안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
물리
Q. 야구공에 잡는 그립에 따라 변화구 및 공에 방향이 바뀌는 것은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 공의 매끄러운 표면은 공 정면의 저항은 줄이지만, 공 후방에는 낮은 압력으로 소용돌이가 발생하는데요. 이 소용돌이는 공을 뒤로 잡아 당겨 공의 비행을 방해합니다.반면 실밥이 있는 공은 공기의 흐름을 불규칙적으로 만들어 공 뒤쪽 저항을 줄이고 추진력을 얻습니다. 이처럼 공 표면의 변화는 비행에 큰 영향을 끼치기 때문에, 경기에서 공에 이물질을 바르는 것을 엄격하게 규제하고 있는데요. 투수가 경기 중에 공에 흠이 생겼다고 공을 교체하는 것도 바로 이것 때문입니다.투수는 실밥을 손에 걸친 상태에서 공을 던지며 원하는 방향으로, 원하는 만큼 회전시키는데요. 이렇게 회전하는 공에 베르누이 정리의 마그누스 힘이 공의 궤적을 결정하며 다양한 변화구를 만들어 냅니다.베르누이 정리에 따르면 상대적으로 흐름이 느린 곳은 압력이 높아지고, 흐름이 빠른 곳은 압력이 낮아집니다. 만약 공이 오른쪽으로 날아간다면, 공을 감싸는 바람은 반대 방향인 왼쪽으로 흐르는데요. 여기에 공이 회전하는 방향을 고려한다면, 공의 회전방향과 바람의 방향이 일치하는 위쪽은 흐름이 빨라져 압력이 낮아지고, 방향이 다른 아래쪽은 흐름이 느려져 압력이 높아집니다. 이때, 압력이 높은 곳(아래쪽)에서 압력이 낮은 쪽(위쪽)으로 작용하는 힘이 바로 마그누스 힘입니다. 이 힘이 야구공의 궤적을 결정해 다양한 변화구를 만들어 내는 것이죠.출처 : 삼성반도체뉴스룸 - 전 세계가 주목하는 KBO! 섬세한 스포츠 야구에 숨겨진 과학 이야기
지구과학·천문우주
Q. 보통지구의날씨는 어떤요소에의해 결정되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 날씨가 만들어지는 요소는 보통 기온, 기압, 풍향, 풍속, 습도, 구름등에 의해 결정됩니다. 이런 복합적인 요소를 통해서 춥고, 덥고, 비가 내리고 눈이 오고 태풍이 오고 등등을 알수 있습니다.참고 : 기상청 블로그 - [기상 요소] 날씨는 무엇으로 만들어질까요?
물리
Q. 평소궁금한건데 물리공부중에 원심력이나오던데 원심력이 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 원운동을 하는 물체에 작용하는 관성력을 말한다. 원의 중심에서 멀어지려는 힘을 원심력이라고 한다. 물체는 관성에 의해 직진운동을 하려고 한다. 원을 그리며 돌지만 실제로는 매순간 직진운동을 하는 것이고 구심력에 의해 이끌려 결과적으로 원을 그리며 돌게 되는 것이다. 우주에서 모든 물체는 직진운동을 한다. 우주정거장은 원래는 직진운동을 하지만 지구의 중력에 의해 지구 주위를 둥글게 돌게 된다.출처 : 나무위키 - 원심력
전기·전자
Q. 평소궁금한건데 가위바위보이길확률은 몇%정도될까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 가위바위보는 결국 내가 어떤것을 낼지 결정하면 다른 사람이 어떤것을 낼지 결정하게 됩니다. 즉 내가 가위를 내면 상대방이 경우에 따라서 가위바위보를 내는 것이기 떄문에 결국 이길 확률은 3분의 1이 되어서 33%가 되는 것입니다.
생물·생명
Q. 다리가 8개인 거미도 곤충으로 분류되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 거미는 절지동물에 속하는 무리로, 절지동물에는 거미류 외에 곤충류·갑각류(새우·게 등)를 포함한다. 절지동물은 열악한 환경에 잘 적응하여 지구상의 거의 모든 곳에서 볼 수 있으며, 종수가 매우 많아 전 세계 동물의 4분의 3에 이르는 약 80만 종으로 알려져 있다. 거미를 곤충으로 잘못 알고 있는 경우가 많은데, 거미는 곤충과는 다른 동물이다. 다리의 수가 곤충은 3쌍, 거미류는 4쌍인 특징에서 매우 뚜렷이 구분되고, 또 4쌍의 다리를 가지고 있는 전갈이나 진드기도 거미류다. 그 외에 곤충의 몸은 머리·가슴·배의 세 부분이지만, 거미는 머리와 가슴이 하나가 되어 머리가슴과 배의 두 부분으로 나뉜다. 그리고 무엇보다도 모든 거미는 거미줄을 치는 실젖을 배의 끝에 갖고 있다.출처 : 한반도의 생물다양성 - 거미는 곤충이 아니다
지구과학·천문우주
Q. 찬드라 우주망원경은 수명이 어떻게 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 찬드라 우주망원경은 1999년 미 항공우주국인 NASA에서 발사했고 지구에서 최대 13만㎞ 떨어진 우주에 떠 있다고 합니다. 당초 수명이 5년을 예상 했으나 15년이 지난 지금도 임무를 수행한다고 합니다. 언제 수명이 다할진 예상하기 어렵다고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 바닷가에 사구가 발달하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 해안 사구는 대기 중에 노출된 모래의 양이 충분하고 사빈 뒤쪽에 식생이 자라고 있어 모래의 퇴적이 원활하게 일어날 수 있는 곳에 대규모로 발달한다. 우리나라 서해안은 북서 계절풍의 영향을 많이 받기 때문에 사구가 발달하는 데 좋은 조건을 갖추고 있어 해안 사구의 보고라고 할 수 있다.[출처] 한국학중앙연구원 - 향토문화전자대전
생물·생명
Q. 닭이 먼저인가요 달걀이 먼저인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 과학의 영역일 것 같은 이 문제도 서로 다른 해석과 근거들로 인해 아직까지 명확하게 결론 짓는데 어려움이 있다.진화생물학적 관점으로 보면 '닭'과 '몇 세대 전에 닭 비스무리하게 있던 것'을 구별하는 것은 불가능하다. 만약 모든 생물들이 죽으면서 화석을 남겼다면 과연 우리는 과거의 생물들을 종별로 구분할 수 있을까? 자신과 부모의 생김새는 무척 유사하지만 자신과 주변 사람들의 생김새는 무척 다르다. 즉 직계 혈통 상의 '닭'과 '몇 세대 전에 닭 비스무리하게 있던 것'과의 세대 간 차이보다 '닭'과 같은 세대의 또 다른 '닭'의 개체 간 차이가 더 크다는 것이다.영국의 두 연구팀 서로 다른 결론에 도출한 것을 소개하겠다. 2006년 달걀이 먼저라고 주장한 연구팀에 따르면, "닭의 조상이 낳은 알에서 유전자 변형(진화)이 일어나 최초의 달걀이 됐고 그 알이 부화한 것이 최초의 닭"이라고 소개했다. 노팅엄대 존 브룩필드 교수(유전자학), 킹스대 데이비드 파피뉴 교수(과학철학)의 견해다. 하지만 이 연구결과에 반발하는 사람들도 많다. 닭의 조상과 닭의 경계가 명확히 구분되는 것도 아니다.2010년 영국 셰필드대와 워윅대 연구팀은 닭이 먼저라는 견해를 발견했다. 계란 형성과정에 '오보클레디딘-17(OC-17)'이라는 단백질 성분이 탄산칼슘을 방해석 결정체(calcite)로 바꿔 계란 껍데기를 만들어 주니, 최초의 계란은 유전자가 바뀐 암탉만이 낳을 수 있다는 논리다. 이 논리에 따르면 그 암탉은 계란에서 태어나지 않았으니 닭이 먼저가 된다.출처 : 나무위키 - 닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐개인적인 생각으로는 닭이 먼저라고 생각합니다. 다른 동물에서 닭이 진화되어서 알을 낳지 않았나 싶습니다.
화학
Q. 2월달은 29일있는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 1년을 365일로 보는 이유는 지구의 자전주기가 365일 이기 떄문입니다. 하지만 실제로 자전주기가 365일이 아니고 약 365.25일 정도 됩니다, 그래서 자전 주기를 맞추기 위해서 4년마다 1번씩 윤달을 만들어서 2월 29일이 있는 것입니다.
화학
Q. 변성암이 만들어지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 말 그대로 변성(metamorphism)을 받은 암석. 변성이란, 암석의 환경이 변화하면서 수반되는 모든 종류의 변화를 지칭한다. 보통 암석의 성질을 변화시키는 환경 요소는 열, 압력과 유체분압 세 가지를 가리킨다. 변성 과정은 전진 변성 작용과 후퇴 변성 작용으로 크게 나눌 수 있다. 전진(prograde)이란, 온도가 올라가거나(heating), 압력이 올라가는(burial) 방향으로 진행되는 것을 말한다. 반대로 후퇴(retrograde)는, 암석이 식거나(cooling) 융기(exhumation)하는 과정을 말하게 된다.출처 : 나무위키 - 변성암