안녕하세요 김두환 전문가입니다.
Q. 바다에서 물결이 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.파도와 같은 물결은 조수간만의 차, 바람, 해수의 유입 등 다양한 요인으로 생겨납니다. 파도는 결국 외부로부터 어떤 힘을 받아 생겨나는 것이죠. 잔잔한 바다에 물결의 요인도 동일합니다. 바람으로 인해 바다가 일렁이며 물결을 만들며, 어떤 충격이나 해수의 유입도 물결을 만들어낼 수 있습니다. 조수간만의 차(썰물, 밀물)는 달과 태양의 중력(만유인력)으로인해 발생하는 현상입니다. 지구는 태양 주위를 공전하고 달은 지구 주위를 공전합니다. 그리고 지구는 자전을 하고 있죠. 그래서 지구가 자전하면서 우리나라가 달과 가까워지거나 태양과 가까운 위치에 놓일때가 있습니다. 이때 만유인력이 작용해 해수면이 상승하고, 태양이나 달과 가장 멀어지는 시기에 해수면이 하강합니다. 이러한 이유로 조수간만의 차가 나타나죠. 바다와 호수에 작용하므로 물결이 이는걸 볼 수 있으며, 밀물과 썰물이 발생함을 알 수 있는 것이죠.
Q. 피아노를 치면 소리가 단계별로 이쁘게 나는데 어떤 원리로 소리가 나나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.소리라는것은 공기의 진동이라고 볼수 있습니다. 공기를 진동시킴에 따라 고막이 떨려 뇌에 소리 신호로 전달됩니다. 이 때 진동수와 진폭, 소리파동의 파형 등에 따라 소리의 높낮이(음정), 세기, 맵시 등이 달라질 수 있습니다. 피아노의 경우는 건반을 누르게 되면 내부에 망치같은 것이 쇠줄을 때리게됩니다. 쇠줄은 떨리면서 공기를 진동시켜 소리가 되는 것이죠. 그리고 이 쇠줄의 굵기와 길이가 음정을 만들어 내게 되는데, 큰 진동수를 만드는 줄은 높은 소리를 내며, 작은 진동수를 만드는 줄은 저음의 소리를 냅니다.
Q. 나무빠따랑 알루비늄빠따의 차이가 뭔가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.알루미늄 배트의 경우 내구성이 좋아 오래사용할 수 있으며, 무게가 가볍고 반발력이 좋아 나무 배트보다 공을 더 멀리 칠 수 있습니다. 하지만, 소음이 커 청력에 악영향을 끼칠 수 있는 단점이 존재하죠. 알루미늄 배트의 경우 홈런이 많이 나오기 때문에 야구 규정상 나무배트만을 사용하기도 합니다. 물론 대회마다 규정이 다르겠지만요.
Q. 뜨거운 얼음도 만들수 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.뜨거운 얼음은 물리적으로 고압환경에서는 가능합니다. 온도란 입자, 분자의 진동과 운동에너지에 의해 결정되는 물리량입니다. 즉 온도가 높다는 것은 입자의 진동운동과 병진운동이 활발하다는 의미입니다. 그리고 얼음 결정은 전기적 인력으로 인해 특정한 규칙으로(6각구조) 배열하는 것을 의미합니다. 그런데, 온도가 높아버리면 불규칙적인 운동과 활발성으로 전기적인력을 이겨내고 움직이게됩니다. 그래서 뜨거운 얼음은 불가능하죠. 하지만, 고압의 환경은 다릅니다. 활발한 운동을 잡아주기 때문에 전기적인 인력으로 어느정도 붙잡힐 수 있고 얼음 결정이 될 수 있죠. 물론 가능한 한계온도와 압력의 조건이 존재할 수 있으며 특정온도 이상으로 뜨겁게는 만들지 못합니다.
Q. 태풍이 어떻게 발생하게 되는건지 궁금합니다?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.태풍은 태양 에너지를 많이 받는 적도부근의 바다에서 만들어집니다. 적도 부근에서 태양 에너지를 받아 물이 증발하여 상승하며 구름이 다수 만들어집니다. 여름이나 가을에 적도 부근에서는 이러한 구름이 거대한 저기압 시스템으로 발달하게 되는데 이를 태풍이라고합니다. 태풍은 바람의 흐름을 타 중위도, 고위도까지 올라옵니다. 올라올때 바다 위를 지나면서 오는데 바다로부터 증발한 수증기를 머금고 세력을 키우며 올라옵니다. 그래서 우리나라나 다른 나라를 강타하죠. 태풍은 육지내에서 더 이상 수증기를 공급 받지 못하기 때문에 세력이 약해지며 서서히 소멸하게 됩니다.