안녕하세요 김두환 전문가입니다.
전기·전자
Q. 드론이 하늘을 날 수 있는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.비행을 하는데 크게 두 가지 원리가 있습니다. 첫째론 작용-반작용이 있으며, 둘째로 양력을 얻는 원리가 있으며 있습니다.작용-반작용은 프로펠러에서 공기들을 지면으로 밀어내는 힘으로 비행체가 뜨는것을 의미합니다. 프로펠러를 회전시켜 공기를 지면으로 수직하게 튕겨내면서 비행체가 뜨는것이죠. 드론, 헬리콥터, 로켓이 이에 해당하는 비행원리입니다.양력을 얻는 원리는 압력차에 의한 힘에 의한 것입니다. 비행체의 날개에서 주로 얻게되는데, 날개의 윗부분은 곡면으로, 아랫부분은 평평한 면으로 하여 윗부분에서 공기의 흐름, 유속을 빠르게 해줌으로써 압력을 낮추는 것입니다. 그러면 날개의 아랫부분에서 윗부분으로 힘을 받게되어 뜰 수 있는 것이죠.
지구과학·천문우주
Q. 오로라는 극지방에서 관찰할 수 있는데 어떤 원리로 눈에 보이는건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.오로라는 우주에서 날아오는 우주선(하전입자)이 대기의 기체와 부딪혀 생겨나는 현상입니다.하전입자는 전하를 띠는 입자들을 의미합니다. 보통 우주선이라고도 합니다. 우주에서 날아오는 입자인 우주선이 행성으로 들어오는데 이때 전하를 띠고 있으면 행성 자기장에 의해 나선 운동을 합니다. 우주선은 나선 운동을 하며 극지방으로 이동합니다. 그리고 자기장이 강한 고위도에서 나선 운동이 강하게 일어나죠. 나선운동을 하며 대기에 있는 기체와 부딪히며 빛을 발하는데 이를 오로라라고합니다.빛이 나는 원리는 기체 분자에 존재하는 전자의 에너지 상태가 외부 우주선과의 충돌로 높은 에너지 상태가 됩니다. 그리고 다시 안정적인 상태로 돌아가려고 낮은 에너지 상태로 돌아가는데 이때 손실 되는 에너지가 빛으로 방출 되어 우리 눈에 들어오게 되는것이죠. 기체의 종류와 에너지의 차이에 따라 다른 파장의 빛을 방출하므로, 오로라의 색이 다르게 보일 수 있습니다.
물리
Q. 체온이 높을 수록 기초대사량이 높은건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 보통 체온이 평균보다 살짝높거나 열이 많은 사람들이 기초대사량이 높습니다. 기초대사량은 최소한의 움직임, 생명활동에 있어 소비되는 에너지며, 신진대사가 활발할 경우 많은 에너지를 소비합니다. 그래서 열이 많은 사람이 기초대사량이 높을 수 있습니다.
전기·전자
Q. 핵잠수함은 방사능에 피폭 안되는 배인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 핵분열 과정이 일어나는 원자로에서 방사선 물질이 노출되지 않도록 설계했기 때문에 방사능에 피폭되지 않습니다. 만약 이러한 설계가 되지않았더라면 핵잠수함, 원자력잠수함의 쓰임이 없었을 것입니다.
전기·전자
Q. 빛의 속도와 사람이 물체를 보는 속도중 어느것이 더 빠른가요??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.빛의 속력이 가장 빠릅니다. 빛의 속력은 대략 초속 30만km의 속력으로 이세상 어떠한 것보다도 빠른 물질입니다. 우리가 물체를 보는 것은 빛이 우리눈에 도달한 뒤 뇌까지 신경이 전달되어 인지하는 것입니다. 이 과정에서 빛이 우리눈까지 도달하는데 속력은 빛의 속력으로 빛과 동일하나, 신경이 전달되는 과정은 빛보다 훨씬 느리기 때문에 빛의 속력이 훨씬 빠르다 말씀드릴 수 있습니다.