안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 백색왜성은 전부 백색을 띠고 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 중심부의 별이 수축하여 밀도가 높아지면 전자들 간의 간격이 너무 좁아져서 축퇴되게 된다. 이렇게 별 전체가 전자의 축퇴압에 의해 유지되는 별은 표면온도가 대단히 높아 흰색으로 보이고 그 크기는 작기 때문에 백색왜성이라 불린다.출처 : 천문우주지식정보 - 항성의 죽음
지구과학·천문우주
Q. 달에서 봤을 때 지구도 지구에서 본 달처럼 모양이 변하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구에서 보는 달의 모양이 변하는 이유는 태양 - 지구 - 달의 위치 떄문입니다. 따라서 달에서 보는 지구도 동일하게 초승달 반달 보름달 반달 그믐달 등으로 보입니다.
지구과학·천문우주
Q. 로켓이 우주로 갈때 왜 갈수록 분해하는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 로켓을 설계하는 원리는 로켓 방정식이 기술하는 원리와 연관이 깊습니다. 가장 대표적인 예시가 다단계로 로켓을 설계하는 것입니다. 누 리호는 1단계를 75톤짜리 엔진 4개로, 2단계는 75톤짜리 엔진 1개, 3단계는 7톤짜리 엔진 1개로 구성되며, 이렇게 현대 로켓은 대부분 다단계로 구성됩니다. 다단계 로켓의 핵심은 연료를 모두 사용한 엔진을 분리하는 것입니다. 엔진 분리만큼은 지상에서 실험할 수 없기에, 로켓 발사의 성패에 매우 중요한 부분이기도 합니다. 엔진을 분리하는 이유는 운동량 보존 법칙으로 쉽게 확인할 수 있습니다. 연료를 다 쓴 엔진은 더 이상 로켓에 불필요하니, 무게를 줄여 로켓의 속도를 올리기 위해 분리하는 것입니다. 연료의 힘만으로 가속하려면 엄청나게 많은 연료를 실어야 하는 반면, 엔진을 분리하게 되면 연료의 양을 줄여서 더 효율적으로 가속할 수 있게 됩니다. 다만 엔진을 분리하는 과정에서 로켓의 궤도가 흔들리거나 하면 안 되기 때문 에, 정밀한 설계가 요구되기도 하지요.출처 : 과학기술정보통신부 - 로켓 발사 원리, 로켓 방정식
화학공학
Q. 합성 고무를 만들때는 어떤 재료로 만드는 건가요??
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 천연 고무 라텍스의 주된 원천은 파라고무나무(Hevea brasiliensis)이다. 헨리 위컴(Henry Wickham)은 1876년에 브라질로부터 수천 개의 종자를 모았고 영국의 Kew Gardens에 심어서 키웠다. 이 묘종은 다시 콜롬보, 인도네시아, 싱가포르, 브리티시 말라야에 보내졌다. 나중에는 말라야가 고무 최대 생산지가 되었다. 라텍스의 주성분은 폴리아이소프렌이다. 합성 고무는 중합체를 생산하기 위해 하나의 단위체의 중합 반응 또는 단위체의 혼합을 통해 만들어진다. 이들은 중합체 과학과 고무 기술에서 연구되는 제품의 일부를 형성한다. 이소프렌분자가 수천개나 결합되어 이루어진 쇄상(鎖狀)의 고분자가 천연고무라는 것을 알게 되자 인공적으로 이와 같은 고무 탄성체를 합성하려는 연구가 시작되었다. 우선 연구자들은 이소프렌을 중합시켜서 천연고무와 똑같은 분자구조를 가진 고분자 물질을 만들려고 했다. 폴리클로로프렌(polychloroprene) 또는 클로로프렌 고무(chloroprene gum)는 앞에서 설명한 바와 같이 뒤퐁사의 캐로더스가 개발한 합성고무이며, 클로로프렌을 중합시켜서 만든 것이다. 클로로프렌은 천연고무의 이소프렌의 메틸기(基)가 염소원자로 바뀐 것이다. 부틸고무는 이소부틸렌에 이소프렌을 수%를 공중합시킨 것이다. 이소부틸렌의 메틸기의 영향으로 분자사슬이 움직이기 어렵고 따라서 탄성이 약하다.출처 : 위키백과 - 고무즉 천연 성분에 다른 성분을 중합 반응 또는 단위체의 혼합을 통해서 만들어진 것입니다.
생물·생명
Q. 식물이 광합성을 한다는게 무슨 말인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 광합성(光合成, 영어: photosynthesis, 문화어: 빛합성)은 식물 및 다른 생명체가 빛에너지를 화학 에너지로 전환하기 위해 사용하는 과정이다. 전환된 화학 에너지는 나중에 생명체의 활동에 에너지를 공급하기 위해 방출될 수 있다.출처 : 위키백과 - 광합성
화학
Q. 우리가 소금을 맛있다고 느끼는 이유는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 소금의 짠맛은 조미료로서 사용된다. 모든 식품은 짠맛과 섞여 음식 고유의 맛을 나타내며 강조된다. 그러므로 인간은 음식을 먹을 때 연상했던 기대만큼의 맛에 접근하면 식욕이 나게 된다. 그러므로 음식이 맛있다, 맛없다는 것도 대부분은 소금의 사용량으로 결정된다.짠맛의 강약은 음식의 맛을 결정 짓는 중요한 요소이다. 가장 맛있는 짠맛을 느끼는 염분농도는 혈중의 염분농도 140mM(0.8%NaCl)에 가까운 것으로 이보다 농도가 짙으면 이 농도에 가깝도록 여러 종류의 음식을 먹음으로써 신체가 자연스럽게 조절한다.출처 : seehint - 소금의 역할 : 식품 가공시
토목공학
Q. 까만색 연필심인 흑연은 돌가루인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 탄소 동소체의 일종으로, 다이아몬드나 숯처럼 주 구성 성분은 탄소지만 분자구조가 판 형식으로 되어 있어 잘 부스러지는 암석이다. 그래서 연필심의 주요 재료로 사용된다. 연필의 연은 납 연자인데, 흑연 연필 이전에 사용하던 납 펜과 비슷하게 쓸 수 있다 하여 '검은 색을 내는 납', 즉 "Black lead"라고 칭한 것이다. 한자어 명칭인 흑연도 이 단어를 옮긴 것. 오늘날에는 혼동을 피하기 위해 'Graphite'를 쓰는 경우도 많으며 잘 쓰이지는 않지만 석묵, 즉 '돌로 된 먹'이라고도 부르는데 중국어로는 석묵이라는 용어도 꽤 쓰이는 듯 하다. 흑연에는 인상흑연과 토상흑연이 있다. 흑연은 우리나라의 중요 광물 중 하나로, 한반도의 흑연 매장량은 중국, 인도에 이어 세계 3위이다.출처 : 나무위키 - 흑연
지구과학·천문우주
Q. 별은 왜 갈수록 안보이게 되는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 과거에는 사람들이 해가 떠있는 시간에 활동하고, 해가 지면 일과도 자연스럽게 마무리하곤 했습 니다. 빛이 없으니 활동하는 데 어려움을 겪었기 때문이죠. 하지만 인공조명을 만들면서, 늦은 밤에 도 일할 수 있는 환경이 되었습니다. 이렇게 불빛이 하나 둘 늘어나, 실내뿐만 아니라 거리를 밝히 게 되었습니다. 나아가 이 불빛은 밤하늘까지 밝히게 되었습니다. 그렇게 인간이 만든 필요 이상 의 인공조명으로 피해를 주는 것을 의미하는 빛공해(Light Pollution)라는 단어가 등장하게 되었습 니다.여기서 광해, 광공해라고도 불리는 빛공해(Light Pollution)란, 인공조명의 부적절한 사용으로 인한 과도한 빛 또는 비추고자 하는 조명영역 밖으로 누출되는 빛이 국민의 건강하고 쾌적한 생활을 방 해하거나 환경에 피해를 주는 상태를 말합니다. 한국은 세계에서 빛공해 수준이 심각한 나라 중 한 곳입니다. 2016년 미국의 관측 위성이 야간에 지구를 관측한 결과를 바탕으로, 국제공동연구진이 세계의 빛공해 실태를 조사했는데요. 그 결과 전 세계의 80% 이상이 빛공해에 시달리는 것으로 나 왔습니다. 그중에서도 국토 면적 중 빛공해 면적 비율을 계산해 보았을 때, 이탈리아가 90.3%로 가 장 높았고, 한국은 89.4%로 두 번째로 높은 비율을 나타냈습니다.빛공해는 먼저 침입광(light trespass)이 있습니다. 단어 그대로 빛이 의도하지 않은 영역까지 침투하여, 피해 를 입히는 현상을 말합니다. 특성상 우리가 가장 자주 겪을 수 있는 유형에 해당하는데요. 보통 침 입광은 강한 불빛이 외부에서 내부 공간의 창문을 통해 들어갈 때 문제가 됩니다. 이러한 빛으로 인 해 숙면을 방해받고, 불면증과 관련된 문제들이 자주 일어납니다.다음으로는 눈부심(glare)입니다. 눈이 강렬한 빛에 노출되어 순간적으로 시각이 마비되는 현상을 말합니다. 예를 들면 밤에 잠을 자고 있는데, 갑자기 불을 켜면 순간적으로 눈이 부시는데요. 이러 한 상황과 일맥상통합니다. 또 다른 예를 들자면 어두운 밤에 운전할 때, 맞은편에 오는 차의 헤드 라이트가 운전자에게 일시적인 시각장애를 유발하는 경우도 해당됩니다.다음으로 산란광(skyglow)입니다. 전에 한번 산란에 관련하여 설명한 적이 있는데요. 하늘을 향해 누출된 빛이 대기 중의 수증기, 먼지 등에 의해 굴절・산란되면서 하늘의 전체적인 밝기가 밝아지 는 현상입니다.앞서 제가 설명한 인공조명으로 인해 밤하늘의 별을 볼 수 없게 된 근본적인 원인이기도 하죠. 자 연 그대로 밤하늘을 보면, 육안으로도 수천 개의 별과 은하수를 분명하게 볼 수 있는데요. 산란광 이 심한 지역에서는 은하수가 전혀 보이지 않는 것은 물론, 육안으로 볼 수 있는 별들이 매우 한정 됩니다. 이 문제는 비단 도시만의 문제가 아닙니다. 시골이나 빛공해가 심하지 않은 지역이라도, 도 시에서 뿜어져 나오는 빛이 영향을 주어 도시 쪽 하늘의 지평선이 빛나면서 영향을 끼치기도 합니 다.다음으로는 과도 조명(over-illumination)입니다. 빛의 양이 필요 이상으로 방출되었을 때를 일컫습 니다. 빛이 부족한 것도 문제가 될 수 있지만, 적정량 이상으로 공급되는 것 역시 문제가 됩니다. 예 를 들면, 영업이 끝난 가게에서 조명을 계속 켜둔 경우나, 조명 체계를 효과적으로 설립하지 않아 필요 이상으로 빛이 방출되는 경우가 있을 수 있습니다. 일례로 밝은 조명이 많고, 매끈한 바닥이 있는 백화점에서는 빛이 바닥에 반사되기도 하니, 과도 조명 현상이 자주 일어나는 곳이기도 하죠.출처 : 기상청 블로그 - [별과 빛공해] 도시에서 별을 보기 힘든 이유와 내가 별을 카메라에 담는 방법
화학
Q. 사람도 피부로도 공기가 왔다갔다 하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람은 피부로에 모공에서 공기가 잠깐 들어오거나 할수 있으나 숨을 쉴수는 없습니다. 가끔 미세먼지가 심한날에는 이런 미세먼지의 입자가 모공보다 작아서 모공에 들어와서 피부 트러블이 발생될수 있다는 기사를 보실수 있듯이 공기가 모공으로 해서 작은 입자들은 들어올수 있긴하지만 숨을 쉴수는 없습니다.
생물·생명
Q. 과학기술의 발전은 끊임없이 진화할까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람의 욕망은 끝이 없습니다. 그래서 지속적으로 과학이 발달되면서 사람은 편함을 추구하게 되는 것입니다. 그래서 사람은 지속적으로 과학의 발전이 진행되고 그로인해서 더욱 진화된 과학이 나오게 될것으로 보입니다. 하지만 이런 과학의 발전이 어떤 목적에 맞지 않게 사용되면 그로인해서 더 안좋은 미래가 될수 있습니다. 다이너마이트는 처음 광산 채굴등의 목적으로 사용되었는데 지금은 군사적으로 사용되고 있습니다. 그로인해서 사람들이 피해를 입게 되는 것입니다.