안녕하세요 김장현 전문가입니다.
전기·전자
Q. 블루투스의 작동 원리가 궁금합니다.
블루투스는 마스터 & 슬레이브 방식으로 구성됩니다.예를 들어 차 안에서 음악을 듣는다면, 스마트폰이 마스터이고 자동차의 스피커가 슬레이브 입니다.이때 근거리에서 두 기기간의 주파수를 호핑하면서 데이터를 주고 받는 것입니다.여기서 호핑이란, 데이터 전송 시 채널 하나를 독점해서 빠르게 데이터를 전송하는 방식입니다.
기계공학
Q. 워터파크에서 쓰라는 물놀이마스크는 어떻게 코로나19를 막아주나요?
마스크 자체가 입과 코를 막기 때문에 바이러스를 물리적으로 막을 수는 있습니다.비말로 인해 입이나 코에 바이러스가 감염되기 쉽기 때문에꼭 마스크가 아니더라도 입과 코를 막으면 어느정도 감염이 예방은 됩니다.물놀이용 마스크에 바이러스 필터가 있지 않는한 추가적인 효능은 없습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리 은하는 왜 이렇게 큰가요?
현재의 추측으로는 우주가 폭발로 인해 생겼으며, 계속해서 우주가 확장되고 있기 때문입니다.실제로 폭발로 인해 생긴 파장이 모든 방향으로 관측이 되고 있습니다.이 파장인 우주배경복사는 0.1~10cm의 전자기파가 우주의 모든 방향에 거의 같은 강도로 관측이 되었습니다.따라서 무언가가 폭발을 하였고 그 파장이 아직 남아 있다고 결론을 내릴 수 있습니다.
화학
Q. 담배가 몸에 상당히 해로운데요~ 담배잎도 해롭나요?
담배잎 자체는 약초로도 쓰이고 있습니다.담배는 중독을 위해 니코틴과 타르 등 유해 물질을 넣어서 몸에 나쁜 것입니다.담배잎을 태운 연기를 흡입하면 위장 질환에 효과가 있다는 연구 결과도 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 핵까지 도달할 방법은 없을까요?
현재의 기술로 지구의 핵까지 도달하는 것은 불가능합니다.현대의 장비로 계속 땅을 파봤자, 지구 내부에 있는 내핵과 외핵의 높은 온도에 의해 장비가 모두 녹게 됩니다.지구 내부의 온도는 약 5~6000 도 이기 때문에 이 온도를 극복하지 못하는 이상 끝까지 땅을 팔 수 없습니다.
기계공학
Q. 동절기 스노우타이어의 원리는 무엇인가요?
겨울이 끝나고 다시 온도가 올라가면 그때 스노우 타이어를 다시 교체하시면 됩니다.스노우 타이어 자체는 얼음위에도 잘 다니기 위해서 교체하는 것입니다.스노우 타이어는 일반 타이어에 비해 제동 성능이 좋고 마찰력이 높습니다.보통 온도가 낮아지면 타이어의 기압이 낮아지고 고무가 얼게 되어 단단해져서 위험합니다.하지만 스노우 타이어는 고무가 얼지 않도록 유연한 성분의 소재를 사용해서 겨울에도 잘 얼지 않습니다.
화학
Q. 하이퍼 튜브 열차에대해서 궁금합니다
하이퍼루프는 진공 튜브를 달리는 자기부상열차 입니다.이름에서 알 수 있듯이, 열차 아래에 자석이 있고, 서로 같은 극은 밀고, 다른 극은 당겨서 앞으로 나가는 형태의 열차 입니다.어디에서 진공 얘기가 나왔는지는 모르겠지만,기차가 빠르다고 해서 기압이 늘어나는 것은 아닙니다.속도를 천천히 올리고 일정 속도를 유지하게 되면 받는 힘은 0이 됩니다.
화학
Q. 헬륨 가스를 마시면 목소리가 변하는 이유?
목소리를 내는 소리의 진동수는 공기의 밀도에 따라 달라집니다.밀도가 낮으면 빠르게 움직이고, 밀도가 높으면 천천히 움직입니다.헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 소리의 속도가 3배 이상 빨라집니다.속도가 빨라져 진동수가 높아지고 일시적으로 목소리가 변하게 됩니다.이론적으로 공기보다 밀도가 낮은 모든 기체는 가능하지만,헬륨의 경우는 인체 내에 무해하기 때문에 주로 헬륨을 사용합ㄴ다.
화학
Q. 날씨가 차가우면 왜? 물이 반쯤 든 페트병의 부피가 줄까요?
날씨가 차가우면 기체나 액체나 모두 운동에너지가 줄어들게 됩니다.따라서 기체와 액체의 분자가 활동 범위가 줄어들게 되므로 부피가 줄어들게 됩니다.반대로 열을 가하면 열 에너지가 운동에너지로 전환되면서 부피가 커지게 됩니다.
생물·생명
Q. 모기의생명은 온도에 취약한 생물체 아닌가요?
겨울에 따뜻한 지역에서 모기가 출몰하지만모기도 겨울에 활동하지 못할 정도로 춥게 되면, 동면에 들어가게 됩니다.대부분 정화조나 하수구와 같은 곳에서 겨울잠을 자게 됩니다.하지만 아직 겨울이 지속되지 않았고, 따뜻한 날이 동반되고 있으므로 활동하고 있을 수 있습니다.