안녕하세요 설효훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 브라이스 캐니언의 돌기둥들은 어떻게해서 이런 형태를 가지게 된 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 브라이스 캐니언은 수만개의 섬세한 첨탑을 가진 여러 개의 반원형 극장의 집단과 같은 모습이다. 이곳의 수만개를 헤아리는 기묘한 첨탑 하나하나는 모두 물의 힘에 의해 만들어진 것이다. 바다밑에 있을 때 토사가 쌓여서 형성된 암석이 지방에 우뚝 솟은 후 빗줄기와 흐르는 물의 힘에 의해 다시 본래의 토사로 변하여 흘러내려가는데 비교적 단단한 암석만 침식되지 않고 남아서 무수한 첨탑이 생긴 것이라고 한다.출처 : 위키백과 - 브라이스 캐니언 국립공원
전기·전자
Q. 사람 몸에도 전기가 흐른다는데 우리는 왜 그 전기를 자각하지 못하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람이 인지 할수 있는 전류는 최소 1mA라고 합니다. 그런데 몸에서 발생되는 전기적 시냅스는 수십 마이크로 암페어이기 때문에 사람이 느끼지 못하는 것입니다.
화학
Q. 초전도 기술이 발전한다면, 미래의 교통수단은 어떻게 변화할까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전동기와 발전기 - 코일에서의 발열이 없어져 효율이 오름은 물론 기존보다 훨씬 강력한 모터와 발전기를 만들 수 있다. 자기부상열차 - 철도 건설 및 열차 부상비용이 매우 저렴해질 수 있다. 2022년 시점에 이미 자기부상열차를 통한 여객은 고속철도보다 저렴하므로, 설치와 유지보수까지 저렴하고 쉬워진다면 비행기 산업이 위축될 수 있다.출처 : 나무위키 - 초전도체
지구과학·천문우주
Q. 소닉붐과 천둥은 같은 원리로 발생한다고봐도 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 항공기가 공기중을 비행할때 공기를 밀어내면서 압력 파면을 만들게 되는데, 이 압력파(pressure wave)의 속도는 공기 중 소리의 속도(음속)로 이동하게 된다. 이 때, 항공기의 속도가 공기 중 소리의 속도보다 빨라지게 되면, 압력파가 항공기보다 느리게 전파되면서 압력파가 발산되지 못하고 항공기 전면에 압축되게 되고 따라서 하나의 충격파면(shock wave front)으로 합쳐진다. 이 유체압력에 의한 충격파가 사람의 귀에는 강한 충격음(boom)으로 들리게 되고 이것을 소닉붐이라고 한다. 천둥은 번개가 공기를 가로질러가는 것에 의해 생기는 충격파로, 주로 적란운에서 발생하며, 큰 비나 소나기 등 강우에 나타나는 것이 일반적이다. 한반도와 같이 하기에 강수량이 집중된 지역에서는 여름에 자주 들을 수 있고, 울릉도를 제외하면 겨울에는 잘 일어나지 않는다. 번개가 치면 그 순간 번개 주변의 공기는 섭씨 30,000도 가까이 올라가게 된다. 당연히 이렇게 달궈진 공기는 급팽창하고, 이 팽창이 주변에 충격파로 전달되어 굉음이 울려퍼지는 것. 급격한 팽창에 의해 터지는 굉음이란 점에서 원리상으로는 폭탄이나 뻥튀기가 터질때 들리는 파열음과 같다.출처 : 나무위키 - 소닉붐, 천둥
화학
Q. 왜 4년마다 윤년이 발생하는 것인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 계절의 흐름과 달이 일치하는 태양력과는 달리, 태음력은 달의 위상변화에만 고려하여 만든 달력이기 때문에 순수하게 태음력만을 쓰게 되면 춘하추동의 계절 변화와 날짜가 맞지 않게 되는 문제가 생긴다.즉 지구의 평균 공전주기인 태양력의 1년은 365.2422일인데 비해, 태음력의 1삭망월은 약 29.53일이기 때문에 태음력의 12개월과 태양력의 1년은 약 11일 정도의 차이가 나게 된다.이 차이를 보정해주지 않으면 같은 달이 여름이 될 수도, 나중에는 겨울이 될 수도 있는 혼란이 생기므로, 몇 년에 한 번씩 13번째 달 즉 윤달을 두어야만 한다.이처럼 윤달을 두어서 태음력과 태양력의 차이를 보정한 달력을 태음태양력이라 하는데, 오늘날의 음력을 비롯하여 역사상 대부분의 태음력이 이에 해당된다.19년에 7번의 윤달을 두게 되면 19태양년과 235삭망월의 길이가 거의 같아져서 이 차이가 보정된다는 사실은 고대 중국에서 처음 알게 되었는데, 이를 19년7윤법(十九年七閏法) 또는 장법(章法)이라 한다.출처: 교육부 공식 블로그:티스토리 - 정치, 경제, 문화와 밀접한 달력 변천사
전기·전자
Q. 가전제품들 중 전력소모가 가장 큰 순서가 알고 싶습니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 소비 전력(消費電力)은 전자 공학에서 정상적인 운영을 위해 전자 기기에 공급되어야 하는, 시간에 따른 전기 에너지를 일컫는다. 소비 전력은 보통 장치의 기능을 수행하며 열과 빛으로 방출하도록 이루어져 있다. 소비 전력은 보통 kW 미터나 전력계에 의해 kW 단위로 측정된다.(출처 : 위키백과 - 소비전력) 에너지소비효율 1등급 제품은 다른 제품에 비해 에너지절약 효과가 월등하여 상당한 에너지절약 효과를 볼 수 있습니다. 전기냉장고, 전기냉방기, 전기밥솥 등 주요 가전에 대해 연간 소비전력량과 에너지비용을 비교한 자료는 아래와 같습니다. 신고제품 현황이 변화하고 효율등급별 시장 점유율 등에 따라 지속적으로 기준강화를 시행하므로 에너지절약 효과는 다소 달라질 수 있습니다. 출처 : 에너지절약 효과 비교 - 한국에너지공단
생물·생명
Q. 달걀 유정란과 무정란을 육안으로 구분할 수 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 유정란과 무정란을 비교하여서 보면 먼저 껍질을 보면 유정란이 무정란보다 색이 연하다고 합니다. 그래서 색으로 먼저 구별이 가능한데요. 그리고나서 구별은 깨보는 것 밖에 없습니다. 깨어서 보면 노른자에 배자라고 하는 하얀 부분의 동그란 점이 있으면 유정란 없으면 무정란이라고합니다.
토목공학
Q. 눈과 우박은 왜 다르게 내리나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우박은 눈의 결정 주위에 차가운 물방울이 얼어붙어 지상에 떨어 지는 지름 5mm 이상의 얼음덩어리를 일컫는다. 우리나라에서 우박은 상층과 하층의 기온차이가 크게 나는 봄과 가을에 주로 발생하며, 지상의 기온이 영하로 내려가는 겨울은 거의 발생하지 않는다. 과냉각수적은 -10~-40℃ 기온 층에 풍부하게 존재함. 빙정의 포화수증기압이 과냉각수적의 포화수증기압보다 작기 때문에 과냉각수적에서 증발한 수증기가 빙정에 달라붙으면서 빙정이 성장함. 빙정의 무게가 증가하면서 하강하면서 기온이 영상인 층에서 수적이 되나, 강한 상승류를 만나면서 다시 기온이 영하인 층에 들어가면서 얼음이 됨. 이런 과정을 되풀이 하면서 얼음은 커지고 중력이 얼음을 지탱 하는 상승기류보다 커질 경우 지면에 낙하하여 우박이 관측됨.출처 : 기상청 날씨 누리 - 우박 판단 가이던스
지구과학·천문우주
Q. 갑자기 전세계 많은 국가에서 달에 가려는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 달은 지금까지도 소유에 대한 명확한 근거가 없습니다. 그래서 결국 먼저 가는 사람이 먼저 달을 활용가능한것입니다. 특히 달에는 헬륨3, 희토류, 마그네슘, 실리콘등의 다양한 자원 광물이 있습니다. 그러다 보니깐 먼저 달에 간사람들이 이런 다양한 광물을 먼저 사용가능하니깐 먼저 선점을 위해서 달을 가려고 하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사계절이 있는 나라가 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구가 자전축이 기울어져 있어서 자전을하고 또한 우리나라가 북반구 중위도에 있어서 사계절이 뚜렷한것입니다. 그래서 우리와 비슷한 위도에 있는 일본, 독일,터키, 프랑스, 영국 등이 있어 위 나라들이 일부 뚜렷하게 사계절이 확 나누어지는 것은 아니지만 사계절이 있습니다.