지구과학·천문우주
Q. 아지랑이, 무지개, 신기루 등은 빛의 무엇때문에 이렇게 보이나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 봄에 발생하는 대기현상 중 대표적인 것이 아지랑이 입니다. 아지랑이는 고온으로 달궈진 땅 주변의 공기 가 주변의 공기보다 뜨거워지며 생기는 대류현상인데 요.햇볕이 강할 때는 땅이 열을 받아 공기 상승 현상이 일어납니다. 가열된 공기는 뜨거워지면서 주위 공기 보다 가벼워져 위로 올라가고, 상대적으로 차가운 공 기는 아래로 내려가게 되면서 공기의 밀도차가 발생 하는데요. 아지랑이는 연속적으로 발생하는 공기 대 류사이를 빛이 통과할 때 굴절현상이 나타나면서 보 이는 현상입니다.운전을 하다가 아지랑이를 볼 때도, '아~ 이제 봄이 왔구나!'라고 느끼게 되는데요. 공기의 밀도차이로 발 생하는 아지랑이는 지면 뿐 아니라 가열된 물체 위에 서도 볼 수 있답니다. 예를 들면 강한 열을 발산하는 전투기 엔진에서도 볼 수 있죠.신기루는 밀도가 다른 공기층을 통과하는 과정에서 빛이 굴절돼 발생하는 착시 현상입니다. 신기루하면 사막에서 오아시스를 떠올리는 이유는 신기루 현상 때문에 먼 곳에 물이 있는 것 같은 착각을 느끼기 때 문인데요. 신기루는 찬 공기와 따뜻한 공기의 기온 차 가 클 경우, 두 개의 서로 다른 기온층 사이를 빛이 통 과할 때 굴절 때문에 일어나는 현상입니다.지면이 뜨거울 때 발생하는 신기루는 햇볕이 뜨거운 날 도로 위에서도 발견할 수 있습니다. 도로를 달릴 때 빛이 비치며 물이 있는 것처럼 보이지만, 거리가 가까워지거나 시간이 지나면 멀리서 봤던 물이 사라 지게 되는 현상이죠. 반대로, 땅이 차고 위가 따뜻할 경우 기온역전현상으로 먼 곳의 실물이 솟아올라 보 이거나 거꾸로 된 모습으로 보이게 되는 경우가 있습 니다. 이같은 신기루는 북극해 주변에서 자주 발생한 다고 합니다.아지랑이와 신기루가 공기의 밀도차이에 의한 빛의 굴절이라면, 무지개는 물방울에 의한 태양광선의 반 사•굴절 현상입니다. 무지개는 봄철에만 나타나는 현 상은 아닌데요! 살랑살랑 불어오는 봄바람을 느낄 때 기분이 좋아지는 것처럼 무지개를 보면 기분이 좋아 지는 것은 부인할 수 없는 사실이죠?태양과 반대쪽에 비가 올 경우, 그 물방울에 비친 태 양광선이 물방울 안에서 반사•굴절되면 무지개를 볼 수 있습니다. 인위적으로도 무지개를 만들 수 있는데, 가장 간편한 방법은 분무기입니다. 태양을 등지고 분 무기를 뿌리면 무지개를 만들 수 있습니다. 또한, 분 수나 폭포 근처에 있으면 태양의 위치, 관찰자의 위치 에 따라 무지개를 볼 수 있습니다.출처 : 기상청블로그 - 대기현상이 나의 삶으로 들어온다면 (feat. 아지랑이, 신기루, 무지개)
지구과학·천문우주
Q. 지구의 자전의 원리에 대해서 알고 싶습니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 자전이란, 천체가 한 축을 중심으로 스스로 한 바퀴 회전하는 것을 말한다. 태양계에 있는 모든 천체들은 자전과 공전을 한다. 태양계뿐만 아니라 다른 항성들이나 떠돌이 행성, 블랙홀 또한 마찬가지다. 심지어 오르트 구름의 창안자 얀 오르트에 의해 은하도 자전과 공전을 하는 것으로 밝혀졌다.자전하는 이유에 대한 유력한 가설은 항성과 행성이 형성되었을 때의 흔적이라는 것이다. 이들 천체는 가스 구름이 서로 뭉치면서 형성된 결과물인데 이 가스 구름은 소용돌이 치는 형태로 빙글빙글 돌면서 뭉친다. 마침내 모든 물질들이 뭉치면 하나의 천체가 되는 데 이 천체가 형성되는 과정에서의 빙글빙글 도는 운동을 관성의 법칙에 의해 가지기 때문에 계속 끝없이 돌게 되는 것이다. 초기 가스 구름의 회전이 매우 느리다 하더라도 가스가 뭉쳐 천체가 되는 과정에서 각 운동량 보존 법칙에 의해 회전 속도는 매우 빨라진다. 이를 자전이라고 부른다.출처 : 나무위키 - 저전
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Q. 해달은 잠을잘때 미역이나 해조류를 덮고 자는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 서식지는 일본 북쪽 홋카이도부터 캄차카 반도, 쿠릴 열도, 알래스카, 캘리포니아, 바하 칼리포르니아까지 퍼져 있으며 가장 많은 건 알래스카 반도 남쪽. 주로 먹는 먹이는 조개류인데, 배 위에 돌을 올려놓고 조개를 내리쳐 깨서 내용물을 먹는 습성이 있다. 주변에 마땅한 돌이 없으면 선박에 조개를 때려서 깨먹기도 한다. 조개 이외에도 각종 어류, 갑각류를 먹는다. 잠잘 때는 수면 위에 있는 해초에 몸을 감아 조류에 떠내려가지 않도록 하는 센스도 있다.출처 : 나무위키 - 해달
Q. 비행기속 산소마스크의 동작원리는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 산소를 직접적으로 공급하지 않으며, 산소통 또한 없다. 이는 고체상태의 염소산칼륨과 염소산나트륨을 점화기를 이용해 순수한 산소 상태를 만들어 산소마스크에 공급한다. 보통 이 방식을 사용하는 이유는 타 화약물질이 열로 인해 산소로 바뀌면 폭발될 수 있기 때문이다. 산소마스크는 기내 기압에 문제가 생겼을 경우 승객 좌석 위, 선반속에서 비행 관리 시스템에 의해 자동으로 내려온다. 이는 화재, 실속, 강하 등의 상황에서 내려오며, 산소농도를 주기적으로 확인한다. 일부 기종의 경우 좌석에서 승객이 직접 꺼내 착용해야하는 경우도 있다. 대표적으로 DC-10. 항공기용 산소마스크는 1950년대 이후 개발되었다.출처 : 나무위키 - 산소마스크