안녕하세요 김장현 전문가입니다.
전기·전자
Q. 태양광 발전의 원리를 알려주세요
태양 에너지 발전은 크게 태양열과 태양광 두개로 나뉩니다.태양열 발전은 수증기를 끓여서 열교환기를 이용해 전기를 생산하는 방식이고,태양광 발전은 빛 에너지가 전자와 부딪히면서 전자를 실제로 움직여 전기를 생산하는 방식입니다.우리나라의 경우는 사계절이 뚜렷하기 때문에 태양광이 더 선호되고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 비가내린뒤 햇살이 비치고나면 무지개 빛이만들어지는원인은 무엇인가요?
무지개는 수증기에 포함된 물방울의 빛의 굴절과 반사에 의해서 생깁니다.비가 오게 된 후, 공기 중에는 수 많은 물방울이 존재하는데, 여기에 햇빛이 들어오게 되면,내부에서 굴절과 반사가 생기고, 물방울이 프리즘 역할을 하여 분산에 의해 무지개를 만들게 됩니다.
화학
Q. 날씨가 추워지면 왜 피부가 건조해지는건가요?
겨울이 건조한 이유는 날씨가 춥기 때문입니다.공기에 포함된 습도는 온도에 의해 결정되는데,온도가 높으면 공기 속에 수증기가 많이 포함될 수 있고,온도가 낮으면 수증기가 얼기 때문에 공기 속에 많이 없어지게 됩니다.따라서 겨울에 건조한 기후가 되고, 피부도 건조해지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 개기월식에서 달이 붉게 변하는 이유
개기월식이 일어날 때 달이 붉은색으로 보입니다.지구 대기의 산란에 의해, 태양에서 나온 빛 중 파장이 짧은 파란색 ~ 보란색 빛이 산란되어파장이 긴 붉은색만 남아 달이 붉은색으로 보이게 됩니다.즉, 적절히 가려져서 특정한 파장만 보이는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. GPS는 왜 적어도 3개의 인공위성이 필요하나요?
GPS는 삼각측량을 바탕으로 위치를 알 수 있습니다.삼각측량은 어떤 한 점의 좌표와 거리를 삼각형의 성질(사인 법칙)을 이용하여 알아내는 방법입니다.찾으려는 점과 두 기준점이 있으면, 삼각형이 만들어지고, 그 변의 길이를 측정하여 사인 법칙 등을 이용하여 거리를 알아낼 수 있습니다.따라서 삼각형을 만들기 위해 3개가 필요합니다.
생물·생명
Q. 목 매달아 자살을 했을 경우 ?
죽었기 때문입니다.혀가 나오긴 하지만 영화처럼 과장되게 나오는 것이 아니라 그냥 근육이 풀려서 나온은 것입니다.분비물도 마찬가지로 죽었기 때문에 항문이 더 이상 분비물을 잡지 못해 나오게 됩니다.
화학공학
Q. 보온병의 과학적 원리가 궁금해요
제대로 만든 보온병라면 내부에 진공 층이 있어 열이 전달되지가 않습니다.따라서 열 전달이 잘 이루어지지 않으므로 온도가 보존, 즉 보온 보냉 효과가 뛰어납니다.하지만 진공이 완벽하게 보존될 수 없으므로 보통 2~3년 정도의 수명을 가지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 하늘 위에서 번개는 어떻게 생기는 것인가요?
번개는 구름 속에 형성된 전기장 때문에 생성됩니다.구름 입자는 양전하, 음전하를 가지게 되는데 입자가 전하의 갯수를 맞추기 위해 이동하는 순간이 있습니다. 이 구름 속의 전기장이 물방울과의 마찰에 의해서 발생합니다.먹구름 안에 있는 물방울이나 작은 얼음들이 계속 부딪히며 얼음은 전자를 뺏기고 더 높은 곳으로 상승합니다.그러면 위쪽은 상대적으로 양전하, 아래쪽은 음전하를 가지게 되어 번개가 치는 구름이 되는 것입니다.
전기·전자
Q. 왼손잡이가 적은 이유가 궁금합니다
왼손잡이에 대한 여러 가설이 있습니다.- 진화론적인 가설경쟁속에서 왼손잡이가 이익이 있기 때문에 일정 비율을 유지하고 있다고 합니다.예를 들어서 야구 선수 중 최상위 타자는 50%가 왼손잡이인데, 왼손잡이가 소수이기 때문에, 오른손잡이와 경쟁할 때, 오른손잡이가 경쟁자를 이기기 매우 힘들다고 합니다.즉 이러한 불균형이 왼손잡이에게 이익이 된다는 가설입니다.- 유전적인 가설유전적으로 왼손 잡이 + 오른손 잡이의 경우 17% 정도는 왼손잡이로 태어난다고 합니다.둘다 오른손 잡이라면 10%, 둘다 왼손이라면 25% 정도로 결정됩니다.즉, 단순히 유전이라는 이론도 있습니다.
화학
Q. 겨울철에 유독 정전기가 많이 발생하는 이유는 무엇일까요?
정전기는 물체가 서로 마찰할 때 발생합니다.두 물체가 서로 접촉한 후에 분리하게 되면 분리된 경계면에서 전하가 이동하게 됩니다.이때 각각의 물체는 같은 양의 과잉 양전하와 음전하가 발생하여 전기가 흐르게 됩니다.피부에 수분이 많으면 전기가 중성상태가 되어 전기 이동이 활발하게 이루어지지 않습니다.따라서, 우리나라와 같이 겨울에 건조한 곳이라면 정전기가 많이 발생하게 됩니다.