안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
화학공학
Q. 평소궁금한건데 방탄차의 방탄유리의 원리가궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.방탄유리(防彈琉璃)는 두 유리판 사이에 필름을 붙여 방탄효과를 내는 유리를 말한다. 방탄유리에 총을 쏘면 유리가 깨지지만 깨진 조각이 그대로 필름에 붙은채 큰 파편이 튀지 않고(가루는 튄다) 총알도 유리를 뚫지 못한다. 앞에 있는 일반유리는 쓸데없는 것이 아니고 충격을 완충시키는 역할을 하고, 가운데 있는 방탄 필름은 총알의 회전을 막아서 총알을 막는다. 따라서 유리 반대편에 있는 사람은 안전해진다. 그러나 방탄유리라고 무한정 방탄이 되는 것은 아니고 기관총으로 난사당하거나 산탄총으로, 수류탄이나 유탄을 발사하면 어김없이 깨진다. 그러나 방탄 등급 B4 이상은 수류탄 같은 소형 폭탄은 방어할 수 있다. 하지만 B4 등급 방탄유리도 한 번 수류탄 방어하지 2~3번 터지면 깨진다. 화면 밑부분에 있는 깨진 방탄유리의 경우 주중국 대한민국 대사관 쇠구슬 피격 사건이 벌어졌을 때와 거의 비슷하다.
전기·전자
Q. 적외선의 과학적인 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.적외선(赤外線, 영어: infrared, infrared radiation, infrared light) 또는 넘빨강살은 전자기파중의 하나로 가시광선보다 파장이 길고 전자레인지에 사용하는 마이크로파보다는 파장이 짧다. 일상적으로 어둠 속에서 열을 내는 물체를 가까이 하면 피부로 온도를 느낄 수 있는데 이것이 바로 적외선이다.적외선이 강한 열효과를 가지고 있는 것은 적외선의 주파수가 물질을 구성하고 있는 분자의 고유진동수와 거의 비슷하기 때문이다. 이는 물질에 적외선이 부딪히면 전자기적 공진현상(共振現象)을 일으켜 적외광파의 에너지가 효과적으로 물질에 흡수되기 때문이다.특히 액체나 기체상태의 물질은 각각의 물질에 특유한 파장의 적외선을 강하게 흡수한다. 이 흡수스펙트럼을 조사하여 물질의 화학적 조성·반응과정·분자구조를 정밀히 추정하는 수단으로 쓰는데, 이것을 적외선분광분석이라 한다. 또, 적외선은 파장이 길기 때문에 자외선이나 가시광선에 비하여 미립자에 의한 산란효과가 적어서 공기를 비교적 잘 투과한다.대기 중에서의 투과성을 이용한 것으로는 항공사진측량(0.8µm)·원거리사진·야간촬영·거리측정·적외선감시장치 등이 있다. 적외선이 가시광선과 다른 반사율을 가지고 있다는 광학적 특성을 이용하여, 화폐·증권·문서 등의 위조검사나 감정에 적외선사진을 활용한다. 또 열효과 특성을 이용한 각종 재료·공산품·농수산품의 적외선 건조와 가열에의 응용은 산업과 실생활에서 널리 쓰인다. 의료면에서는 소독·멸균과 관절 및 근육 치료에 근적외선(near infrared, NIR)이 많이 쓰이고, 10µm의 적외선레이저빔은 외과수술, 종양의 제거, 신경의 연결 등에 실용화되고 있다. 적외선 영상이 진단용으로 쓰이기도 한다.그밖에 자동경보기, 문의 자동개폐기 등에 적외선과 검출기를 조합하여 쓰기도 한다. 또 학술적 단계에서 적외선레이저빔이 유용하게 사용된다.
생물·생명
Q. 화학 용어 중에 화학적 산소 요구량이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.BOD와 더불어 수질을 평가하는 주요 지표로 사용되며, 유기오염물질을 화학적으로 분해할 때 요구되는 산소의 양(mg · L－1)이다. 주로 유기물질을 간접적으로 나타내는 지표이다. 우리나라 수질환경기준 중 COD는 주로 호소수에 적용되는데, Ⅰ급수는 1mg · L－1 이하, Ⅱ급수 3mg · L－1 이하, Ⅲ급수 6mg · L－1 이하, Ⅳ급수 8mg · L－1 이하, Ⅴ급수 10mg · L－1 이하로 정해 놓고 있다.COD 측정방법은 황산이 있는 상태에서 산화제인 과망간산칼륨(KMnO4) 또는 중크롬산칼륨(K2Cr2O7)으로 오염물을 산화시키고, 이 반응이 끝난 후에 반응하지 않은 중크롬산 또는 과망간산칼륨을 표준적정액으로 역적정하여 계산한다.
전기·전자
Q. 물에서 말하기가 어려운 이유가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.물속에는 산소량이 적고 사람이 호흡하기 어렵습니다. 그리고 매질(공기)가 적어서 말을 할 수도 없고 잠깐 말 한다 해도 호흡이 어렵고, 소리가 전달되지 않습니다.
전기·전자
Q. 친환경차의대명사 전기자동차는100%친환경자동차인지궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전기자동차는 매연배출이 없는 점에서 친환경차리고 말하고 있습니다. 하지만 베터리의 경우 전해액의 경우 누출되거나 누수될 경우 환경오염을 일으킵니다.
기계공학
Q. 자동차 베터리가 사용시간이 오래되면 방전이 자주 일어납니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.충전과 방전이 지속되다 보면 전해액 혹은 충전액이 줄어 들기 시작합니다. 그러면 베터리 효율 및 충전/사용량이 줄어 들게 됩니다.
전기·전자
Q. 컴퓨터의 작동원리가 어떻게 되는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.컴퓨터 시스템은 여러 핵심 구성 요소로 이루어져 있습니다. 이를 이해함으로써 컴퓨터가 어떻게 작동하는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 중앙처리장치(CPU): 컴퓨터의 두뇌로, 연산과 제어를 담당합니다. 여러 연산을 수행하여 프로그램의 명령을 실행합니다 기억장치: 데이터를 저장하는 공간으로, 주 기억장치와 보조 기억장치로 나뉩니다. 주 기억장치는 빠르게 접근할 수 있는 임시 저장소이고, 보조 기억장치는 영구적인 데이터 보관을 담당합니다. 입출력장치: 컴퓨터와 외부 장치 간의 데이터 전송을 담당합니다. 키보드, 마우스, 프린터 등이 여기에 속합니다. 시스템 버스: 각 기기 간에 데이터와 신호를 교환하기 위한 통로로 사용됩니다. 다양한 하드웨어 간의 통신을 촉진합니다. 2. 컴퓨터 시스템의 동작 원리컴퓨터는 명령어 사이클을 통해 작동합니다. 이것이 어떤 과정을 거쳐 이뤄지는지 알아봅시다. 명령어 사이클: 컴퓨터는 명령어마다 일련의 동작 과정을 거칩니다. 이를 명령어 사이클이라고 합니다. 명령어를 해석하고 실행하는 과정을 거쳐, 컴퓨터는 사용자가 원하는 작업을 수행합니다. 프로그램 실행: 우리가 컴퓨터로 작업을 수행하려면 프로그램을 실행해야 합니다. 컴퓨터는 프로그램 내의 명령어를 차례로 실행하여 사용자의 명령을 이해하고 수행합니다. 이러한 구성 요소와 동작 원리를 이해함으로써, 컴퓨터가 어떻게 복잡한 작업을 수행하는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 컴퓨터 시스템의 해부와 작동 원리를 알면 일상에서 컴퓨터를 더 효율적으로 활용할 수 있을 것입니다. 더 나아가, 기술의 발전과 함께 컴퓨터의 미래에 대한 흥미로운 전망도 예상할 수 있을 것입니다.
화학
Q. 올해처럼 기후변화가 많았던적이없었던거같은데 그요인들이 무엇인지가궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구온난화 현상으로 기후 위기가 오고 있습니다. 사막에 눈이 내리거나, 홍수가 나기도 합니다. 가을과 겨울에 폭염이 발생하기도 하고, 해수면 상승으로 해안가가 잠기기도 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 물속에서 바깥소리가 잘 안들리는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.소리는 매질을 통해 전달 됩니다. 매질이란 소리의 진동을 전달해주는 물질로 생각하면 쉽습니다.매질이 촘촘할수록 소리는 더 잘 전달 됩니다.질문에서 공기와 물 중에서 어느쪽이 소리가 더 잘 전달 되는지 질문 주셨는데 정답은 물입니다.공기의 경우 기체 입자들이 둥둥 떠다니는 반면 물은 물 입자들이 촘촘하게 붙어 있습니다. 즉 매질이 촘촘한 물 속에서 소리는 더 잘 전달 됩니다.소리는 물속에서 더 빠르게 전달되지만 공기중에서 더욱 뚜렷하게 전달됩니다. 물속에서는 공기의 밀도의 800배 정도 밀도가 더 높기 때문에 소리의 세기나 에너지가 금방 소실됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서는소리가 전파되지않는다고하던데 사실인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.소리는 매질을 통해서 소리 파장이 전달됩니다. 하지만 우주에는 매질(공기)가 없는 진공상태이기 때문에 소리가 전달되지 않습니다.