안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사막은 왜 낮에는 덥고 밤엔 춥나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. [사막의 일교차가 심한 이유]사막의 일교차가 심한 이유는 비열 때문입니다. 비열은 1kg의 물질을 1℃ 올리는 데 필요한 칼로리의 양을 뜻하는데요. 물의 비열이 1이라면, 모래는 약 0.2입니다. 같은 온도를 올리더라도 모래가 물의 1/s 정도의 에너지만 필요한 것이죠. 그러다 보니 낮에는 온도가 금방 올라가고 밤에는 빨리 식는 겁니다. 결국 낮에는 심하게 덥고 밤에는 심하게 추운 일교차가 발생하는 거죠. 또한 사막지대는 물이 별로 없고 습도도 낮아서 뜨거워지기 쉬우며 구름도 별로 없어서 직사광선을 그대로 받을 수밖에 없는 환경인데요. 밤에도 구름이 없기 때문에 땅의 열 방출이 쉬워져 금방 식습니다. 말 그대로 사막은 아무것도 없는 황무지이기 때문에 벌어질 수 있는 상황이네요. 그와 달리 사막이 아닌 곳에서는 구름이나 식물이 있어 낮에는 태양열을 흡수하고, 밤에는 날아가는 열을 붙잡아 주기 때문에 일교차가 덜 하답니다. 실제로 사하라 옆 지방에서 살고 있는 사람들의 말에 의하면, 낮에는 쉽게 50도 이상 올라가고 밤에는 10도 정도, 그 이하로도 내려간다고 하니 정말 놀랍죠?출처 : 한국에너지공단 -사막의 일교차가 60도? 사막동물이 체온을 지키는 법
지구과학·천문우주
Q. 지구의 자전은 왜 발생되는건지 궁금합니다.
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 - 자전
지구과학·천문우주
Q. 귀신은 과학적으로 진짜로 있는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 육체 없이 영혼만으로 구성되었다고 하는, 죽은 사람의 넋. 또는 인간에게 화복(禍福)을 주는 정령. 鬼는 인간에게 화를 내리는 존재, 神은 인간에게 복을 주는 존재인데 이 둘을 아울러 귀신이라고 한다. 광범위하게는 종교나 신화에 등장하는 인격 신도 귀신에 포함된다. 오늘날의 인류가 쌓아 온 지식으로는 귀신의 존재를 입증할 수 없다. 귀신에 대한 해석은 아직 어떠한 것도 명확하게 사실이라고 밝혀진 것이 없기 때문에, 단지 일부분만 보고 결론을 확실하게 단정짓는 태도는 지양해야 한다.출처 : 나무위키 - 귀신
지구과학·천문우주
Q. 혜왕성이 파랗게 보이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 높은 고도에서 해왕성 대기는 80%가 수소, 19%가 헬륨이다. 극미량의 메테인도 존재하는데, 스펙트럼 상에서 붉은색과 적외선의 영역인 600 nm 파장에서 메테인의 흡수선이 나타난다. 천왕성과 마찬가지로 해왕성도 대기중의 메테인이 붉은 빛을 흡수, 푸른 빛을 띠게 만든다.출처 : 위키백과 - 혜왕성
화학
Q. 실리카겔의 원리가 궁금합니다. 알려주세요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 규산나트륨과 황산나트륨으로 제조된 실리카겔은 약 3-60 옹스트롬의 틈 분포를 갖는 무정형 미세 스펀지 구조를 갖고 있다.약 800m2 / gr의 넓은 표면을 가지며 비중의 40 %까지 물을 흡수 할 수 있다.실리카겔은 화학적 흡습 메커니즘보다 물, 표면 수분 및 모세관을 보유함으로써 물리적 흡습성을 갖는다. 실리카겔은 모세관 현상으로 인해 수백만 개의 작은 구멍에 수분을 흡수하고 수증기가 끌어당겨 입자 내부의 빈공간에 달라 붙다. 실리카겔의 1 티스푼은 축구장의 크기와 비슷한다. 실리카겔은 중량의 40 %까지 수증기를 흡수할 수 있으며 밀폐 용기의 상대 습도를 40 %로 줄일 수 있다.출처 : HLC - 실리카켈
물리
Q. 높은 곳에 올라가 귀가 먹먹할때 하품을 하면 뚫리는데 왜 그런건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 비행기가 이륙해 점점 하늘 높이 올라가면서 귀가 먹먹해진 경험이 있나요? 높은 산을 올라갔을 때 순간 귀가 잘 안 들리는 것처럼 느껴질 때는요? 어떤 친구는 비행기 속에서 엉엉 울 만큼 귀가 먹먹한 정도가 심하고, '귀가 조금 이상하네?'하고 넘긴 친구도 있을 거예요. 각자가 느끼는 정도가 다르기 때문이지요. 그렇지만 아마 대부분의 친구들이 높은 곳에서 귓속이 먹먹해지는 경험을 했을 거예요. 이런 증상이 나타나는 이유는 '기압' 때문이에요. 기압은 공기 무게에 의해 생기는 압력을 말해요. 공기는 무게가 없다고 생각할 수 있지만 지구 대기 1리터의 무게는 약 1.3g 중으로, 물 1리터의 무게가 1kg 중인 것과 비교하면 대기가 물보다 약 770배 가벼운 셈이지요. 이처럼 공기는 중력에 의해 땅을 향해 압력을 가하고 있지요. 대기는 지표면에서부터 수십 km 높이까지 존재해요. 지표면에서부터 5.6km 아래에 대기의 50% 이상이, 99%가 30km 아래에 존재하지요. 이는 지구 중력 때문이에요. 지구 중심 쪽으로 끌어당기는 힘이 공기를 지구 주변과 가까운 곳으로 모여들게 만든 거죠. 따라서 공기 무게에 의해 생기는 압력인 기압 역시 지표면에서 가까울수록 높고 멀어질수록 낮지요. 지표면에서 5km 높이만 올라가도 기압이 절반 정도로 줄어요. 국제선 항공기의 최대 비행 고도가 13km 정도인데, 이 높이에서 기압은 지상기압의 3분의 1도 안되지요. 이렇게 높은 곳으로 올라가면 우리 몸속, 특히 머릿속에 있는 공기의 압력인 기압이 몸 바깥의 기압보다 높아지게 돼요. 그러면 이 압력이 귀의 고막 뒤에서부터 콧속으로 이어지는 있는 관인 '이관(유스타키오관)'을 막히게 만들어요. 그래서 귀가 막힌 것처럼 먹먹해지는 거랍니다. 먹먹해진 귀를 뻥 뚫리게 하는 방법이 있어요. 침을 삼키거나 물을 마시는 거예요. 어린 아기들에겐 사탕을 주기도 해요. 또 콧구멍을 막고 '흥!'하고 힘을 주는 방법도 있죠. 이런 방법으로 막힌 이관을 뚫리게 하는 거랍니다. 이렇게 이관이 다시 뚫리면 바깥공기와 머릿속 공기의 압력이 같아지면서 먹먹해지는 현상이 사라지지요.출처 : 제주항공우주박물관 - [궁금하JAM] 비행기 타면 귀가 먹먹해지는 이유가 뭘까?
화학
Q. 수산화나트륨(NaOH)가 금속부식성 있나요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 수산화나트륨(NaOH)은 흰색의 부식성, 알카리성 고체로서, 흡습성과. 친수성 때문에 대기 중의 수분을 흡수하여 액화된다. 수산화나트륨은 습기가 있는 상태에서 알루미늄 금속을 심하게 부식 시킨다. 금속에 접촉하면 가연성 수소 가스를 방출한다. 알루미늄과 수산화 나트륨반응 식 2Al(s) + 6NaOH(aq) → 3H2(g) + 2Na3AlO3(aq).출처 : 고경력과학기술인 - 수산화나트륨
전기·전자
Q. 전자파는 항상 같이 발생하는 것인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전자파(Electromagnetic waves)란 전기 및 자기의 흐름에서 발생하는 일종의 전자기 에너지이며. 즉 전기가 흐를 때 그 주위에 전기장과 자기장이 동시에 발생하는데 이들이 주기적으로 바뀌면서 생기는 파동을 전자파라고 합니다.출처 : 전자파의 개념 - 이동통신 무선국 전자파강도 측정 포털
지구과학·천문우주
Q. 우박은 어떤 원리로 인해서 떨어지는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우박이란? 눈의 결정 주위에 차가운 물방울이 얼어붙어 땅으로 떨어지는 얼음덩어리로 주로 봄과 가을에 발생합니다. 우박 생성 조건은 우박은 강한 상승기류와 함께 바람의 방향과 속도가 위 아래로 급변할때 나타납니다. 우박 생성 과정은 수증기가 강한 상승기류를 따라 얼음점(빙결고도) 이상으로 상승했다가 다시 하강하는 과정에서 녹았다 얼었다를 반복하며 성장하게 됩니다. 얼음알갱이가 커지게 되면 중력을 이기지 못하고 땅에 떨어지게 됩니다.출처 : 기상청 블로그 - [알기쉬운 기상상식] 우박이란 무엇일까요?
지구과학·천문우주
Q. 산하엽의 꽃잎은 비를 맞으면 투명해지는 과학적 근거는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 산하엽(山荷葉)은 눈이 많이 내리고 추운 지역에 살아가는 산하엽은 평범한 흰색 꽃을 피우지만, 비가 오면 이슬과 함께 투명해집니다. 유리꽃, 얼음꽃으로도 불리는 이 꽃이 투명해지는 이유는 꽃잎의 세포 구조가 느슨하기 때문인데, 평소의 세포가 희게 빛의 난반사를 일으키다. 세포 사이가 젖으면 세포 사이의 투과율이 높아져 투명해진다고 한다. 물이 마르면 본연의 새하얀 꽃잎으로 돌아온다.출처 : 헥토르 블로그 - 산하엽, 얼음처럼 투명한