안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 적도에서만 살던 사람과 극지방에서만 살던 사람은 노화 속도도 다를까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.따뜻한 지방에 사는 사람의 노화 속도가 빠릅니다. 반대로 추운 지방에 사는 사람들의 노화 속도는 느린 편입니다..
기계공학
Q. 우리나라 최초의 발전기는 어떻게 유입될까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.한국전기연구원, 국내 최초의 ‘단락발전기 1호’ 안전기원제 개최9일 오후 KERI 창원본원에서 개최, 2014년 단락발전기 재권선 공사 이후 6년만에 열려과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 전기전문 연구기관인 한국전기연구원(이하 KERI, 원장 최규하)이 9일 오후 창원본원에서 대전력 시험의 핵심 설비인 ‘단락발전기(Short-circuit generator) 1호’의 무사고와 안전 운행을 위한 ‘안전기원제’를 개최했다. 이번 행사에는 최규하 원장을 비롯한 KERI 임직원, 단락발전기 정밀 점검을 시행한 한전KPS(주) 등 50여 명의 관계자가 참석했으며, 신종 코로나19 확산방지를 위해 '생활 속 거리두기'를 준수해 규모를 줄여 진행됐다.단락시험은 전력계통의 합선 고장으로 인해 발생하는 아주 큰 고장전류를 차단기가 신속하고 안전하게 폐로(close) 및 개로(open)하여 사고 파급을 최소화할 수 있는지 등 전력기기의 성능을 평가하고 검증하는 시험이다. 그리고 단락발전기는 이러한 단락시험을 위한 전력을 발생시키는 장치로 실제 계통에서 발생할 수 있는 최악의 사고를 모의하는 설비다.KERI가 보유한 단락발전기는 지난 1978년 착공하여 1982년 5월 운행을 시작한 국내 최초의 단락발전기다. 이후 2016년 시험설비 증설 사업이 완료(신규 단락발전기 2기 추가)되기 전까지 40여 년의 기간 동안 전력기기의 신뢰성을 평가하는 국내 유일의 시설로 인정받았다.단락발전기의 정밀점검은 5~6년 주기로 이루어지며, 점검이 마무리되면 다음 정밀점검 기간까지의 무사고를 염원하는 ‘안전기원제’가 함께 진행된다. 올해는 지난 2014년 단락발전기의 성능 유지를 위한 재권선(winding wire·발전기와 변압기 등 전기기기에 감는 피복 절연전선) 공사 및 정밀점검 이후 6년 만이다.KERI 최규하 원장은 “KERI가 환태평양 지역 1위의 전력기기 시험인증기관으로 성장할 수 있었던 원동력은 지난 40여 년간 다사다난한 환경 속에서도 묵묵히 본연의 역할을 충실히 수행해 준 단락발전기 1호기가 있었기에 가능했다”고 밝히며 “무사고, 무재해, 무고장의 ‘3무(無) 운영’이 5~6년 뒤 다음 안전기원제까지 이어질 수 있기를 기원한다”고 전했다.한편 KERI는 올해까지 체계적인 시험인증 설비 운영을 위한 ‘유지보수·관리 시스템’을 구축하여, 저비용·고효율의 안정적인 설비 관리를 통해 고객들에게 한층 더 질 높은 시험인증 서비스를 제공한다는 목표다.
화학
Q. 점점 날씨가 추워지는건 왜 그런건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.추운 날씨는 시베리아쪽에서 매섭게 차가운 공기단 북서픙이 불어오기 때문입니다. 같은 기온이라도 찬바람이 블면 체감온도는 더 떨어집니다.
전기·전자
Q. 자체적으로 전기를 생산하는 생물은 왜 자신은 감전되지 않나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전기뱀장어는 대부분 머리 쪽에 내장이 쏠려 있고나머지는 전기 생산 근육이 신체 대부분을 차지하고 있습니다.그러니깐 꼬리 부분이 전기를 생산하는 전기판 역할을 하는데, 수십만 개의 전기세포가 직렬로 연결돼 강한 전기를 만들어 낼 수 있습니다.이렇게 내장기관을 몸 앞에 두어서_ 발전기관에 거리를 두고 있고 두꺼운 피하지방이 절연체 역할을 해서 상당량의 전기를 방어한다고 합니다.300
전기·전자
Q. 신경 과학에서의 뇌-컴퓨터 인터페이스의 가능성은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.생각만으로 사물을 움직이는 기술은 공상과학(SF) 영화에서 멈추지 않고 현실화되고 있다. 바로 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)’를 통해서다. 뇌에서 나오는 미세한 신호를 포착해 로봇 등 다른 사물에 전달하는 원리다. BCI 기술 개발은 1970년대부터 꾸준히 이어져 왔지만 최근 인공지능(AI) 발전과 함께 뇌파 측정 센서가 소형화되면서 본격적으로 진화하고 있다. 글로벌 시장조사 업체 프레시던스 리서치에 따르면 의료뿐 아니라 게임과 군수 등 다양한 영역에서 BCI 기술이 활용되면서 시장 규모도 2022년 2조8200억원에서 2032년 12조5000억원으로 매년 16.7%씩 급성장할 전망이다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 인공위성의 속도는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.무더운 여름. 우연히 쳐다본 밤하늘의 무수한 별들 중에서 인공위성을 본 적이 있는가? 인공위성은 지구가 잡아당기는 인력에 끌리지 않도록 일정한 속력으로 지구를 공전하는데, 정지 궤도 위성의 경우 그 속력이 무려 약 3km/s 이다.
전기·전자
Q. 전선의 케이블 외피의 색깔은 왜 다 검정색 인가요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.케이블 심선의 색상에는 DIN표준이 있습니다.각 색상은 코어의 기능에 대한 정보도 제공하게 되 는데, 예를 들어 보호 도체(PE)의 경우 항상 녹색-노란색입니다.램프를 직접 연결해 본 분이라면 건물 배선에 검 정, 갈색, 빨강 또는 파랑의 색상 표시를 본 적이 있 을겁니다.이는 미리 심선 색상을 지정해 전기 설치를 안전하고 간편하게 하기 위함입니다.igus 케이블의 전원 심선은 움직이는 기계 부품에 사용하도록 설계되어 더 큰 단면 (~0.5mm2)을 가지며, 검정색 바탕에 흰 글씨로 표기하고 있습니다.
전기·전자
Q. 아크은 어떤 이유때문에 생기는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.아크방전은 가스를 통한 연속적인 방전으로, 보통의 상태에서는 비전도성인 가스가 전위차이에 의해 이온화된 플라즈마가 되면서 빛을 방사하는 현상이다.그림 1. 아크방전 사진.아크방전의 특성아크방전의 주요 특성은 아래와 같다.아크방전은 방전현상 중에 가장 높은 전류 밀도 하에서 일어난다.두 전극 사이의 전류가 증가할 때 아크방전은 미광방전에 의해 시작될 수 있다. 일단 지속적인 아크방전이 일어나면 아크방전에 필요한 전압은 미광방전보다 낮지만 전류 밀도와 온도는 높다.낮은 전압에서도 두 전극을 붙였다 떼어냄으로써 아크방전을 생성할 수 있다.연속적인 아크방전은 매질의 온도를 높이고 더 많은 가스를 이온화시켜 아크방전이 일어나는 영역에서 부분적으로 열평형인 플라즈마 상태를 형성할 수 있다.100 Hz 이하의 낮은 주파수 교류에서 일어나는 아크방전은 직류 전원에 의한 아크방전과 거의 비슷하다. 전원의 위상이 바뀔 때 마다 전류의 방향이 바뀐다.주파수가 높아지면, 전체 이온화가 방향을 바꾸면서 진행될 시간이 충분하지 않아 열평형 상태의 아크방전을 일으킨다.레이저를 이용하여 아크의 모양(예를 들면 S 모양)을 바꿀 수 있다.아크방전의 활용아크방전은 아래와 같이 산업에 많이 응용되고 있다.금속 용접플라즈마 절단영화상영기 등에 사용되는 고출력 아크등(arc lamp)전기 아크용광로 (electric arc furnaces)아크방전과 안전고전압 장치의 전원스위치 등에서 예상치 않은 아크방전은 매우 위험하고 치명적이다. 이를 방지하기 위해 다양한 방법이 활용되고 있다. 아래는 몇가지 예이다.변압기 오일, 유전체 가스, 진공을 활용자기장을 이용한 아크 분출열이나 화학반응을 통해 아크 에너지를 흡수할 수 있는 감쇄(damping) 물질 사용.
화학
Q. 염화칼슘이 자동차를부식시키는 원리는?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.염화칼슘은 백색의 결정성 고체이며 물에 잘 녹는다. 석회석이나 바닷물에서 추출하는 염류 물질로 많은 양의 물기를 빨아들이고 낮은 습도, 온도에서도 수분을 흡수한다. 산업용 화학 공기제습기에도 사용되며 강한 제습력과 산성으로 눈이 녹은 물기를 머금게 되면서 부식의 원인이 된다. 염화칼슘이 묻었다면 바로 세차해야 한다
생물·생명
Q. 사람의 눈에 가장 먼저 들어오는 색상은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.색은 사물의 형태와 함께 우리 눈이 받아들이는 기본요소다. 눈에 들어온 빛이 망막에 맺히면 시각세포가 빛을 감지, 신경신호로 바꿔 시각중추로 전달하면 우리 눈은 색을 인식하게 된다.시각세포에는 밝은 빛을 감지해 색감을 구별하는 원추세포(원뿔세포)와 어두운 빛에 반응해 명암을 구분하는 간상세포(막대세포)가 있다. 따라서 색의 인식은 원추세포의 기능에 의해 좌우된다.원추세포는 적색원추세포(red cone), 녹색원추세포(green cone), 청색원추세포(blue cone)의 세 가지 종류가 있어 빛의 자극을 받으면 색깔에 대응해 민감하게 반응한다. 이 원추세포들이 받는 자극에 따라 색을 배합하고 배합비율에 따라 달라지는 모든 색을 인식하는 것이다. 삼원색을 적절히 배합하면 다른 색을 만들 수 있는데 우리 눈은 색상과 명도(색의 밝고 어두운 정도), 채도(색의 선명한 정도)에 따라 무수히 많은 색을 구별할 수 있다. 하지만 색각에 이상이 있거나 노화로 시각기능이 약해지면 색상구분이 어려워진다. 특히 색약이라 불리는 색각이상은 특정한 색을 잘 구분하지 못한다. 녹색, 청색, 적색 3색을 모두 구별하지 못해 사물이 회색으로 보이는 색맹은 극히 드물다.빛은 물체에서 반사되거나 투과되는 성질이 있는데 우리가 물체의 고유색깔을 느끼는 것은 가시광선의 특정한 색을 물체가 반사하면 눈이 그 반사광을 고유색상으로 인식하기 때문이다. 가시광선이란 사람의 눈으로 감지할 수 있는 빛의 영역을 말한다. 예를 들어 초록색피망의 경우 초록색은 반사하고 다른 색은 흡수하기 때문에 우리 눈에는 초록색으로 보이는 것이다.하지만 가시광선의 범위를 벗어나면 우리 눈으로는 볼 수 없다. 자외선과 적외선, 엑스선(X-선)이나 전파를 볼 수 없는 것은 이 때문이다.한편 가시광선 영역에 속하는 청색광은 눈건강에 좋지 않다. 청색광(Blue Light)이란 가시광선 중 자외선에 가까운 파란색, 남색, 보라색 영역을 말한다. 가시광선 영역에서 에너지가 가장 높고 파장이 짧아 빛의 투과율이 높다. 따라서 각막이나 수정체로 흡수되지 않고 망막까지 도달해 눈의 피로 등 가벼운 증상에서부터 황반변성 같은 망막질환을 일으키는 원인으로 알려졌다.청색광은 햇빛은 물론 형광등, LED, 컴퓨터 모니터, 스마트폰화면 등 인공조명으로부터 발생한다. 따라서 외출할 때 선글라스를 착용하고 장시간 전자기기화면을 바라보는 학생, 직장인 등은 일정 간격으로 먼 곳을 응시하면서 눈에 휴식을 주는 것이 좋다.