하는 것이 기본 원리입니다. 종종 체온계 등에서 나오는 빨간빛을 통해 열을 잰다고 생각하는 분들이 있는데, 그건 단순히 열 측정 부위를 표시하는 것에 불과합니다. 다시 말해 체온계는 적외선을 쏘는 게 아니라 ‘흡수’함으로써 체온을 측정하는 겁니다.
화학
Q. Lg화학에서 만드는 배터리는 어떤 것인가요?
LG에너지솔루션과 SK이노베이션(SK온)의 배터리는 모두 '파우치형' 배터리 입니다. 파우치형 배터리는 파우치 필름에 양극, 음극, 분리막 등 각종 소재를 적용하는 형태입니다. 다른 국내 배터리 업체인 삼성SDI는 금속 캔(CAN)을 이용한 '각형'을 중대형 배터리로 이용합니다.LG엔솔과 SK온은 같은 파우치형 배터리를 만들지만 생산 공법에서 차이가 있습니다. LG엔솔은 배터리 양‧음극과 분리막을 먼저 붙이는 합착(라미네이션)한 이후 배터리 소재를 적층하는 라미네이션&스태킹(L&S:Lamination&Stacking) 기술을 쓰고 SK온의 경우 양극·음극을 낱장으로 재단 후 분리막과 번갈아 쌓는 Z-스태킹을 사용합니다.라미네이션&스태킹과 Z-스태킹은 각자 장‧단점이 있다. LG엔솔 방식은 Z-스태킹 대비 생산성이 높고, 배터리 내부 공간 효율을 극대화해 용량을 더 키울 수 있지만 라미네이션 과정에서 분리막 정렬이 어긋나는 등 생산공정 관리 요소가 큽니다.전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 상태인 배터리입니다. 현재 사용중인 모든 배터리는 액체 상태의 전해질을 사용하고 있습니다.
생물·생명
Q. 타임머신의 가능성은 이론적입니까, 실재적입니까?
타임머신은 이론적으로는 가능합니다. 만약 미래에 어떤 아이가 엄마를 지구에 남겨둔 채 광속에 가까운 속도를 내는 우주선을 타고 우주여행을 하고 돌아왔다는 상상을 해봅시다. 그런데 지구에 남은 엄마는 열 살이나 나이를 먹은 데 비해, 우주여행을 하고 온 아이는 한 살밖에 나이를 먹지 않는 신기한 일이 벌어질 것입니다. 그 이유는 아이가 타고 간 우주선이 우주여행을 하는 동안 광속에 가까운 속도로 나아가면서 우주선 안의 시간 흐름이 느려졌기 때문입니다. 아이는 9년의 세월을 뛰어넘는 시간 여행을 하고 미래의 지구에 도착한 셈이 됩니다. 결국, 빛의 속도로 나아가는 우주선을 타면 미래로의 시간 여행이 얼마든지 가능할 수 있습니다.
기계공학
Q. 비산 방지필름은 어떠한 원리로 파편이 튀는 것을 방지하나요?
비산 방지 필름을 붙일경우 만일 유리가 깨져도 파편이 튀지 않습니다. 이는 비산 방지 필름은 깨지기 어려운 폴리에스테르 소재로 되어 있어 강력한 접착제로 유리에 밀착하기 때문에 유리가 깨져도 필름에 파편이 붙은 채 튀지 않습니다.
생물·생명
Q. 물고기는 바닷물과 민물 두 종류로 나뉘나요
바다와 강의 가장 큰 차이점은 염분이 다르다는 것입니다. 바닷물의 소금 농도는 해수어의 체액보다도 높습니다. 그래서 물이 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 흘러가는 삼투압 현상이 일어나게 됩니다. 바닷물고기의 몸에서 체액과 바닷물의 소금 농도를 똑같이 만들기 위해 몸에서 물을 내보내게 됩니다. 그래서 물고기는 빠져나간 물을 보충하기 위해 바닷물을 많이 마십니다. 바닷물을 마시면 몸속에 소금이 쌓이는데, 이때 중요한 역할을 하는 게 바닷물고기의 아가미입니다. 아가미는 소금을 거르는 기능이 있어서, 쓸모없는 소금을 몸 밖으로 내보낼 수 있습니다. 그런데 아무리 아가미로 소금을 걸러도 필요없는 소금이 몸에 들어오는 것을 완전히 막을 수는 없습니다. 바닷물을 마시면 몸에 소금이 쌓이기 때문에 아가미로 거르지 못한 소금은 신장이 걸러서 오줌과 함께 몸 밖으로 내보내게 됩니다.반면 민물고기는 물을 마시지 않습니다. 소금이 적은 강이나 호수에서 사는 민물고기는 물보다 체액의 소금 농도가 더 높습니다. 그래서 삼투압 작용으로 몸속에 물이 점점 들어옵니다. 물을 거의 마시지 않아도 오줌의 양이 많은 특징이 있습니다.이러한 구조적 차이때문에 바다와 민물고기는 서로 반대로 살지 못하는 것입니다.
화학
Q. 날씨가 추워지면 왜 콧물이 먼저 날까요?
추울 때 콧물이 많이 나는 이유는 차갑고 건조한 공기를 데워 습도를 갖게 하기 위해서 코가 더 많은 점액을 만들어 내기 때문입니다. 코에서 나오는 콧물은 점막에서 생성됩니다. 점막은 얇은 담요같이 콧구멍 속을 덮고 보호하는 세포입니다. 점액은 대부분이 물, 염분, 그리고 백혈구와 당단백질 또는 탄수화물과 결합된 단백질로 되어 있습니다. 겨울철과 같이 공기가 차고 건조해져 오면 점막은 많은 점액을 분비하고, 그로 인하여 공기가 습윤해져 비강이 건조로 인한 균열이나 피가 나오는 것을 막아 줍니다. 게다가 점액은 공기 중의 입자를 잡아주기 때문에 폐에 유입되는 것을 막아줍니다.
화학
Q. 얼마전 온도계가 깨져서 온도계를 치운적이 있는데 금반지가 색이 변했어요?
금은 수은과 반응성이 심해 소량이라도 묻을 경우 하얗게 변하게 됩니다. 수은이 묻어도 금성분은 그대로 동일합니다. 수은성분은 제거가 가능하니 금은방이나 수리가 가능한곳에 맡겨 수은성분을 제거하시면 됩니다.