안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
화학
Q. 고구마 많이 먹으면 얼굴이 노래지는 이유?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 노란색 또는 붉은색을 띠는 유기화합물 카로티노이드의 일종인 '베타카로틴'이 혈중에 증가하여 피부에 노란색 색소 침착이 나타나는 것을 말합니다. 베타카로틴은 체내에서 비타민 A를 만들기 위한 전구물질로 과일과 채소를 통해 섭취하는데요. 베타카로틴이 많은귤, 오렌지, 복숭아, 당근, 고구마, 호박 등을 필요 이상으로 섭취하면 다 전환되지 못하고체내에 남아버립니다. 또한 치료 목적의 고용량 베타카로틴 투여도 마찬가지로 발생할 수있습니다. 물론 위의 상황이 아닌 경우도 있는데, 선천적으로 베타카로틴을 비타민A로 전환하는 효소가 결핍된 분이나 갑상선 기능저하증 환자들의 경우 전환기능이 저하되어 나타날 수 있습니다 .출처 : 인천나은병원 블로그 - 피부가 노랗게 변하는 '카로틴혈증', 황달과 차이는?
화학공학
Q. 물티슈는 어떤원리로 잘 안찢아지나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 휴지의 일종. 펄프로 만든 휴지와 달리 섬유 재질이라 물에 젖어도 잘 찢어지지 않는다. 레이온, 면, 폴리에스테르 등으로 이루어진 질긴 섬유조직이 물로 적셔져 있으며, 용도에 따라 다른 성분이 포함된다. 요컨대 일회용 젖은 수건이라고 볼 수 있다. 보관시에는 반드시 스티커 혹은 뚜껑을 닫아서 보관해야만 내부 섬유의 오염 및 수분증발을 막을 수 있다.출처 : 나무위키 - 물티슈
기계공학
Q. 드론은 어떤 원리로 크기가 작은데 날라다닐 수 있는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 드론의 이륙 원리는 두 가지인데 하나는 베르누이 원리에 의한 양력이고, 다른 하나는 프로펠러에 의한 반작용력이야. 베르누이 원리란 유체의 유속이 빨라지면 그 유체가 점유하고 있는 공간의 압력이 낮아진다는 원리야. 쉽게 말해 날개의 매끈한 아랫면에 비해 볼록한 윗면은 공기가 지나가야 하는 거리가 멀어서 유속이 빨라지고 이로 인한 압력 차이에 의해 날개가 위로 뜨는 양력이 생성되는 거지. 그런데 날개가 작은 드론은 양력만으로 이륙 원리를 설명하기가 어려워. 그건 드론을 띄우는 또 하나의 힘, 반작용력 덕분이야. 다들 뉴턴의 제3 법칙인 작용-반작용 법칙 들어봤어? 드론의 프로펠러를 보면 날개가 경사지게 붙어있는 것을 확인할 수 있는데, 프로펠러가 회전하면 경사면이 공기를 아래로 밀어내면서(작용) 밀려 나가는 공기가 드론을 위로 밀어 올리게(반작용) 돼.출처 : 포항공과대학교 - POSTECH - 2023 178호 / 공대생이 보는 세상
물리
Q. 코르크마개가 병속에 들어 갔을때 비닐로 빼던데 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 코르크가 병안으로 들어가면 비닐을 그 안에 넣고 비닐에 바람을 넣고 비닐을 묶으면 공기에 의해서 코르크가 비닐에 쌓이게 되고 그때 빼내면 비닐의 공기가 코르크떄문에 코르크를 감싸는 비닐 아래로 이동하게 되고 그때 빼내면 빠지게 되는 것입니다. 공기의 압력과 비닐과 코르크의 마찰에 의해서 빠지는 원리 입니다.
생물·생명
Q. 과학계에서 바이러스는 생물로 보는것인지 어떤 접근으로 정의하는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 바이러스는 일반적인 영양 배지에서는 배양할 수 없지만 살아 있는 세포에서는 선택적으로 기증 ·증식한다. 이러한 특징을 가진 바이러스를 증식시키기 위해서, 미생물학자들은 1900년대 초, 페트리 접시에서 자라는 세포층에서 바이러스를 배양하는 방법(세포배양)을 개발하였다. 발견 초기에는 누구나 바이러스가 무생물이라고 생각했지만 생물학자들 사이에서는 바이러스가 생물인지 무생물인지에 대한 논쟁이 있었다. 이는 바이러스가 통상적인 세포 구조를 가지고 있지 않기 때문에 고전적인 생물학 차원에서 무생물(비생물)로 분류하기도 했지만, 생물과 무생물의 특징들을 동시에 가지고 있기에 생물과 무생물의 중간 단계로 분류하는 것이 통상적이다.생물적 특성(숙주 세포의 효소를 이용한) 물질 대사가 가능하다.증식, 유전, 적응 등의 생명 현상을 나타낸다.자기복제가 가능해 돌연변이가 나타날 수 있다.무생물적 특성핵이 없고 세포막 등의 세포 기관도 없다.독립적인 효소가 없어 독립적 물질대사가 불가능하다.생물체 밖에서는 결정체로 존재한다.출처 : 위키백과 - 바이러스
지구과학·천문우주
Q. 지구의 대기권을 층상구조로 나눌 때 각각의 영역의 높이는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구 대기권의 층은 조성(組成)뿐만 아니라 온도나 그 밖의 물리적인 성질이 높이에 따라서 다르며, 다시 몇 개의 층으로 분류된다. 지구 대기권은 특성에 따라 지표면에서부터 대류권, 성층권, 중간권, 열권, 외기권의 다섯 층으로 나눌 수 있다. 대류권은 극지방에서는 지표면으로부터 7–8 km 정도까지의 영역이며, 적도지방에서는 더 높아 18 km 정도까지의 영역이다. 성층권은 대류권 위쪽에 위치하며, 대략 지표면으로부터 50km 정도까지의 영역이다. 중간권은 지상 50km에서 80km까지의 높이이며, 야간운이 생기기도 한다. 열권은 지상 80–90 km에서 시작하여 500–1000 km까지의 높이이며, 오로라가 생기기도 한다.출처 : 위키백과 - 지구 대기권
지구과학·천문우주
Q. 지구에서 그나마 가장 가깝다는 센타우리천체가 외계생물체 있을 가능성이 높다고 보는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 프록시마 센타우리는 질량이 작아 핵융합 작용의 강도가 약해서 어둡다. 사실 작은 질량이란 태양 기준에서의 얘기고 항성 기준에서는 적색 왜성이 90% 이상이므로 평범한 항성이다. 우리 태양계에서 '또 다른 항성이 될 뻔했다'라 일컫는 목성의 120개 분량이다. 프록시마의 지름은 목성의 약 1.5배 정도라 여기서 계산한 프록시마의 밀도는 물의 수십 배다.적색 왜성 둘레에도 생명체가 자라날 수 있다는 학계의 연구 결과가 있으니, 여기도 알파 센타우리만은 못하지만 장래 인류가 방문하여 어쩌면 있을 행성 및 생명체의 존재를 탐사할 후보지이다. 다만 거리가 4.22광년(약 40조 km)을 자랑하니 적어도 워프 기술이나 성간 여행 등이 현실화 되지 않는 이상 우리가 상상할 미래에는 사실상 상상의 영역으로 남을 가능성이 높다.고려할 점은 또 있다. 프록시마는 적색 왜성 가운데서도 매우 어두워 이 별 둘레를 도는 행성이 지구와 비슷한 수준의 열을 얻으려면 항성에서 겨우 150만 km 정도[7]만 떨어져야 한다. 프록시마 바로 옆에 지구 정도의 암석 행성이 있는지는 아직 모른다. 게다가 저 정도의 거리라면 조석 고정으로 인해 한쪽 면은 언제나 낮, 한쪽 면은 언제나 밤인 극단적인 환경일 가능성이 매우 높다.출처 : 나무위키 - 프록시마 센타우리
기계공학
Q. '페르마의 마지막 정리'라는 것은 어떤 내용인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 페르마의 마지막 정리(Fermat's Last Theorem, FLT)는, '방정식 x^n+y^n=z^n (n≥3)에는 자명하지 않은 정수 해의 쌍 (x,y,z) 값이 존재하지 않는다.'라는 수학정리를 일컫는 말이다. 여기서 '마지막(Last)'이란 것은 페르마가 마지막으로 내놓은 정리가 아니라, 페르마가 남겨놓은 것 중 후대 수학자들이 마지막까지 증명하지 못했던 정리라는 의미다.출처 : 나무위키 - 페르마의 마지막 정리
전기·전자
Q. 반딧불이가 내는 빛은 열에너지로 변환이 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 보통의 빛은 열로 빠져나가며 극소량만 가시광선으로 변화하는 데 반해 반딧불이의 빛은 90% 이상이 가시광선으로 바뀌어 열이 발생하지 않는 '냉광(冷光)'이다. 때문에 에너지 전환효율이 매우 높아 이를 응용하려는 과학계의 관심이 지대하다.출처 : 청아람 - 지구에게 배우다 :: 발광(發光)생물이 만드는 어둠 속 빛의 생태계
전기·전자
Q. 자석이 철만 붙는 이유가 뭐에요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 자석을 철에 가까이 가져가면 무질서했던 철 속의 자기들이 반듯하게 줄을 섭니다. 그 때부터 철도 자기를 띠어 서로 끌어당기게 됩니다. 자석에 잘 붙는 물체를 '강자성체' 라고 부르는데 철과 니켈, 코발트 등이 강자성체에 속합니다.(출처 : 한국전기연구원 - 전기의 이해 > 철커덕 자석> 한국전기연구원 어린이)철은 자석에 닿기 전에는 무질서하게 자기가 배치되어 있다가 자석을 갖다 대면 질서 반듯하게 줄을 서면서 자성을 가지게 되고 그로 인해서 자석에 붙는 것입니다.