안녕하세요 과학 및 방위산업 전문가입니다.
전기·전자
Q. 인덕션은 어떤 원리에 의해 가동되어지는지 질문입니다.
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.하이라이트는 전기코일에 전기를 흘려 코일을 직접 데우는 방식(열선)인데 이 방식은 실제 손을 데보면 뜨겁습니다. 반면 인덕션은 유도기전력을 이용하는 방식인데요, 냄비 바닥에 강한 자기장을 만들어 이로부터 발생하는 전류가 냄비를 데우는 방식입니다. 냄비가 없을땐 전혀 뜨거워지지 않습니다. 인덕션은 맴돌이 전류(eddy current)로 인한 발열방식입니다. 질문자께서 사용하시는 하이라이트는 인덕션이 아닙니다. 그냥 전기난로처럼 전기로 코일을 데워서 그 열로 냄비를 데우는 방식입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리는 왜 우주 탐사를 달 또는 화성만 하는 것인가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.달과 화성만 탐사하는 것은 아니라 모든 행성을 탐사하고 있는데 유독 달과 화성 탐사가 부각되는 것은 유인탐사(사람이 직접 가서 탐사)이기 때문입니다. 아직 달만 유인탐사가 진행되었고 화성도 유인탐사는 진행되지 못했습니다. 이 두 행성은 비교적 지구와 거리가 가깝기 때문에 유인 탐사를 시도하는 것이고 그 외의 행성은 거리가 멀기 때문에 탐사에 소요되는 비용이 어마무시하게 커지기 때문이죠(시간, 연료, 식량 등에 소요되는 비용). 또한 거리가 먼 곳의 행성들은 아직 그 행성에 대한 파악이 확실하게 되지 않았기 때문입니다.(인간이 착륙할 수 있는 환경인지, 고체인지 기체인지 등) 거리가 먼 목성, 토성 등도 무인 탐사선을 이용해 탐사는 하고 있습니다. (아직은 대부분 궤도를 지나가면서 사직을 찍어 보내는 정도입니다.)
화학
Q. 상온초전도체가 개발이 된다면?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.초전도체는 전기저항이 0인 물질입니다. 전기저항이 0이 되면 전기를 사용하여 장치를 구동시켜도 전기에너지의 손실이 0입니다. 현재는 극저온(영하 240도)에서만 관찰이 되는 현상입니다. 만약 상온에서 초전도 현상을 일으키는 물질이 발견/발명 된다면 그 적용 분야는 무궁무진합니다. 오래 사용하여도 발열이 없는 전자제품(휴대폰이나 컴퓨터 발열 문제가 심각하죠), 발전소에서 가정으로의 전력 송신 간 발생하는 전력 손실 방지(전기요금 인하), 전기신호의 방해가 없어져 더 빠른 통신, 그리고 슈퍼컴퓨터의 능력을 뛰어넘는 초슈퍼컴퓨터, 철길 위를 떠서 달리는 자기부상 열차 등 말로 다할 수 없을 정도로 많습니다.
지구과학·천문우주
Q. 초전도체가 실존하는걸까요? 궁금해요
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.초전도체는 전기를 손실이 전혀 없이 전달할 수 있는 물질을 초전도체라고 합니다. 우리가 흔히 사용하는 전도체(철, 구리, 금, 은 등)는 전기를 전달하면서 일정 부분의 전기에너지를 열에너지로 잃어버리게 됩니다. 초전도체는 이러한 손실 없이 전기를 전달하는 물체인데, 이를 전기/전자 분야에 적용한다면 그야 말로 새로운 시대로 접어들게 됩니다. 장기간 사용하여도 발열이 없는 전자제품, 발전소에서 가정으로 손실없이 전력을 송신, 더욱 빠른 통신, 슈퍼컴퓨터를 넘어선 초슈퍼컴퓨터의 개발 등 적용 분야는 무궁무진합니다. 현재도 초전도 현상은 관찰이 되는데 그 조건이 엄청난 낮은 온도(약 영하 240도)에서만 관찰이 되었습니다. 이러한 초전도 현상을 상온에서도 구현할 수 있는 물질은 아직 발견되지 않았습니다. 많은 과학자들이 상온에서도 초전도 현상을 일으키는 물질을 발견/발명/합성 하기 위해 노력 중입니다.
기계공학
Q. 어뢰를 경어뢰, 중어뢰 등으로 구분하는 기준미 무엇인가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.경어뢰, 중어뢰를 구분하는 것은 어뢰의 무게입니다. 영어로는 경어뢰는 Light Weight Torpedo라 하고, 중어뢰는 Heavy Weight Torpedo라고 합니다. 경어뢰는 주로 바다 밖(주로 헬기나 전투기)에서 발사하여 바다 위의 선박이나 바닷속의 잠수함을 공격하는 것이고 그 무게는 대략 300 kg 이하입니다. 중어뢰는 무게가 그 이상으로 많이 나가며 무게가 무거운 만큼 파괴력도 훨씬 강합니다. 무게가 무거워 발사를 하기 위해서는 물의 부력을 이용해야 합니다. 따라서 주로 사용하는 곳이 대형 전투함이나 잠수함에서 사용합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구온난화의 원인이 궁금합니다
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.지구온난화도 원인이 여러가지입니다. 우선 요즘 크게 이슈가 되고 있는 것이 과연 인간의 무분별한 개발 때문에 온난화가 진행되는 것인가, 아니면 그냥 자연적으로 지구가 겪어야 할 일 인가에 대한 논쟁이 많습니다. 첫 번째 의견의 인간의 무분별한 개발 때문에 온난화가 진행되고 있다는 의견에 대한 근거입니다. 우선 인간이 유전을 개발하여 석유 자원을 사용하고 또 이를 통해 공장을 돌리면서 발생하는 이산화탄소입니다. 이산화탄소는 다른 기체보다 열을 더 많이 포함하는 성질이 있어 대기 중에 이산화탄소가 많아지면 자연히 기온이 올라가게 됩니다. 따라서 탄소 배출을 규제하려는 움직임도 세계적으로 일고 있죠. 이산화탄소는 동물이 자연스럽게 배출하기도 하지만 석유 자원을 이용한 공장, 자동차, 발전소 등 원인은 매우 많습니다.두 번째 의견의 자연스러운 기후 변화 현상에 대한 근거입니다. 지구는 최초 생성된 이후 빙하기, 간빙기 등 여러 기호 변화를 거쳐왔습니다. 이는 지구의 자전축 변화, 행성의 충돌, 지구의 공전 궤도 변화 등 여러 이유가 있습니다. 이 주장의 핵심은 인간의 활동은 지구의 기후변화에 영향을 미칠 정도로 크지 않으며, 지구의 기후가 변화하는 것은 자연스러운 변화일 뿐이며, 이를 악용하여 기 개발국들이 개발도상국의 개발을 방해하려는 도구로 이용하고 있다는 주장입니다.두 주장 중에서는 첫 번째 주장이 더 신빙성 있는 것으로 인정되고 있습니다.
물리
Q. 나무젓가락에 볼팬심을 뭍혀 물에 띄우면 움직이는데 왜 그런가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.모든 액체나 기체는 "확사"이라는 성질을 갖고 있습니다. 어떤 골고루 분포된 기체나 액체 내부에 성질이 다른 성분의 기체나 액체가 놓이게 되면 전체 부분이 고른 분포를 이루기 위해 성질이 다른 성분이 퍼져나가는 것을 말합니다. 볼펜심(잉크겠죠 정확히는)도 물에 놓이게 되면 농도를 고르게 하기 위해 확산을 거치는데 이 확산의 힘에 따라 반작용을 일으켜 나무 젓가락이 앞으로 나아가게 됩니다. 볼펜 잉크뿐만 아니라 치약, 비누 등도 동일한 효과를 나타냅니다.
기계공학
Q. 비행기나 헬리곱터에서 꼬리날개는 어떤 역할을 하는 부분인가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.비행기는 꼬리 날개가 없는 비행기도 있습니다. 꼬리 날개가 있는 비행기는 비교적 속도가 낮은 비행기입니다. 꼬리 날개는 직접 날게 하는 역할을 없지만 방향을 조절하고 평행을 유지해주는 역할을 합니다. 헬리콥터도 꼬리쪽에 작은 프로펠러가 수직 방향으로 있는데 이는 헬리콥터는 큰 날개의 회전 때문에 몸체는 큰 날개의 회전방향과 반대로 돌게 됩니다. 이를 막아주기 위해 꼬리 쪽에 프로펠러가 있습니다.
화학
Q. 음식을 먹고 포만감을 20분정도 이후에 느끼게되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.포만감은 위장에 음식물이 가득 차서 위장이 팽창해야 느끼게 됩니다. 음식물을 삼키고 난 뒤 위장으로 모이고 차곡차곡 싸여 팽창하게 되면 포만감을 느끼게 되는데 음식물을 삼키고 식도를 지나 위장에 차곡차곡 쌓이게 되는 시간이 약 15 ~ 20분 소요됩니다. 그래서 밥을 먹을 때 "이제 배고픔이 사라졌다"라는 느낌을 받으면 그만 먹는 것이 과식을 방지할 수 있는 방법입니다.
생물·생명
Q. 총에 쏘이게 되면 어떻게 장기가 파열되는건가요?
안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.작은 총알이 폭발력에 의해 빠른 속도로 날아갑니다. 운동에너지는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례합니다. 작아서 질량은 작으나 속도가 엄청 빠르기 때문에 운동에너지가 커서 관통을 하게 되고 총알 앞부분은 뾰족하게 되어 있어 관통을 더 쉽게 합니다. 또한 총의 총열 내부에는 강선이라고 하는 나선형의 홈들로 인해 총알은 빠른 속도로 회전하면서 날아가는데요, 이는 총알이 날아갈 때 중심을 더 잘 잡게 하고 물체를 관통할 때 회전력으로 인해 파괴력을 더 높이기 위함입니다. 총알이 들어간 쪽은 자그마한 구멍만 있지만 반대쪽 관통부위는 더 큰 상처가 나게 됩니다. 총을 맞으면 내부를 관통하면서 회전력에 의해 휘감으면서 뚫고 지나가게 됩니다.