안녕하세요 김장현 전문가입니다.
전기·전자
Q. 정전기가 잘 일어나는 바지를 입고, 정전기봉으로 바지를 문지릅니다.
정지되어있는 것은 전하이지, 전기가 아닙니다.전기는 전하가 흐르기 때문에 생기는 현상입니다.대부분의 정전기는 물체가 서로 마찰할 때 정지되어 있는 전하가 이동하면서 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.정전기는 순간적으로 일어나기 때문에 전기처럼 사용하는 것은 불가능합니다.
지구과학·천문우주
Q. 골프공의 표면은 왜 홈이 파여있나요?
골프공의 표면에 작은 홈이 파여 있는 것을 딤플이라고 합니다.골프공 표면이 거칠수록 더 멀리 날아갈 수 있어 그렇게 만들고 있습니다.골프공의 파인 홈(딤플)이 공기 저항을 감소시키고, 그 틈에서 조그마한 소용돌이가 생기게 됩니다.이러한 소용돌이에 의해 공기의 압력이 내려가 공을 뒤쪽으로 잡아당기는 저항력이 생기게 됩니다.그 결과 공 전체의 기압 차이가 감소하게 돼 항력이 줄어들어 더 멀리 날아가게 됩니다.
생물·생명
Q. 곤충은 어디로 숨은 쉬는건가요?
곤충은 인간처럼 폐를 가져서 호흡하지는 않습니다.곤충의 표면에 노출된 숨구멍이 있어 이 구멍으로 직접 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내뿜습니다.이러한 호흡 기관을 기관계라고 합니다.
전기·전자
Q. 이어폰 외부소음 차단원리가 궁금해요?
소리는 파장이라서 보강 간섭과 상쇄 간섭이 가능합니다.파장의 특징은 같은 크기로 중첩되면 보강 간섭이 일어나고 반대 크기로 합쳐지면 상쇄 간섭이 일어나게 됩니다.이어폰 외부 소음 차단은 상쇄간섭을 이용하여 파장의 진폭을 줄여 소리를 차단합니다.외부의 잡음에 대해 반대되는 파동을 같은 시간에 발생시켜 소리를 상쇄시킵니다.
토목공학
Q. 일기 예보에서 파고의 높이는 어떻게 예측하나요?
정확하게 말해 파도의 높이를 측정하는 것은 아닙니다.파도는 바람에 의해서 형성되는 것인데, 바람의 풍속에 의해 파도의 높이가 결정될 수 있습니다.바람의 풍속에 파도의 높이에 대한 정보가 일기예보에 많이 쌓여있으므로,풍속만 정확히 잰다면 파도의 높이를 적절히 추측할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 개구리들이 겨울에 얼어붙었음에도 어떻게 다시 살아날 수가 있는건가요?
개구리가 동면 중이라고 해서 완전 얼어있는 것은 아닙니다.겨울잠을 자기 전에 먹이를 최대한 많이 섭취하여 혈액 속에 포도당을 많이 비축해두는데,이러한 포도당의 농도에 의해 혈액의 어는점이 낮아집니다.따라서 내부 혈액이 완전히 얼어붙은 것은 아닙니다.
화학
Q. 왜 흉터가 있는 부위에는 털이 나지 않나요?
털은 피부에 있는 모낭세포에 의해서 만들어집니다.하지만 상처에 의해서 피부 내에 있는 모낭세포까지 파괴가 된다면,흉터진 자리에는 모낭세포가 없으므로 털이 나지 않게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 인종에 상관 없이 손바닥 색깔이 비슷한 이유가 궁금합니다
멜라닌은 피부 표피와 진피 사이에 존재하는 색소입니다.이 색소에 따라 피부색이 결정되는데, 자외선에 피부가 노출되면 피부를 보호하기 위해 멜라닌 색소를 더 만들어내게 됩니다.즉, 멜라닌이 많아지면 피부가 검어지게 됩니다.하지만 손바닥이나 발바닥은 상대적으로 자외선을 적게 받으므로 인종과 관계없이 모두 흰편입니다.
지구과학·천문우주
Q. 구름은 왜 얼어서 떨어지지않나요?
구름의 입자 하나하나는 가볍기 때문입니다.구름의 입자 하나하나는 공기의 흐름, 즉 상승 기류를 타고 있습니다.따라서 구름 전체가 떨어지지 않습니다.초속 1cm의 상승 기류만 있어도 구름은 충분히 하늘에 떠있을 수 있습니다.강풍이 분다고 해도 구름입자끼리 뭉쳐져 있으니 다 같이 움직이게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양이 쏟아 내는 열에너지는 무한한 것인가요?
무한한 에너지는 없습니다.태양의 경우 수명은 약 100억년 정도로 추정하고 있습니다.현재 46억살 정도이니 앞으로 50억년 후에 태양은 소멸될 것으로 보고 있습니다.태양의 에너지는 수소와 헬륨의 핵융합으로 이루어져 있습니다.즉 태양의 소멸은 수명이 다해 수소와 헬륨이 모두 소멸되어 더이상 핵융합이 불가능할 때까지 입니다.