안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
토목공학
Q. 반도체의 주 원료가 모래인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 반도체 원료인 실리콘은 지구 지각(地殼)에서 산소 다음으로 풍부한 원소로 전체 지각 질량의 약 27.7%를 차지합니다. 우리 주위에서 보이는 흙, 모래, 돌멩이는 이산화규소(SiO2)로 이뤄지는데, 이 물질을 구성하는 원소가 바로 실리콘입니다.실리콘은 자원이 풍부해 가격이 저렴하고, 독성이 없어 환경이나 인체에도 무해하죠. 또한, 전기 전도율을 높이려고 불순물 원자를 첨가하는 도핑(Doping)을 통해 전기전도나 전도 형태를 변형 할 수 있는데요. 이처럼 흰 도화지 같은 원소여서 반도체 주원료로 사용합니다.출처 : sk하이닉스 뉴스룸 - 모래에서 온 실리콘, 웨이퍼 재료가 되기까지
화학
Q. 화장실에 물이 고이면 곰팡이가 생기는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 주택의 곰팡이 성장 조건(Conditions Indoors and out doors) 영양분을 공급하기 위해 탄소를 함유 한 산소 및 유기 물질 외에, 성장해야 하는 다른 주요 요구 사항은 수분 (moisture)입니다. 충분한 수분 공급원이 있으면 거의 모든 곳에서 곰팡이가 자라는 것을 알 수 있습니다. 습기 문제가 없으면 집에서 곰팡이 문제가 발생하기가 어렵습니다. 수분의 축적은 습기, 응축 또는 누수, 유 출, 홍수 등으로 인한 물 침입으로 인해 발생할 수 있습니다. 대부분의 곰팡이는 24-48 시간 동안 수분이 공 급되면 자랄 수가 있습니다. 수분 공급원으로서 습도만으로도 살아남을 수 있는 곰팡이는 호기성 (Xerophilic)이라고 불리는 반면, 다른 곰팡이는 자라기 위해서는 일정량의 수분 축적이 필요합니다. 실내에서 곰팡이가 자라는 것을 막는 가장 좋 은 방법은 수분을 제한하는 것입니다. 출처 : 대한곰팡이협회 - 곰팡이에 대한 기본 상식
생물·생명
Q. 비린내라는 것은 어떤 성분으로 인해 나는 것인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 비위에 거슬리는 냄새로, 주로 생선, 익히지 않은 콩, 동물의 피 등에서 나는 냄새이다. 비린 냄새뿐만 아니라 비린 맛까지 나기도 한다. 후각이 맛에 지대한 영향을 끼친다는 걸 생각해보면 당연한 현상이다.악취의 일종답게 주로 질소계열 화합물인 트리메틸아민과 황화수소 등 단백질 대사에 따른 화합물들이 비린내의 원인이다.출처 : 나무위키 - 비린내
생물·생명
Q. 식물 이외에 광합성을 하는 생물은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구에 필요한 산소의 80% 이상을 만드는 것은 바로 바다의 생물들입니다. 그 가운데 규조가 산소의 대부분을 만드는데요. 단세포 식물인 규조는 대부분 물에 떠서 살지만 바닥에 살기도 합니다. 그러나 밑바닥이라 하더라도 광합성을 해야 하므로 얕은 곳에서 살며 동물플랑크톤의 주요한 먹이가 됩니다. 규조는 현미경을 통해 볼 수 있을 정도로 대단히 작은 크기이지만, 그 수가 워낙 많기 때문에 이들이 만들어 내는 산소의 양은 엄청나답니다. 산소는 바닥물 표면에 많은데, 대기 속의 산소가 녹아 들어가기도 하지만 물에 떠서 사는 규조가 엄청난 양을 만들어 내기 때문입니다. 산소가 많은 표면의 바닥물은 해류의 흐름에 따라 밑으로 들어가 섞여 산소가 부족한 심해 바닷물에 산소를 공급하지요. 이러한 바닷물의 혼합현상은 한류와 난류가 만나는 곳에서 유난히 왕성하게 일어나는데, 따라서 이곳을 "대양의 허파" 라고 부른답니다.출처 : 한국해양과학기술원 - 바다에도 허파가 있다?
지구과학·천문우주
Q. 구름이 많이 낀 날은 자외선이 얼마나 줄어드는지 궁금합니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 하이닥 건강 Q&A에서 피부과 상담의사 김영훈 원장은 “비가 오는 날에는 구름이 많고, 이것이 태양 빛을 가려서 자외선이 들어오지 않는다고 생각하기 쉽지만, 자외선 파장은 아쉽게도 구름을 통과할 수 있다”고 말한다.김 원장은 “오히려 구름이 태양을 반 정도 가린 날에 자외선이 강해지는 경우가 있는데, 이를 브로큰 클라우드 효과(Broken-Cloud Effect)라고 부른다”고 덧붙였다. 수증기의 변형 상태인 구름이 하늘을 덮을 때, 태양에서 방출하는 자외선이 구름에 반사되는데 이는 자외선 지수를 높여 강도를 세게 만든다. 1994년 미국 6개 도시에서 실시한 조사에 따르면 뭉게구름은 표면 UVB를 25% 증가시키고, 2004년 호주 연구 결과에 따르면 DNA 손상하는 UVB 광선이 부분적으로 흐린 하늘에서 최대 40% 더 강한 것으로 나타났다.출처 : 하이닥 - 흐린 날에 더 자외선 차단제를 발라야 하는 이유
기계공학
Q. 평창 올림픽때 우리나라에서 드론으로 올림픽 형상을 구현하는등
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 수많은 드론이 한꺼번에 비행하며 조직적 움직임을 만들어 내려면 더 많은 부분에서 자동화된 제어가 이뤄져야 한다. 평창 드론쇼를 예로 들면 오륜기∙수호랑 등 구체적 대상의 모양이 점으로 표시된 후 드론이 각 점의 위치로 이동해야 한다. 이때 조종자는 각 드론의 위치를 센티미터(㎝) 단위 정확도로 제어할 수 있어야 한다.평창 드론쇼를 연출한 ‘슈팅스타’ 드론 팀은 지상에 베이스 스테이션(base station)을 두고 GPS의 위치 정확도를 높인 RTK(Real-Time Kinematic) GPS를 이용해 드론 위치를 인식했다. 모든 드론의 위치를 정확히 측정, 원하는 방향으로 움직여 특정 형상을 만들어내는 일은 흡사 1000개의 바둑돌을 동시에 움직이는 것과 같다. 그 작업을 한 사람이 동시에 수행하는 것, 바로 그 일을 슈팅스타 팀이 평창에서 해냈다.출처 : 삼성뉴스룸 - 밤하늘 화려하게 수놓는 ‘드론쇼’, 그 이면엔 어떤 기술이?
화학
Q. 과탄산수소는 뜨거운 물을 부으면 왜 부글부글 끓는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 과탄산(過炭酸)나트륨(Natrium) sodium percarbonate 화학식은 2Na2CO3·3H2O2 과탄산소다라는 표현을 많이 쓴다. 가장 좋은 번역은 탄산나트륨염 과산화물. 물에 녹이면 탄산나트륨과 과산화수소로 분해되고 이 과산화수소에서 산소원자 하나만 있는 발생기 산소가 발생한다. 화학식은 다음과 같다. 2Na2CO3·3H2O2 → 2Na2CO3 + 3H2O2 → 2Na2CO3 + 3H2O + 3O(출처 : 나무위키 - 과탄산나트륨)과탄산수소는 잘못된 표현이고 과탄산나트륨이나 과탄산소다라고 부릅니다. 또한 물과 반응해서 산소가 발생되면서 그 산소가 액체에서 밖으로 나오면서 부글부글 끓는 것처럼 보입니다.
화학
Q. 손톱은 왜 계속 자라는 건가요??
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다.손가락 말단 부위에 붙어 있는 반투명의 단단한 케라틴 판입니다. 손과 발의 보호 기능뿐 아니라 촉감을 구분하는데 도움이 되며, 물건을 집는 것과 같은 손, 발의 기능 수행에 도움을 줍니다.손톱은 두께가 약 0.5mm으로 단단하고 투명한 직사각형 모양이면서 볼록한 곡면을 형성합니다. 성분은 케라틴이라는 단백질로 구성되며, 손톱의 뿌리 부분 아래에 손톱을 자라게 하고 생성시키는 모체세포가 있습니다. 특별한 장해가 없는 한 손톱은 계속 자라며, 영양 공급에 따라 표면의 형태가 달라질 수 있습니다. 출처 : 서울아산병병원 - 손톱손톱에는 신경세포가 없어서 깍아도 아프지 않은 것입니다.
생물·생명
Q. 곰이 겨울잠을 자는 이유가 궁금해요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 정온동물(항온동물)의 경우 먹을 것이 풍성한 가을에 많이 먹어뒀다가 겨울 내내 잠을 자며 봄을 기다리는 것을 말한다. 이는 먹을 것이 부족해지는 겨울철에는 에너지원의 공급이 어렵기 때문에 필수적인 물질대사 이외의 에너지 소모를 최소한으로 줄이기 위해서이다. 따라서 항온 동물은 먹을 것이 풍부하다면 굳이 겨울잠을 자지 않으며, 먹을 것이 부족하면 겨울철이 아니더라도 잠을 잔다. 곰, 다람쥐가 겨울잠을 자는 대표적인 항온동물이다.출처 : 위키백과 - 겨울잠곰의 경우 잡식성이라서 주로 물고기, 벌꿀, 블루베리, 산딸기 등을 먹는데 겨울에는 먹이가 부족해서 겨울잠을 자는 것입니다.
기계공학
Q. 100미터 달리기에서 3미터 차이가 몇초차이가 날까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 달리기는 3미터 차이를 보려면 100미터를 몇초에 달리는지 봐서 계산해야합니다. 100미터에 15초라고 하면 1미터 가는데 평균 0.15초 입니다. 그럼 3미터이면 약 0.45초 차이가 발생되는 것입니다. 짧다면 짧고 길다면 길수 있으니 참고 바랍니다.