안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 원자력발전소의 위치가 바닷가인 이유?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 원자력발전소는 원자로에서 원전 연료가 핵분열 할 때 발생한 열로 증기를 만들고 그 증기의 힘으로 커다란 터빈을 돌려 전기를 생산합니다. 터빈을 돌릴 때 쓰인 증기는 공기 중에 사라지는 것이 아니라 복수기란 곳으로 보내져서 냉각수에 의해 식혀져 다시 물이 됩니다.100만 킬로와트(kWe)급 경수로의 경우, 1초당 270여 톤(t)의 바닷물을 퍼 올려 복수기로 공급하는데, 이 물은 발전소 외부에 연결된 해수 펌프를 통해 들어왔다가 복수기를 통과한 후 다시 바다로 방출됩니다. 이처럼 많은 양의 물이 필요하기 때문에 해안가에 원자력발전소를 건설합니다.출처 : 원자력 발전소는 왜 해안 근처에 있나요? - 원자력안전지킴이 공식블로그
지구과학·천문우주
Q. 겨울비가 올때도 천둥이 치나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 번개와 천둥은 눈이 올 때 보기 힘든지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 앞서 이야기했듯 번개와 천둥은 아래쪽은 따뜻한 공기, 위쪽은 차가운 공기가 형성되는 봄철에 주로 발생합니다.하지만, 겨울철에 내리는 눈은 기온이 섭씨 0℃ 이하로 떨어지며 구름 안의 물 입자 혹은 대기 중의 수증기가 얼어서 결정화된 것입니다. 작은 얼음알갱이로 구성된 구름이 발달하고, 영하의 온도라는 조건이 필요하기 때문에 구름의 고도 역시 더 높아져야 합니다.이 조건에 부합하는 구름은 상층운이나 중층운인데, 이는 번개와 천둥이 치기는 조건에 해당하지 않아 눈이 올 때 번개와 천둥을 보기 힘든 것입니다. 하지만, 드물게 날씨가 너무 추우면 적란운에서 눈이 내리게 되고 이때, 우리는 눈이 오는 날 천둥과 번개를 볼 수 있어요.출처 : DB블로그 - 눈이 올 때 천둥번개가 치지 않는 이유?
화학
Q. 염화칼슘은 어떤화학작용으로 자동차를 부식시키나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 반응 안정성이 높은 염화 이온과 칼슘 이온이 물체를 부식시킨다는 것이 이해가 잘 되지 않을 수도 있으나, 대기 중의 이산화 탄소가 원인으로 작용한다. 탄산 이온과 칼슘 이온이 만나면 탄산칼슘으로 침전하고, 반응 부산물로 염산을 남긴다. 이러한 염산은 탄산보다 용해도와 해리도가 높은 고로, 당연히 금속을 부식시킨다. 또한 시멘트도 탄산칼슘과 산화칼슘의 혼합물로 이뤄져 있으므로 염화칼슘과 치환되거나 산에 녹아 강도가 약해지기 쉽다.출처 : 나무위키 - 염화칼슘
생물·생명
Q. 나무의 나이테는 언떤 원리로 생기나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 나무를 가로로 자르면 짙은 색의 동심원이나 타원모양을 볼 수 있습니다. 이 부분을 나이테라고 합니다. 이를 통해 나무의 나이를 알 수 있습니다. 연륜(年輪)이라고도 합니다.나이테가 생기는 원인나무의 줄기가 굵어지는 이유는 형성층에서 세포분열이 일어나기 때문입니다. 이때 계절에 따라 세포분열의 속도가 다르므로 나이테가 생깁니다. 대체로 봄과 여름에는 세포분열이 활발하여 세포벽이 두껍게 자라지 못하고, 물이 충분히 공급되어 세포의 부피가 큽니다. 그러므로 색이 연합니다. 그러나 가을부터는 성장속도가 급격히 감소하여 세포벽이 두껍고 세포의 부피가 작습니다. 그러므로 조직이 치밀하고 색이 진합니다. 이렇게 연한 조직과 짙은 조직이 번갈아 만들어지므로 동심원모양의 테를 갖는 것입니다.출처 : 산림환경연구소 - 나이테 연륜연대 측정
화학
Q. 기차에서 나온 용변은 어떻게 처리되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 옛날에는 저장하는 공간이 없어서 오물을 기차가 가는길에 바로 분사햤으나 요즘은 별도 통이 있어서 도착후 처리합니다.
화학
Q. 기차에서 용변이 철로로 떨어지면 환경에 문제가 되지 않나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 현재 사용되고 있는 오물처리방식중 진공식은 2가지가 있으며 그 중 하나가 오물탱크와 변기사이에 중간탱크를 설치하여 사용하는 진공식이며, 변기를 사용 후 세정스위치를 누르면 급수가압기와 공기식 세정밸브를 동시에 작동시켜 변기내의 분사노즐을 통해 변기 내벽의 오물을 세척하여 모든 오물과 물이 하부에 고이도록 하고, 중간탱크에 진공이 이루어진 후 중간탱크와 변기 사이에 설치된 흡입밸브를 열어 중간탱크 진공력에 의해 변기내 오물이 중간탱크 안으로 빨려 들어가고 곧이어 흡입밸브는 닫힌다.이어서 중간탱크에 일정압의 공기가 가압된 후 중간탱크 출구측의 배출밸브가 열려 중간탱크내 공기압에 의해 오물을 오물처리탱크로 밀어내는 방식이며 또한 배출작용이 끝나는 순간 변기내에 일정량의 물을 분사하여 고이게 함으로써 변기내 악취 분산을 억제하도록 한다.중간탱크가 없는 진공식은 오물처리탱크 자체를 진공시켜 오물을 처리하는방식이다.오물처리탱크에 채워진 오물은 열차가 차량기지에 도착후 처리하게 된다.출처 : 철도상식 - 철도산업정보센터
화학
Q. 마그네슘이 부족하면 눈밑이 왜 떨리나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 체내에 마그네슘이 부족하면 스트레스를 더 잘받고, 불안함, 초조함 등을 더 쉽게 느끼기도 한다. 그러나 우리가 일상생활에서 경험하는 눈떨림 등의 경우 마그네슘이 치료나 증상완화용으로 도움이 된다는 명확한 근거는 존재하지 않으며, 주변에서 흔하게 "눈떨림은 마그네슘이 부족해서 생기는 거니까 마그네슘을 먹으세요"라고 하지만 실제로 정상적인 생활을 하는 사람이라면 마그네슘이 결핍되는 경우는 거의 없으므로 이는 옳지 않은 주장이다. 애초에 마그네슘이 눈 밑 근육 수축만 관여하는 것도 아니고 마그네슘이 부족하면 눈떨림 이외에도 전신 근육의 경련이나 마비가 생기게 되지, 눈만 떨리는 걸로 끝나지 않는다. 눈 주위 근육보다 더 작은 근육들도 차고 넘치는데 눈떨림만 가지고 마그네슘 결핍과 연관짓는 것은 과다한 확대해석인 것이다. 최근에는 약사와 같은 약물 전문가들 중에서도 눈떨림과 마그네슘은 별 상관 없다고 하는 사람도 있으며 병원 정보지나 의사들은 그냥 쉬면 낫는 경우가 대부분이라고 설명하는 편이다. 전문가들에 따르면 눈떨림은 신경질환이 있는 게 아닌 이상 보통 그냥 피로, 스트레스, 커피에 의한 경우가 대부분이라고... 실제로 분당제생병원 신경과 연구팀이 눈떨림을 호소하는 환자들과 정상인을 비교해보았을 때 혈중 마그네슘 농도의 차이는 없었다고 하며 피로도의 차이만 있었다고 한다.출처 : 마그네슘
지구과학·천문우주
Q. 천둥칠때 왜 하늘이 먼저 번쩍이나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 천둥(←천동, 天動)은 번개를 동반하는 대기 방전 현상, 또는 번개가 친 다음에 하늘에 크게 울리는 소리를 가리킨다. 번개가 치면 그 순간 번개 주변의 공기는 섭씨 30,000도 가까이 올라가게 된다. 당연히 이렇게 달궈진 공기는 급팽창하고, 이 팽창이 주변에 충격파로 전달되어 굉음이 울려퍼지는 것. 급격한 팽창에 의해 터지는 굉음이란 점에서 원리상으로는 폭탄이나 뻥튀기가 터질 때 들리는 파열음과 같다. 번개가 친 근원지의 음압 데시벨은 165~180 dB로, 주변에 있으면 영구적인 청각 손상을 입을 정도로 크고, 현재 기록된 가장 높은 음압 데시벨은 215 dB으로 충격파에 사람이 죽을 수도 있다.빛과 소리가 전달되는 속도가 다름은 명백하다. 번개가 번쩍인 후 천둥이 치는 시간 차이를 대입해 현재 번개가 치는 곳과의 거리를 계산해내는 방법을 초등학교 수학이나 자연에서 가르치곤 한다. 번개와 천둥이 치기까지의 시간간격을 구한 뒤 그것에 소리의 속력(343 m/s)을 곱해주면 번개가 친 곳과의 거리가 된다.출처 : 나무위키 - 천둥즉 번개는 빛의 속도로 나가기때문에 더 빠르고 그 후에 소리가 전달되어서 이런 현상이 발생되는 것입니다.
화학
Q. 삼겹살을 구우면 왜 갈색으로 색깔이 변하는 것인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 식육을 가열하면 물리적 변화로써 표면이 응고되면서 육색이 붉은색으로 부터 회색이나 회갈색으로 변하게 됩니다. 이 현상의 직접적인 원인은 근형질 단백질(근육 세포액에 존재하고 있는 단백질)에 속하는 미오글로빈(myoglobin)이라는 성분의 변성이 일어나기 때문입니다. 고기의 색깔은 육색소 단백질인 미오글로빈(myoglobin)과 혈색소 단백질인 헤모글로빈(hemoglobin)의 양에 따라 결정됩니다. 혈액속에 들어 있는 헤모글로빈은 도살 후 방혈과정에서 대부분이 방출되기 때문에 육색에 미치는 영향은 적으며, 주로 고기에 함유되어 있는 미오글로빈의 함량과 그 변화에 의하여 육색이 결정된다고 할 수 있습니다. 육색소인 myoglobin은 매우 불안정하여 산화나 환원에 의해 쉽게 변색이 됩니다.츌처 : 축산물품질평가원 - 고기를 구우면 색이 변하는 이유는 무엇인가요?
전기·전자
Q. 공중전선에 사람이 접촉되면 왜 감전이되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전봇대 배전선, 가공전차선 등 특고압 전류가 흐르는 전선의 경우 직접 닿지 않아도 30cm 이내로 접근하면 유도 전류로 인해 감전될 수 있다.출처 : 나무위키 - 감전