지구과학·천문우주
Q. 해무리는 신기하던데 어떤 원리로 생기나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.해무리는 습기가 많거나 안개가 조금 꼇을 때 볼 수 있습니다. 해무리는 태양(해) 주변에 생기는 무지개로, 원으로 형성됩니다. 해무리가 발생하는 이유는 프리즘 역할을 하는 수증기 때문입니다. 수증기, 즉, 아주 작은 물 방울들이 태양 빛(백색광)을 빨주노초파남보 처럼 파장별로 빛을 분산시킵니다. 그리고 이러한 수증기는 태양이 떠있는 하늘 주변에 거의 균일하게 있기 때문에 동그랗게 띠를 형성하며 프리즘 역할을 하는 것이죠. 이러한 빛이 우리 눈으로 들어오기 때문에 동그란 무지개 처럼 보이는 것이죠.
Q. 쌍곡선 구조가 직선 구조에 비해 안정적인 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.보통 중력장 내에서 줄이나 선, 어떠한 고체 구조물이 갖는 가장 안정적인 형태는 cosh(hyperbolic cosine) 함수의 형태를 띱니다. 이러한 함수는 exp(x)+exp(-x)와 같은 형태이며, 쌍곡선의 형태를 띠죠. 건축물 중 현수교가 대표적입니다. 만약 현수교의 양끝단이 고정되어 다리를 형성할 경우 다리의 길이나 양 끝단의 각도에 의해 곡률이 결정됩니다. 즉, 곡률은 변할 수 있죠. 만약 이러한 모양을 거스르면 가장 안정적인 모양이라고 할 수 없습니다.