안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
물리
Q. 문득궁금해 지는데 새벽이슬이란 말이 왜나왔을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지상의 수증기가 찬 공기와 만나 형성된 물방울. 포괄적으로는 운무(雲霧)나 단비를 포함하여 일컫기도 한다. 이슬은 기온이 이슬점 이하로 내려갔을때 생기는데, 야간의 복사냉각의 결과 기온이 낮아지는 새벽에 잘 형성된다. 이슬점온도가 물의 어는점보다 낮은 경우에는 서리가 맺히게 된다. 이슬이 맺힌 이후에 어는점 이하로 기온이 하강하면 이슬방울이 동결되게 되는데, 이를 동무라 한다. 이슬이 맺히기 위해서는 복사냉각되는 표면이 토양으로부터 열을 차단해야 하고, 바람이 강하지 않고 비습이 낮아야 하며, 지표면 근처의 하층공기의 상대습도가 높아야 한다.
물리
Q. 콕을 열 때 소리가 나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.콕을 막으면서 병 내부에 압력이 유지됩니다. 그래서 그 압력이 콕을 열면서 소리가 나게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 축구경기에서 볼수 있는 축구공에 괴적에는 어떤 과학적 원리가 숨어 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전제 조건일단 공기의 저항은 무시했습니다. 너무 복잡해지고 사실 어떻게 반영해야 할지도 모르겠습니다. 구형의 물체가 공기의 저항을 얼마나 받는지 그 자체도 어려운 문제고, 공이 회전함에 따라 온갖 양상이 벌어집니다. 그래서 문제는 최대한 단순화시키는 게 좋습니다 ^-^;; 그래서 공기는 없앴습니다!! 공의 궤적 이론공의 방향과 속력공을 차면 앞으로 나가가겠지만, 위로도 뜹니다. 얼마나 뜨는지는 초기 각도(angle)를 입력 변수를 둡니다.그리고 얼마나 빠른 속력으로 찼는지에 대한 초기 속력(v_0)을 입력 변수로 둡니다. 초기에 대각선으로 날아간 공의 속력을 v_x와 v_y로 나누어야 합니다.삼각함수가 이럴 때 쓰입니다. 엑셀을 쓰면 자동으로 계산해주니 원리만 아시면 됩니다.출처: https://knowhowbank.tistory.com/53 [노하우 저장소:티스토리]
기계공학
Q. 네발 달린 강아지 처럼 생겼는데 머리는 없는 로봇은 실제로 집에서 사용되거나 산업 현장에서 사용되거나 군용으로 쓸수있는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.군용이나 공항에서 탐지견을 대체해서 사용이 가능하다 판단됩니다. 프로그램을 탐지견에 맞게 설정하고 탐지견이 배우는 것을 학습 시키면 됩니다.
화학
Q. 몇개월전쯤에 1주일에 미세플라스틱을 신용카드만큼 섭취한다는건 과장된거라고 하던데 실제 어느정도로 섭취할까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우리나라 사람들이 음식을 통해 섭취하는 미세플라스틱의 양이 하루 16.3개여서 건강상 해롭지 않다는 최근 식품의약품안전처의 연구결과는 믿어도 되는 것일까? 현재 세계적으로 미세플라스틱이 인체에 미치는 영향은 정확하게 규정된 바 없어 식약처의 이같은 연구결과는 섣부른 판단을 넘어 우려를 자아내고 있다.식약처는 지난 11일 우리나라 사람이 음식을 섭취하면서 하루 16.3개의 미세플라스틱을 먹지만 이 정도의 미세플라스틱은 건강상 위해가 되지 않는다는 자료를 배포했다. 식약처는 세계보건기구(WHO), 세계식량기구(FAO)에서도 미세플라스틱의 유해한 영향에 대한 근거가 없다고 밝혔다.미세플라스틱은 길이 5밀리미터(mm) 미만의 입자로, 화학물질인 플라스틱이 자연에서 분해되는 과정에서 떨어져나오는 미세한 입자들이다. 플라스틱이나 합성섬유에서 만들어지는 이 미세플라스틱은 바다와 토양, 공기 등을 오염시키면서 2차, 3차 환경오염을 일으키고 있어 세계적으로 문제가 되고 있다. 히말라야 정상에서부터 북극, 심해에 이르기까지 미세플라스틱이 발견되고 있다는 연구결과들이 줄줄이 쏟아지고 있다.
화학
Q. 성인들중 우리 혈액에서 나노플라스틱이 검출된다고 하던데 어떤 이상 작용이 일어나나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.나노플라스틱은 폐기된 플라스틱이 광산화, 풍화, 자외선 등의 같은 물리적 힘에 의해 쪼개져 만들어지는 미세플라스틱 가운데 크기가 1㎛(마이크로미터) 이하의 것을 말한다. 5㎛ 이하의 미세플라스틱 중에서도 특히 크기가 작은 나노플라스틱은 흡입을 통해 동물의 폐포 속에 들어가 축적돼 호흡기 질환을 유발할 수 있다는 우려가 제기돼 왔다.연구팀은 이번에 폴리플로필렌 나노플라스틱을 실험동물 기도에 노출해 폐 손상을 관찰했고, 또 인간의 폐암 상피세포주(A549)에도 노출해 폐 손상 기전을 확인했다. 연구팀은 또 독성기전 연구를 통해 폴리플로필렌 나노플라스틱에 노출된 상피세포주(A549) 세포에서 미토콘드리아의 손상을 확인하고, 염증 반응을 유도하는 신호전달경로(MAPK)를 통해 세포 손상과 염증을 유발하는 것도 확인했다고 밝혔다.
생물·생명
Q. 바이오플라스틱은 크게 어떤종류가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.미생물의 체내에 있는 폴리에스터를 이용하여 만든 플라스틱이다. 토양 중의 세균에 의해 분해되고 생체에 쉽게 융합하는 특징으로 수술이나 골절 고정제 등에도 이용된다.어떤 종류의 미생물은 에너지원(源)으로서 고분자 폴리에스터류(類)를 체내에 과립상으로 저장하고 있다. 이 폴리에스터를 합성해서 만든 것이 바이오플라스틱이다. 토양 중의 세균에 의해서 분해되므로 생물분해성 플라스틱이라고도 한다. 보통 플라스틱은 자연계에서 분해되지 않기 때문에 공해문제를 일으키지만, 이 플라스틱은 크린플라스틱으로서 주목받고 있다. 생체에 쉽게 융합하는 특징이 있으므로, 수술이나 골절 고정제 등에 응용되고, 토양 중에서 서서히 분해되는 성질이 있어 지연 발산성 농약의 이용에 알맞다.
전기·전자
Q. 냄새나는신발안에 건전지넣어두면 진짜냄새가 안나나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.보통은 동전이나 숯을 많이 넣어서 냄새를 제거 합니다. 아마도 건전지도 동전과 비슷한 원리로 구리 성분이 세균 증식을 억제해서 이로 인해 생기는 신발 냄새를 억제하는 원리입니다.
지구과학·천문우주
Q. 일기예보는 어떻게 예측할수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일기예보(日氣豫報)는 날씨의 변화를 예측하여 미리 알리는 일을 말한다. 일기도[1]를 통하여 일기 상태의 시간에 따른 변화를 분석하고 앞으로의 대기 상태를 예측한다. 예측하는 기간에 따라 2~3일 앞을 대상으로 하는 단기 예보, 주간 예보, 장기 예보 따위로 나눈다. 보통 텔레비전(주로 뉴스 프로그램)이나 라디오에서 기상캐스터가 친절하게 날씨를 설명해주는 코너이기도 한다. 신문이나 인터넷 등지에서도 쉽게 볼 수 있다. 또한 KBS에서는 매일 오전 4시에 어업일기예보 등을 송출하고 있다. 1980년대까지는 크로마키 기술이 존재하지 않아 기상 캐스터가 일일이 직접 종이 지도 위에 매직으로 기압 배치와 등압선을 그어가며 설명하는 방식으로 일기도를 그리기도 했다.[2] 당시 라디오를 통해 일기예보를 들은 섬 주민들이 쉽게 이해하기 위해 일기도를 직접 따라 그렸을 정도. 이 일기도는 백지도 위에 투명 필름을 덧붙인 것으로 수성 사인펜으로 그렸다. 화이트보드와 같은 원리다. 고기압과 저기압 중심부나 날씨 표시 같이 고정된 표기는 뒤에 자석을 달아 지도에 붙이는 방법을 썼다. 현재는 슈퍼컴퓨터를 이용한 일기예보를 진행하고 있다.대표적인 일기 예보 모델에는 3가지가 있다. ECMWF: 세계에서 가장 정확한 예보 모델이다. 세계에서 이 모델로 예보해 주는 사이트들이 몇 안 된다. [7] 다음은 Windy의 영문 설명을 번역한 것이다: 유럽 중기예보센터에서 제공하는 매우 정확한 모델입니다. 다른 예측 모델에 비해 확실한 승자. 이 모델은 상업용이기 때문에 세계에서 소수의 회사에서만 제공합니다. 원문으로 보기: Very accurate model provided by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. Clear winner compared to other forecast models. Since the model is commercial, only a few companies in the World offer it.GFS: 무료 예보 모델이다. ECMWF에 비해 부정확하다. 특히 강수량과 구름 예보가 부정확하고 산악 지대의 예보라면 더더욱 부정확하다. 무료 모델인 만큼 많은 앱들이 이 모델을 사용한다. 다음은 Windy의 영문 설명을 번역한 것이다: NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 제공하는 기본 무료 모델로 해상도가 좋지 않습니다. 다른 모델과 비교하여 GFS는 산악 지역에서 그리고 구름과 강수량을 예측하여 실패할 수 있습니다. 모델이 무료이기 때문에 대부분의 날씨 애플리케이션은 GFS를 사용합니다. 원문으로 보기: Basic free model provided by National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) with not so good resolution. Compared to other models GFS can fail in mountain areas, and by forecasting clouds and precipitation. Since the model is free, majority of weather applications use GFS.ICON: 독일 기상청에서 개발한 모델이다. 이쪽도 ECMWF 못지않게 정확한 편이다.
화학
Q. 물의 상태 변화할 때의 대한 질문
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.수소 결합이란 분자들 사이의 강한 정전기적 인력을 말 한다. 수소 결합은 한 분자의 H와 다른 분자에 포함된 원자 중 전기 음성도가 큰 F, 0, N 중의 한 원자 사이에 형성되는 결합으로, 분자 간의 다른 결합에 비해 결합 력이 강하다. 0-H와 0 사이에 형성되는 대표적인 수 소결합 물질은 물이다. 위의 그림은 물 분자들 사이에 형성되는 수소 결합을 나타낸 것이다.한 분자 내의 공유결합인 0-H간의공유 결합 결이는 0.1nm이고 수소 결합 길이는 0.17nm이다. 결합길이가 길수록 결합력이 약하므로, 수소결합력이 다른 분자 간 결합력에 비해 세긴 하지만 공유결합력보다는 약하다 는 것을 알 수 있다. 온도를 높여주어 끊을 수 있는 수 소 결합과는 달리, 공유 결합은 물 분자를 구성하는 원 자들 간의 결합이므로 이 결합을 끊으려면 전기 분해와 같은 분해과정이 필요하다.얼음은 물 분자의 수소와 산소 원자 사이에 형성된 수소 결합이 갖는 구조로 인해 빈 공간이 많은 구조를 가 지게 된다. 얼음이 녹아 물이 되면 수소 결합의 일부가 끊어지고, 물 분자들의 배열이 흐트러져 비어 있던 공 간을 채우며 부피가 줄어든다.