안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
토목공학
Q. 터널공사시 지하수유입은 어떻게 막나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.국가철도공단은 설악산국립공원을 통과하는 동서고속철 백담3터널 구간 환경영향평가서에서 터널 굴착으로 1m에 ‘분당 0.5리터’ 이상 지하수가 유출되면 이를 막기 위해 전면 그라우팅 시공을 하겠다고 밝혔다. 그라우팅은 굴착면의 틈새 등에 충전재를 주입해 지하수 유출을 막는 차수공법이다.백담3터널 공사는 2021년 12월 환경부가 철도공단의 이 환경영향평가에 동의해 시작될 수 있었다. 환경부는 환경영향평가를 통과시켜주면서 “영향을 최소화하기 위해 평가서에 제시한 지하수 유출 처리대책 및 모니터링 계획에 따라 지하수 유출 확인시 즉각 차수공법이 시행될 수 있도록 해야 한다”는 협의 의견을 제시했다.한국터널환경학회는 환경부의 이런 협의 의견 제시 5개월 전, 환경부에 공문을 보냈다. 지하수 유출을 막기 위해 지하수가 1m당 ‘하루 1톤’ 이상 ‘7일 넘게’ 유출될 경우 즉각 차수공법을 적용할 것을 협의 의견으로 제시하라고 요청한 것이다. 터널환경학회가 건의한 차수공법 적용 기준 유출량 ‘하루 1톤’을 환경영향평가서와 같은 분 단위로 환산하면 ‘분당 0.69리터’가 된다. 철도공단이 제시하고 환경부가 동의해준 차수공법 적용기준 최소 유출량보다 38%나 많다.
화학
Q. 마약을 하면 뇌에서는어떤 변화가 나타나는지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.마약을 복용했을 때의 증상은 마약의 종류, 복용 량, 복용자의 상태에 다릅니다.대표적인 증상이 진전입니다. 진전이란 의도하 지 않았는데도 몸이 떨리는 현상을 말합니다. 마 약류를 복용하면 중추신경이 항진되는데 이러면 근육이 비자발적으로 수축과 이완을 반복해 온몸 이 떨리게 됩니다. 보통 진전만 단독적으로 발생 하는 것이 아니라 빈맥, 동공 확대, 고열, 충혈 등 과 같은 증상이 같이 나타납니다.마약에 중독이 되면 뇌 화학시스템과 회로에 변화 가 생기게 됩니다. 이로 인해 판단력, 의사결정, 기억력, 학습능력 등이 타격을 입게 됩니다. 이러 한 뇌의 변화는 자기 통제력을 약하게 만들고, 지 속적으로 약물을 찾게 만듭니다. 결국에는 뇌를 포함한 몸의 신경 전반이 망가가지게 되며, 생명 도 위협을 받게 됩니다.
생물·생명
Q. 침을 쏘고 죽는 것에 대하여 꿀벌과 말벌은 어떤 차이가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일반적으로 양종(洋種) 꿀벌 및 재래종을 말한다. 이 밖에 야생인 꿀벌이 있는데 산지의 나무구멍 등에 집을 만들며, 일부에서는 사육도 하고 있다. 그러나 일반적으로 벌꿀을 따기 위해 사육되고 있는 것은 유럽 원산의 양종 꿀벌이 주종이다. 꿀벌은 인도 북부 지역이 원산지로, 밀원을 찾아 이동하면서 동양종과 서양종으로 진화하였다. 동양종은 열대 및 아열대성으로 한국 ·중국 ·일본에 분포하였다.인류가 꿀벌을 이용하게 된 것은 5,000년이나 그 이전의 일이며, 이집트왕의 인주에도 사용되고, 왕의 무덤에서도 발견되었다. 아리스토텔레스의 저서나 성서에도 기록되었으나 구조와 생태가 많이 기술된 것은 르네상스 이후이다. 한국에 양봉이 시작된 것은 약 2,000년 전 고구려 태조 때 중국에서 꿀벌을 가지고 와서 기르기 시작하면서부터라고 하며 이미 삼국시대에 양봉이 보급되었다. 양봉은 독일인 선교사가 이탈리안종을 들여왔다.사람들이 흔히 말벌이라고 부르는 곤충은 분류학에서는 벌목(目)에서 말벌과(科)에 속하는 무리다. 벌목은 14만 4000여 종으로 이뤄져 있어 딱정벌레목(36만여 종), 파리목(15만 2000여 종), 나비목(15만 7000여 종)과 함께 곤충의 주요 4대 목이다. 꿀벌과 개미도 벌목에 속한다.도시인들이야 말벌과 꿀벌을 간신히 구분하는 수준이겠지만 눈썰미가 좋았던 우리 조상들은 말벌과 곤충을 크기나 형태에 따라 크게 3가지로 불렀다. 말벌과 땅벌, 쌍살벌이다. 흥미롭게도 분류학에서도 이들은 각자 속명이 다르다. 최 박사는 “우리나라에는 말벌과 곤충이 5속 30종(3아종 포함) 존재하는 것으로 밝혀져 있다”며 “이 가운데 말벌속 10종, 땅벌류가 중땅벌속 3종 땅벌속 5종, 쌍살벌류가 뱀허물쌍살벌속 2종 쌍살벌속 10종”이라고 말했다.말벌과(科)는 말벌과 땅벌, 쌍살벌로 나뉜다. 말벌과 땅벌은 복부 첫 번째 마디가 가슴과 연결 마디에서 거의 수직으로 올라간 반면➊ 쌍살벌은 완만하게 올라간다➋말벌에서 ‘말’은 ‘크다’는 뜻의 접두사다. 즉 말벌은 큰 벌이라는 말이다. 말벌 가운데서도 가장 큰 종인 장수말벌은 몸길이가 어른 새끼손가락만한 5cm에 이른다. 장수말벌은 덩치만 큰 게 아니라 무는 힘도 세고 독침의 독도 강력 하다. 꿀벌집을 초토화해 양봉농가를 울리는 녀석들도 대부분 장수말벌이다. 추석 때 벌초나 성묘를 하다가 벌에 쏘여 죽는 경우가 매년 몇 건씩 나오는데 역시 장수말벌이 주범이다. 이밖에 몸집이 약간 작은 꼬마장수말벌, 그리고 그냥 ‘말벌’이라고 부르는 종이 있다.다들 조심해야 하는 녀석들이다. 다행히 이 녀석들은 주로 땅 속 빈 공간에 집을 짓기 때문에 도심에 출몰하는 경우는 흔치 않다. 집 처마나 벽, 구조물 틈 같은 곳에 집을 짓는 털보말벌이 도심에서 주로 목격되는 말벌이다. 털보말벌은 등에 털이 많다.
지구과학·천문우주
Q. 파도가 만들어지는 원리는 무엇인가요.?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.파도의 원리는 세 가지입니다 첫째는 파도는 지구가 회전하면서 엄청난 무게의 바닷물이 달의 중력에 의해 물이 밀려가는 현상입니다. 지구와 달의 움직임과 중력 때문에 파도가 생기는 원리입니다. 중력에 의해 한데 밀렸던 바닷물이 반대쪽으로 당겨지면서 물의 이동이 생기는데 이 과정이 반복되어 바다에는 계속적으로 파도가 치게 됩니다두 번째는 파도는 중력뿐 아니라 바람에 의해서도 형성되는데요. 바다는 넓음과 동시에 주변 장애물이 거의 없는환경에 있기 때문에 바람이 계속 붑니다. 바람에 의해 생성된 파도가 해안가에 부딪히면서 소멸하게 되고 바람에 의해 생성된 파도가 해안가에 부딪히면서 소멸하게 되고 다시 바다로 돌아가게 되는 과정이 무한 반복되어 바람이 세게 불면 파도도 커지게 됩니다세 번째 파도치는 원리는 바다는 하루에 몇 번 밀물과 썰물을 반복하는데요, 이때 생기는 물의 움직임 때문에끊임없이 에너지가 가해져 파도가 치는 이유가 되기도 합니다
생물·생명
Q. 개구리의 뒷다리 앞다리는 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.개구리 앞다리는 지지 및 이동역할 그리고 달라붙게 합니다. 뒷다리는 점프할 수 있는 능력이 있습니다
전기·전자
Q. 권총의 소음기를 달면 픽픽소리만 나는데 그 원리가 어떻게 되는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.근거리에서 소음기의 소음효과를 인정해주는 기준이 보통 120dB 이하로 총성이 나는가 인데, 이는 구급차의 사이렌 소리와 맞먹을 정도로 큰 소음으로 이는 흔히 생각하는 매우 작은 소음기의 총성과는 거리가 멀다. 소음기가 장착되지 않은 총기의 총성은 M16 소총이 165dB, 9mm 권총이 162dB 정도의 수준인데 반해, 슈어파이어 사의 소음기를 장착하면 소음이 각각 136dB, 125dB로 줄어든다. 소음기 장착 전과 후가 약 1,000배[2]에 가까운 소음감소 효과를 보이지만 총성 자체가 워낙 큰 소리다보니 소음기만으로는 살상력을 유지하면서 무성에 가까운 효과를 내긴 힘들다. 간단히 말해 소리 자체는 영화에서처럼 탁! 내지 팍! 하는 소리가 나긴 하는데, 그 소리가 근방에 있는 모든 사람들한테 다 들릴 정도로 크다.즉 총기에 소음기를 장착한다고 하더라도 무음 수준으로 총성을 줄이는 것은 불가능하며, 대부분 완전 무소음을 위해서가 아닌 일정거리 이상 떨어진 표적에 대해 사격을 가할 때 정확히 어느 방향과 거리에서 총격을 당하고 있는지 쉽게 파악할 수 없도록 하는 것에 전술적인 의미를 지닌다.그래도 소음기는 소음기인지라, 가까이선 몰라도 유효 사거리처럼 먼 거리에서는 장착 여부에 따라 들리는 소음 수준의 차이가 확연하다.
화학
Q. 지금 말도안되는 이상기후 이산화탄소 포집으로 가능할까요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.기후 위기는 이산화탄소 뿐만아아니라 메탄, 프레온가스 등 다양한 기체로 발생됩니다. 시급하게 친환경 에너지 사용이 중요합니다.
물리
Q. 자석은 철만 끌어당기나요 아니면 금속 자체를 끌어당기나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.저석은 철을 끌어 당깁니다. 알루미늄이나 스텐처럼 비철금속은 자석에 붙지 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주공간에 공기가 있다면 어떤변화가 일어날까요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주에도 공기는 있어요. 그런데 우주는 중력이 없기 때문에 공기를 잡아당겨 우주 공간에 두지를 못하죠. 공기가 우주 멀리멀리 달아나 버린답니다. 그래서 우주에 공기가 있다고 해도 넓은 우주에 퍼져 있기 때문에 아주 적은 양만 있어 없는 것처럼 느껴져요. 우주에 있는 공기에는 우리가 숨을 쉴 때 필요한 산소가 무척이나 적어요. 수소나 헬륨과 같은 기체가 더 많죠. 이 기체들은 덩어리 형태로, 서로 끌어당기는 힘 때문에 흩어지지 않고 별과 별 사이의 빈 공간에 떠 있답니다.우주선이나 우주정거장 내부는 공기를 유지하기 위한 시스템이 있습니다. 이 시스템은 일반적으로 산소와 질소, 그리고 기타 가스를 혼합한 인공환경을 만들어냅니다. 또한 이 공기는 지속적으로 순환되며, 이산화탄소나 다른 유해한 물질을 필터링하는 장치도 있습니다. 따라서, 우주에서는 지구로부터 공기를 운반하는 것이 아니라, 인공적으로 공기를 만들어 내는 것이 일반적입니다.
토목공학
Q. 산의 높이나 바다나 강의 수심은 어떻게..
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.수심 측정을 위한 음향 장비로서 tranduser를 통하여 발사한 음향이 해저에서 반향하여 돌아오는 속도로서 수심을 측정하여 기록하게 한 장비를 이용합니다.