안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 바닷물을 다 증발시키면 소금은 어느정도 남을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구에 존재하는 바닷물을 모두 말려 소금을 생산한 다음 그 소금을 육지에 펴놓을 경우 두께가 150미터가 넘는 소금층이 생길정도로 바닷물에는 많은 양의 소금이 포함되어 있습니다. 그러한 소금이 바닷물에 섞여 짠맛을 내는 것을 바로 농도라 부르는데 바닷물과는 다르게 민물에 들어간 소금은 농도가 낮아 짠맛이 나지 않는다고 합니다.바닷물의 염분농도는 평균적으로 3.5%라고 알려져 있습니다. 바다에서 증발되는 물이 거의 순수한 물이기 때문이기도 한데요 증발되는 물을 제외한 바닷물 속의 광물들이 나머지 증발되지 않은 바닷물에 녹아있으며 추가적으로 바닷물에 계속적으로 외부 광물이 유입되어 결론적으로는 바닷물 1kg 당 소금 35g 정도로 일정하게 유지 됩니다. 또한 바닷물에 사는 생명체들이 흡수하는 바닷물에는 당연히 소금 성분도 존재하기 때문에 일정부분 사라지고 늘어나고를 반복하여 바닷물의 염분 농도가 유지된다고 합니다.바닷물의 염분은 농도가 평균적일 뿐 높은곳도 있고 낮은곳도 있는데 바닷물의 염분농도는 장소 또는 계절에 따라 달라집니다. 가장 염도가 높은 바다는 홍해 및 페르시아 만이라고 하며 그 외적으로 민물이 많이 유입되는 지역이나 강수량이 평균보다 높은 지역은 평균 바닷물 염분보다 덜 짜다고 합니다.
물리
Q. 추운 겨울 음펨바 효과는 어떤 원리로 물을 얼리는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.원인은 2013년 11월 싱가폴 남양이공대학 쑨장칭, 시장 교수 연구팀에 의해 물의 수소결합과 공유결합의 에너지 상관관계에 의한 현상임이 밝혀졌다.[4][9] 물 분자 사이 수소결합으로 인해 하나의 물 분자를 이루고 있는 각각의 수소 원자, 산소 원자의 공유결합은 분자들을 가까이 붙일 때 길어지며 에너지를 축적한다. 이후 물을 끓이면 물 분자 사이 간격이 벌려지면서 수소결합 역시 길어진다. 이렇게 끓인 물을 냉각할 때는 공유결합 길이가 다시 줄어들면서 축적했던 에너지를 방출하게 된다. 뜨거운 물은 축적된 에너지 양이 많아 냉각시 더 빠른 속도로 에너지를 방출하게 되는 것이다.이러한 원인 분석이 정설로 여겨지고 있으나, 음펨바 효과가 물이 아닌 콜로이드에서도 발생하고 있어[10] 물 외의 액체에서 발생하는 음펨바 효과에 대해서는 보다 깊은 연구가 필요하다.
토목공학
Q. 똑같이 낮에 자는데 왜 야간일을 하면 더 피곤하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.저녁 시간에 자야 하는데, 그 시간에 일을 하고 있으니 몸이 피곤함을 느끼는 것입니다. 낮에 잔다 하더라도 몸과 뇌가 그 시간에 잔다고 느끼는데 일을하고 있어서 피곤한 것입니다/
전기·전자
Q. 전자제품이 쇼트되었다는 것은 무슨 의미인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.쇼트란? 영어로는 short를 의미하며 단락은 '짧게 이어진 선'을 의미한다.선이 끊어진 것이 아니다! (선이 끊어진 것은 '단선')예를 들어, 아래 그림과 같이 전압 100V, 저항 99Ω, 전선 저항 1Ω인 회로가 있다고 하자만약 불이의 사고로 인해 앞쪽에 있는 선이 연결이 된다면???그렇게 된다면 앞에 있는 전선의 저항은 1Ω 이기 때문에전류는 앞에 있는 전선으로 흐르게 되는데 (참고로 전류는 저항이 낮은 쪽으로 흐른다.)이러한 현상을 우리는 쇼트(short) 났다고 한다.
생물·생명
Q. 곤충들은 박쥐의 초음파를 어떻게 피해 살아가는지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.곤충들은 초음파를 들을 수 없기에 피해가 없습니다. 초음파는 박쥐, 돌고래 등에서 의사소통 및 방향/지형지물을 파악하기 위해서 내는 소리 입니다. 박쥐의 초음파를 돌고래가 들을 구 없습니다.
지구과학·천문우주
Q. 사람이 띄는 것으로도 지진이 일어 날 수 있다고 하는데요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.한때 지구상 인류가 동시에 뛰어올랐다 떨어지면 어떻게 될까 하는 과학질문이 떠돈 적이 있었다. 지 구 인구가 하도 많으니 무슨 일이 벌어질지도 모른 다는 기대(?)에서 나온 질문이다. 미리 답을 말하면 지구에 아무 일도 벌어지진 않는다. 지구의 무게는 5.97*10^24kg로 상대도 안되게 크기 때문에 느껴 _ 지는 임팩트는 없다.
지구과학·천문우주
Q. 200년동안 풀리지 않는 방정식이 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.물리적 이해 단계에 머물러 있던 유체의 속도와 압 력, 밀도, 점성 사이의 관계는 1822년 프랑스의 한 공학자에 의해 설명되었다. 그는 수학적 이론은 부족 했지만, 공학자의 직관으로 점성을 가진 유체의 움직 임을 기술하는 방정식을 세웠다. 스위스 수학자 다니 엘 베르누이Daniel Bernouli의 연구 성과를 기반으로 한 오일러 방정식Eulers equation은 점성이 없는 유체 의 운동을 기술한 수식인데, 그는 이 방정식을 수정 하여 점성의 효과까지 고려할 수 있도록 했다.운명일지 우연일지 그 무렵 아일랜드에는 걸음마를 배우던 두 살 아기가 신동으로 불리며 장차 수학자로 서의 명성을 쌓아갈 준비를 하고 있었다. 이 아기는 성인이 되어 수학뿐 아니라 유체역학, 음향학, 광학 등 물리학의 다양한 분야에 두각을 나타내며 위대한 업적을 남겼다. 그리고 앞서 프랑스 공학자가 세운 방정식을 도출하는 과정을 풀어내어, 이를 수학적으 로 완성시켰다.
화학
Q. 플라스틱이 지구 온난화의 원인이라는데 어떤 원리로 그런거죠?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.미세플라스틱은 작은 입자로 분해된 플라스틱으로, 대기나 물 등에서 발견됩니다. 이러한 미세플라스틱 입자는 해양 생태계에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라, 지구 온난화와도 연관이 있습니다.미세플라스틱은 탄소를 방출하는 육상 및 해양 수송 수단의 연료 소비와 같은 인간 활동의 결과로 발생합니다. 이러한 인간 활동은 대기 중 이산화탄소 농도를 증가시키고, 지구 온난화를 가속화할 수 있습니다.또한, 미세플라스틱은 지구 온난화를 가속화시키는 또 다른 방법으로, 해양 표면에 떠다니는 미세플라스틱이 태양광을 흡수하고, 물의 온도 상승을 유발함으로써, 해양의 온도 상승을 가속화시키는 역할을 합니다.따라서, 미세플라스틱은 지구 온난화와 밀접한 관련이 있으며, 미세플라스틱의 양을 줄이는 것은 지구 온난화 방지에도 기여할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 나라별로 추위와 더위를 느끼는 정도가 다른가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.추은곳에 사는 사람들은 그 추위에 익숙해 져서 다른 국가의 사람들에 비해서 적응을 잘 합니다. 더운곳에 살던 사람이 추운 곳에 오면 적응하기 힘듭니다.
토목공학
Q. 인간의 적정 수면시간과 수면부족시 나타나는 현상은 어떤 것이 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.숙면을 위한 핵심은 매일 일정한 시간에 일어나는 것이다. 일정한 시간에 잠자리에 들고 일정한 시간에 깰 경우에 뇌의 수면중추가 안정되어 깊은 잠(=질이 높은 잠)을 자게 된다고 한다. 불규칙적으로 잠을 자면 건강에 안 좋다. 평균적으로 권장 수면 시간은 완전히 뇌가 잠들어서, 수면 뇌파를 발생시키는 시간을 기준으로 7~9시간이다. 학생이나 사무직 종사자라면 최소 6시간, 육체적 활동이 많은 사람은 8시간 정도는 자야 피로가 누적되지 않는다. 따라서 초조함이나 긴장감, 스트레스 등으로 바로 잠들기 힘든 심리적 상황이거나 중간에 깨거나[7] 하는 기타 상황 등을 감안했을 때 수면 시간으로 8~10시간을 확보하는 것이 적절하다. 미군의 경우도 수면 부족으로 인한 주의력 저하를 예방하고 면역력을 증진시키기 위해 8시간 수면을 강조한다. 피곤하지만 잠이 얼른 오지 않을 때 권하는 방법으로는 무릎과 무릎 사이에는 약간의 공간을 둔 채 다리를 쭉 뻗는다. 숨을 천천히 깊게 쉬며 얼굴에서 힘을 뺀다고 생각한다. 인상을 쓰지 말고, 눈, 눈꺼풀, 혀, 턱에 힘이 들어가지 않도록 주의한다. 그 다음에는 목, 어깨, 상체, 전신(팔, 다리)의 순으로 힘을 뺸다. 만약 중간에 힘이 잘 빠지지 않는 부위가 있다면 한 번 힘을 줘 긴장시킨 후 이완시키는 방법을 써본다. 이를 반복하면서 전신의 긴장이 완전히 풀린 상태가 되면 숙면에 들 준비가 된다.