안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
화학
Q. 물집잡히면 액체가 나오는 원리는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 염증의 일종으로서, 계속되는 자극에 피부의 층과 층 사이에 림프액 등이 고여 생긴다. 피가 섞여 붉은색을 띄는 경우에는 혈포라고 한다. 약간의 가려움을 동반하기도 하며, 또한 물집이 터졌을 경우 그 부위에 무언가(물 , 손 등등) 닿으면 고통을 유발하기도 한다. 한포진과 물집은 다르다.물집은 표피세포 사이에 혈장과 비슷한 액체가 차는 것으로, 표피세포의 손상으로 세포간 결합이 분리되면 발생한다. 마찰, 화상, 화학약품 노출, 면역에 의한 선천 or 후천적 이형성증 등에 의해 발생한다. 마찰 물집(Friction Blister)은 물집 중 가장 흔하게 발생하며, 발생 메커니즘이 잘 알려져 있다. 마찰로 인한 피로로 인해 표피의 유극층(Stratum Spinosum) 사이에 갈라짐이 발생하고, 정수압에 의해 물이 차면서 물집이 생성된다.출처 : 나무위키 - 물집
생물·생명
Q. 감자와 토마토를 결합한 포메이토를 잘 기르지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 포마토(Pomato)는 감자와 토마토를 접붙이기하여 만든 신종 식물이다. 무추와 상당히 유사하며 뿌리에는 감자가, 그리고 줄기에는 토마토가 자란다. 토감(토마토, 감자의 제일 앞 글자를 합쳐서 만든 글자.)이라고도 부르지만 최근에는 포마토라는 명칭을 주로 사용하는 것 같다. 뿌리의 감자와 줄기의 토마토의 품질이 좋지 못한데다가 크기도 너무 작다. 이들은 존재 이유가 광합성 결과 생기는 양분을 저장하기 위한 산물이다. 그렇기 때문에 포마토는 광합성 결과 생기는 양분을 토마토에도, 감자에도 투자하여 저장해야 되므로 양분을 많이 필요로 하는데, 애초에 특정 농지에 지급할 수 있는 비료의 양도 한정되기 때문에 결국 양분이 부족해진다. 즉 양분이 토마토에도, 감자 그 어떤 것에도 제대로 투자되는 것이 없어 상품적인 가치와 식품으로서의 가치가 떨어진다. 또한 식물은 원래 뿌리나 줄기 둘 모두 양분이 풍족한 공생이 불가능하다. 또한, 증식이 어렵다. 포마토 자체가 접붙이기를 통해 만드는 식물이다. 그렇기 때문에 타 농산물보다 증식이 상당히 어렵다. 이러한 단점이 너무 크기에 포마토를 판매할 목적으로 재배하는 곳은 거의 없다고 봐도 무방하다.출처 : 나무위키 - 포마토
생물·생명
Q. 달팽이는 번식을 아떻게하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 달팽이는 대부분 자웅동체이고 짝짓기를 하여 알을 낳아서 번식한다. 번식은 평소의 자신이 남긴 점액으로 서로를 발견하는데에서 시작한다. 언젠가 서로를 만났을 때는 한참 동안 서로가 동족 달팽이가 맞는지 탐색하고 짝짓기를 시작한다. 달팽이의 생식기는 얼굴 쪽에 있으며 짝짓기 시에 생식공이라는 기관이 노출된다. 이때 서로의 생식기를 서로의 생식공에 밀어넣어서 정자를 교환한다. 그리고 반투명한 가시로 서로를 찌르려하는데 이 가시(패각과 동일 성분)에는 자신의 정자를 보호하는 성분이 있어서 찌른 쪽의 정자가 상대 몸에서 잘 죽지 않게 한다. 이때 암컷의 역할(난자 생산 및 임신 산란)은 정자를 생성하고 주입 수정시키는 것보다 에너지가 많이 들어 운신이 버거워져 험한 자연에서 살기 영 어려워지기 때문에 서로 수컷 역할을 맡아 상대에게 암컷 역할을 맡겨 자기 자손을 낳게 만들기 위해 경쟁한다.출처 : 나무위키 - 달팽이
생물·생명
Q. 산호들이 대량으로 죽으면 바다에 어떠한 영향을 미치게 되나요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 산호 백화(珊瑚白化) 또는 산호 백화 현상(珊瑚白化現象)은 산호가 수온의 급격한 변화로 하얗게 죽어가는 현상이다. 조류의 색소가 급격히 팽창하거나 손실되어가는 과정을 통해 세포 내의 내공생자(황록공생조류)가 방출된다. 황록공생조류는 광합성을 하며, 수온이 상승함에 따라 활성산소를 생산하기 시작한다. 이것은 산호에 대해 독성이 있으므로 산호는 황록공생조류를 방출한다. 산호초 서식지가 백화로 줄어들면서 암초 관련 어류 개체수도 감소해 어업 기회에 영향을 미친다 산호초는 또한 폭풍, 침식, 홍수로 인한 피해를 줄여주는 파도의 영향을 줄임으로써 해안선의 보호 장벽 역할을 한다. 이 자연 보호를 잃는 나라들은 폭풍의 증가된 가능성 때문에 더 많은 돈을 잃을 것이다. 이 간접 비용은 관광 수입 손실과 결합되어 엄청난 경제적 효과를 가져올 것이다.출처 : 위키백과 - 산호 백화
토목공학
Q. 건물 맨 위에 피뢰침을 두는 이유와 번개가 피뢰침을 치면 어디로 흡수되는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 피뢰침의 원리를 알기 위해서는 먼저 번개가 어떻게 생기는지 이해해야 하는데요! 천둥 번개가 생기려면 먼저 많은 전하가 축적되어야 합니다. 이 때, 공기는 절연체(전기나 열을 전하지 않는 물질)이므로 평소에는 전기가 통하지 않지만, 양전하(+)와 음전하(-)를 띤구름과 구름, 구름과 지면 사이의 전압이 높아지면 짧은 시간 동안 전류가 흐르게 됩니다. 이 때 축적된 전하가 너무 많아 흩어지려는 힘이 이를 막으려는 저항보다 크게 되면 구름이 수용할 수 있는 전하량의 한계가 넘어가 방전 현상이 일어나게 되는데요 ~! 이러한 현상이 바로 우리가 알고 있는 번개 또는 벼락입니다. 피뢰침은 전하의 흐름인 번개를 뾰족한 금속 끝으로 오게 만들어, 지면으로 *접지시키는 역할을 하며 접지를 통해 전하가 축적되는 것을 방지하게 됩니다.* 용어설명접지는 전기회로나 전기 기기 따위를 도체로 땅에 연결하는 장치를 말한다. 이상 전압 발생 시에도 고장 전류를 표면 전위가 영전위인 대지로 흘려보내, 같은 전위로 유지하여 기기와 인체를 보호한다. 금속체와 대지를 접속하는 단자를 접지 전극(groundingelectrode)이라고 하며 보통 지중에 매설되어 있는 도체가 사용된다. 접지 전극과 접지를 하는 설비를 연결하는 도선을 접지 도선또는 접지선(grounding conductor)이라고 한다.출처 : 기상청 블로그 - 피뢰침의 모든 것!
지구과학·천문우주
Q. 바다에서 민물과 썰물이 생기는 이유는 먼가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 밀물은 해수면이 높아져 해안의 바닷물이 육지 쪽으로 들어오는 것 가리키고, 반대로 썰물은 해수면이 낮아지면서 바닷물이 빠지는 현상을 말합니다. 지구는 자전축을 중심으로 하루에 한 바퀴씩 도는 자전을 하면서 동시에 태양 주위를 도는 공전을 하고 있습니다. 그리고 달은 이러한 지구 주위의 궤도를 따라 공전하면서 만유인력과 원심력이 균형을 이루고 있습니다. 원심력은 원운동 하는 물체가 바깥쪽으로 튕겨져 나가려는 힘인데 지구는 자전에 의해 원심력이 발생하고 있습니다. 그런데 지구에서 바깥쪽으로 쏠리는 원심력은 모든 방향에서 같지만, 달 쪽을 향한 인력은 달의 중심을 향하므로 방향이 있게 됩니다. 그래서 지구에서는 달을 마주보는 편에서의 인력과 반대편에서의 인력의 차이가 발생하게 되고, 그 인력에 이끌려 지구와 달이 마주 보는 부분으로 지구의 바닷물이 모이게 됩니다. 그리고 지구와 달이 마주 보는 부분의 반대쪽 부분도 원심력에 의하여 바닷물이 부풀어 오릅니다. 그 결과, 달이 당기는 부분과 그 반대편이 밀물이 되고 그 외의 부분은 물이 빠져나가 수심이 얕아지는 썰물이 됩니다. 지구는 하루에 한 바퀴 자전하기 때문에 달의 인력과 지구의 원심력에 의해 하루에 두 번의 밀물이 나타나게 됩니다.출처: 교육부 공식 블로그 - 밀물과 썰물이 생기는 이유
화학
Q. 목소리를 변하고 싶을때 헬륨가스를 마시던데
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다.헬륨의 밀도는 약 0.18 kg/m³으로 약 1.2 kg/m³의 공기보다 밀도가 낮은데, 소리의 경우 매질의 밀도가 낮을수록 이동속도가 빨라지며 진동수가 증가하고 높은 음이 되기 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 발성기관을 통과한 목소리가 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 된다. 이론상으로는 최대 1.433 옥타브 높은 목소리가 나올 수 있지만, 실제로는 폐와 입안에 헬륨뿐만 아니라 내뱉지 못한 공기도 함께 존재하기 때문에 이보다는 덜한 효과가 나온다.흡입한 뒤 바로 말을 할 때는 상당히 변조된 목소리가 나오지만, 말하며 숨을 내뱉고 다시 숨을 들이쉬는 과정에서 입안의 헬륨 농도가 빠르게 하락하기 때문에 변조 효과는 말을 할 때마다 계단식으로 약해지고 오래 지속되지 않는다.출처 : 나무위키 - 도날드 덕 효과
지구과학·천문우주
Q. 왜 바다는 해풍이라는 바닷바람이 불죠?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 육지가 낮 동안에는 햇볕을 받으면 지면의 토양은 비열(0.6 정도)이 작아 지표 온도가 가파르게 올라갑니다. 이에 비해 낮 동안에 해수는 ⓵ 비열(1.0)이 크고, ② 투명하여 햇빛이 상당히 두꺼운 물속으로도 분산되며, ③ 해수는 유체여서 온도에 따라 상하층 간에 대류가 일어날 수 있으며, ④ 파도가 일 때 해수 표면의 물분자가 표면 밑으로, 또 표면 밑에 있던 물분자가 표면으로 이동하는 등의 작용으로 해수 표면 온도가 크게 올라가지 못합니다.따라서 낮엔 육지 위의 더워진 공기는 상승하게 되면서 일시적인 저기압을 이루게 되어 해양과의 사이에 기압차가 커집니다. 공기가 상승하는 저기압 지역으로 상대적인 고기압을 이루고 있는 해양에서 공기가 육지로 밀려듭니다. 해풍이 부는 거죠. 기압경도가 커서 바람이 제법 강합니다.출처 : 기상청 - 제주도 해안 낮풍속이 더 센 이유
지구과학·천문우주
Q. 헬륨-3는 어디에 쓰이는 자원인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 헬륨-3은 가볍고 안정한 헬륨의 동위 원소 중의 하나로, 두 개의 양성자와 한 개의 중성자를 갖고 있다. 헬륨-3은 양성자-양성자 연쇄 반응을 일으킬 때 생성된다. 또한 삼중수소가 베타 붕괴를 일으킬 때도 딸핵종으로 생성된다. 헬륨-3를 바닷물에 풍부한 중수소와 핵융합을 시키면 엄청난 에너지가 생산되기 때문에 달의 자원 중 가장 인류의 주목을 받고 있는 물질이다.출처 : 위키백과 - 헬륨3 헬륨-3는 핵융합 발전 연료로 사용되는데 다른 연료와 다르게 탄소 배출이나 방사능 오염 등의 걱정이 없어서 달의 자원중에 가장 주목 받고 있는 것입니다.
화학
Q. 술을 마시면 왜 머리가 아픈가요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 술에 들어있는 알코올이 대사되고 작용하는 과정에서 겪는 갈증, 두통, 근육통, 메스꺼움, 구토 등의 증상을 말한다. 심할 경우 일명 술똥이라 부르는 폭풍설사를 일으키거나 그냥 앓아 눕는다. 이로 인해 앓아 누웠을 경우 술병이 났다고 표현한다. 숙취의 원인이 과학적으로 정확하게 발표가 난 적은 없지만, 그 동안의 정설은 에탄올 분해의 결과물인 아세트알데하이드 때문이라고 알려져 있었다. 하지만 알려졌던 바와는 달리 극소량의 메탄올이 주 원인이라는 설이 있으며, 심지어 에탄올 그 자체가 숙취의 원인이라는 연구 결과도 나온다. 이렇게 연구가 들쭉날쭉한 것 자체가 과학적으로 정확하게 원인이 밝혀지지 않았다는 뜻이다.사실 어느 술이든 간에 대량으로 빨리 마시면 숙취가 생길 수밖에 없다. 몸 속에서 에탄올이 분해되는 과정에서 숙취를 유발하는 물질이 생성되기 때문이다. 의료용 에탄올을 희석해서 마시는 경우에도 숙취는 있지만 불순물이 적은 덕에 약하다고 한다. 공장에서 만든 술이 아니라고 숙취가 안 생기는 건 아니다. 보통은 술자리가 끝나고 집에 가는 길 혹은 집에 도착해서 시작되지만, 일부는 술을 마시던 도중에 숙취가 찾아오거나, 술 마신 다음날 뒤늦게 숙취가 찾아오는 경우도 있다.출처 : 나무위키 - 숙취