안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
화학
Q. 문신 제거 시술의 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 문신은 피부 진피층내에 색소를 넣어서 그 색소가 보이는 것입니다. 그래서 문신 제거를 위해서는 레이저를 통해서 진피층 밑에 주입된 색소를 잘게 부수고 그럼 그 잘게 부순 조각들을 피부의 대식세포들이 삼켜 없애면서 색소가 사라지는 것입니다.
물리
Q. 생존 수영은 어떤 원리로 몸이 물에 뜨는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 주로 배우는 것은 물과 친해지기, 부력판 및 페트병 등 도구를 이용해 뜨기, 도구 잡고 이동하기, 최종적으로 도구 없이 누워서 뜨기, 단체로 있을 때 서로 몸을 의지한 채 누워서 뜨기 정도를 익히는 수준에서 끝난다. 전문적인 영법을 배우지 않는 이유는 생존수영 수업의 주 목적이 빠르게 수영하는 법이 아니라 구조대가 올 때까지 안전하게 버틸 수 있는 능력을 함양하는 것이다.(출처 : 나무위키 - 수영)사람의 부력은 인체의 주요 성분인 뼈, 근육, 지방 등의 비율에 따라 결정됩니다. 지방이 물보다 밀도가 작으므로 지방이 많을수록 물에 잘 뜨게 되는 것입니다. 또한 폐의 용량에 따라서도 부력은 변할 수 있으며, 밀도가 큰 유체는 밀도가 작은 유체에 비해 물체에 훨씬 큰 부력을 줍니다.원래는 가라앉아야 정상인 사람은 폐에 공기가 20% 채워져 있기 때문에 튜브와 같은 역할을 합니다. 따라서 부력을 높여주기 때문에 물에 뜰 수 있는데요. 95%는 가라앉고 나머지 5% 정도는 수면에 떠서 물 밖으로 나오는 부분이 많지는 않기 때문에 숨을 쉬기 위해서는 팔을 젓거나 물장구를 치는 등의 노력이 필요합니다.(출처 : 국가과학기술연구회 - 사람은 어떻게 물에 뜨는 걸까요?)
지구과학·천문우주
Q. 자연 현상에서 라니냐 현상은 어떤 것을 의미하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 적도 무역풍이 평년보다 강해져 서태평양의 해수면과 수온이 평년보다 상승하고, 찬 해수의 용승 현상으로 적도 동태평양에 저수온 현상이 나타난다. 엘니뇨와는 반대 현상인 것이다.열대 중부 지방의 태평양 해수면 온도가 평소(3개월 이동평균한 해수면 온도)에 비해 섭씨 0.5도 이상의 차이가 나게 더 차가운 상태로 5개월 이상의 기간 동안 지속될 때 이 같은 명칭을 사용한다.엘니뇨와 마찬가지로 라니냐는 정상의 상태가 아니므로 기상이변을 초래할 수 있다. 여름에 라니냐가 발생하면 동남아시아, 인도, 페루를 비롯한 남미 서해안지역 등에서 저온현상이 나타나는 경향이 있다. 또 호주 북동지역은 반대로 고온현상이 나타날 가능성이 높으며, 인도는 폭우가 늘어날 가능성이 커진다.겨울철에 발생하면 여름철보다 기후에 미치는 영향이 더 크다. 동남아시아와 브라질 북부 지역은 평년보다 강수량이 늘고, 미국 남부지역은 이상고온 현상이 나타난다. 또 미국 서부와 캐나다 서해안 지역은 기온이 떨어지면서 한파가 늘어나는 경향이 있다. 중국 남부지역은 강수량이 줄어들고 일본은 평년보다 추운 겨울이 나타날 가능성이 높아진다.출처 : 위키백과 - 라니냐
생물·생명
Q. 곤충의 개체 수는 대략 얼마 정도 될까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 현재까지 기록된 곤충은 약 80만 종에 달해 모든 동물 종의 약 4분의 3을 차지하며, 곤충의 전체 종 수는 많게는 약 300만종까지 이를 것으로 추산된다. 그중에서 딱정벌레목이 가장 종류가 다양하고 많다.곤충의 가짓수가 현대 분류학에서 동물군의 대부분을 차지하고 있다는 점은 사실이다. 현대 분류학에서 가장 많이 종분화가 일어난 강이기 때문에, 지구를 일컬어 "곤충의 행성"이라 하기도 하고 같은 제목의 책도 있다. 하지만 전근대의 인간이 곤충에 대해 무지했던 것처럼 현대인이 미세생물군과 해양생물에 대해 무지한 것 또한 사실이므로 이는 언제든지 뒤집어질 가능성이 있다.이 다양성에 걸맞게 서식지도 지구의 전 지역에 걸쳐 있다. 습지, 사막, 숲, 초원, 고산지대 등 지구의 거의 모든 기후와 지형에 적응해서 서식하고 있다. 북극과 남극의 극지방에도 소수이긴 하나 곤충류가 자생하고 있다. 강과 호수 등 민물의 수면에서 서식하는 곤충도 있다. 심지어는 바다 한가운데서도 바다소금쟁이류가 자생하고 있다.출처 : 나무위키 - 곤충
토목공학
Q. 강물은 어떻게 생기게 되고 마르지 않는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 강(江)은 내륙을 흐르는 하천(河川) 중에 규모가 제법 크고 뚜렷한 물줄기로, 강보다 작거나 강으로 합류하는 상류의 시냇물은 '천(川)' 또는 '내'라고 부른다. 시냇물이 모여 강을 이루고 강은 바다와 연결되어 바다에서 증발한 물이 다시 육지로 가는 물의 순환을 이룬다(출처 : 나무위키 - 강)즉 강은 산이나 언덕에 내리는 비가 내천으로 흐르면서 이런 내천이 여러개 만나서 강을 이루고 그 강이 바다와 연결되어흐르는 것입니다. 이런 물은 바다에서 증발되어 다시 하늘로 가고 다시 비가 내리면서 산이나 언덕의 물이 다시 흘러 내리면서 순환되는 것입니다.
화학
Q. 플라스틱병 안에 있는 물통에 미세플라스틱이 많나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 1L물병에 수만개의 미세플라스틱이 발견되었다는 연구 결과가 있습니다. 그래서 위험성에 대한 이야기가 많은데요. 미세플라스틱은 인체의 호흡기와 소화기 상피세포에 접촉하게 되고, 세포 포식기전을 통해서 인체 흡수된다. 흡수된 미세플라스틱은 조직염증, 세포증식, 괴사, 면역세포 억제 등을 유발한다고 합니다.(참고 : 미세플라스틱의 인체건강위협 - 대한의학회)
생물·생명
Q. 측우기는 어떤 역할을 했는지 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 측우기(測雨器)는 조선 시대에 강우량 분포를 측정하던 기구로서, 세계 최초의 강우량을 재는 기계다. 조선 세종 때 처음 만들어 전국에 보급·시행하였으며 조선시대 전반에 걸쳐 활용되었다. 현존하는 유일한 측우기는 1837년 만들어져 공주 충청감영에 설치되었던 금영측우기(錦營測雨器, 보물 561호, 국보 승격예정)이며 정조 때부터 고종 때까지의 관측 기록이 보존되어 있다. 조선 초기에는 농업 등에 참조하기 위해 각 지방의 강우량을 측정하여 보고하는 제도가 있었는데, 이는 비온 후에 고여 있는 빗물의 깊이를 측정하는 것이었다. 하지만, 흙에 스며드는 정도가 서로 달라 1441년(세종 23년) 음력 8월 장영실을 시켜 서운관(書雲觀)에서 빗물을 측정할 수 있는 그릇을 처음 제작하게 하였고, 한양을 중심으로 관측에 활용하였다. 1442년(세종 24년)에는 측우에 관한 제도를 정하여 서운관에서 빗물의 깊이를 측량·기록하게 했으며, 지방에서는 각 관가의 뜰에 설치하여 수령 자신이 측량·기록하게 했다. 처음에는 쇠로 만들었으나 뒤에는 구리로 만들기도 하였고, 이외에 자기·도기로 대용하기도 하였다. 이는 이탈리아의 가스텔리보다 약 200년 앞선 것이다. 측우기는 흔히 장영실에 의해 만들어졌다고 알려졌는데, 세종실록 23년 4월 을미(양력 1441년 5월28일) '근년 이래로 세자(훗날 문종)가 가뭄을 근심하여 비가 올 때마다 비 온 뒤에 땅을 파서 젖어 들어간 깊이를 재었으나 정확하게 푼수를 알 수 없었으므로 구리로 만든 원통형 기구를 궁중에 설치하고, 여기에 고인 빗물의 푼수를 조사했다'는 기록은 문종에 의해 발명된 사실을 뒷받침하고 있다. 따라서 측우기는 문종,장영실,세종대왕, 호조(戶曹)의 관료등이 뜻을 모아 세계최초로 제작한 규격품임을 잘 알 수 있다.출처 : 위키백과 - 측우기
전기·전자
Q. 돋보기를 눈이랑 멀게 해서 보면 사물이 뒤집혀 보입니다. 왜 그런건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 볼록 렌즈는 빛을 굴절시켜 모으는 성질이 있기 때문에 초점에 빛이 모이게 되며, 초점보다 가까운 거리에서 건너편의 물체를 들여다 보면 물체보다 크기가 확대된 허상이 보인다. 초점보다 먼 거리에서 물체를 들여다보면 상하좌우가 뒤집힌 실상이 보이는데, 망원경이나 현미경 등에서 관찰하고자 하는 물체가 뒤집혀 보이는 이유는 그 때문이다.출처 : 나무위키 - 돋보기즉 볼록렌즈에 의해서 한 초점에 빛이 모아지고 한곳에 모이면서 빛이 위아래가 바뀌고 그로인해서 멀면 상이 뒤집어 보이는 것입니다.
물리
Q. 제논의 역설은 무엇인지 알려주세요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 제논의 역설은 고대 그리스 엘레아의 제논이 만든 문제들로, 사물이 움직이고 있다고 우리가 느끼는 것은 모두 환상이라는 파르메니데스의 사상을 지지하기 위해 만든 것이다. 제논의 역설은 우리가 경험적으로 알고 있는 결과와 다른 결론을 주장하기 때문에 역설이라는 이름이 붙여졌다. 제논의 역설은 미분의 개념과 운동의 개념을 고안한 근대 고전 물리학의 발달에 의해 반박된다.제논은 물체의 운동을 설명하면서 물체가 이동한 거리만을 고려하여 물체가 이동하는 데 걸린 시간은 고려하지 않았다. 실제 물체의 이동은 움직이는 데 걸린 시간으로 움직인 거리를 나누어서 속도를 구하여 비교해야 한다. 즉 물체의 이동은 속도에 의해 표현된다.수학적인 해결법으로는 무한등비급수를 이용할 수 있고, 철학적인 해결법으로는 베르그송이 해결한 방법인 운동은 분할할 수 없고 제논의 분석은 운동 그 자체가 아닌 운동이 지나간 궤적을 분석하는 것 뿐이라는 반박이 있다.출처 : 위키백과 - 제논의 역설
지구과학·천문우주
Q. 명왕성이 태양계에서 퇴출됐나요? 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 명왕성이 작은 행성이 된 데에는 몇 가지 이유가 있어요. 행성이 태양을 중심으로 돌고 있는지, 충분히 크고 무거워서 둥근 형태를 잘 유지하고 있는지, 주변의 천체들을 (지구와 달처럼) 위성으로 만들거나 밀어낼 수 있는지 등의 조건이 있어요. 그런데 명왕성은 주변의 천체들을 밀어내거나 위성으로 만들지 못했어요. 그래서 명왕성은 이제 태양계의 행성이 아닌 작은 행성, 왜소행성으로 분류가 된 것이에요. 물론 이것은 우리 사람이 명왕성을 바라보는 기준이 바뀐 것 뿐입니다. 명왕성이 태양계를 떠나 저 멀리 날아가고 있는 게 아니에요. 이렇게 우리가 명왕성을 바라보는 기준만 바뀐 것이지만, 많은 사람들이 명왕성이 태양계에서 쫓겨난 것에 대해 아쉬움을 이야기 했어요.출처 : 국립중앙과학관 - 명왕성 퇴출