안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
전기·전자
Q. 초전도체는 어떤 분야에 사용되는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.초전도체 사용가능 분야는 자기공명 영상장치, 자기부상열차, 양자컴퓨터 및 우주산업 등 여러 분야에 사용기능합니다.
전기·전자
Q. 전자저울을 최초로 발명한 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.기원전 5000년경 이집트에서 사용된 천칭은막대 중앙에 구멍을 뚫고 끈을 꿰어 양끝에 접시를 매단 것이였는데이렇게 한쪽의 접시에 기준이 되는 추를 얹어서반대쪽의 접시에는 달고싶은 곡식 등을 얹었다고 하네요.그리고 기원전 500년경이 되어서야 로마저울이라고 일컫는'대저울'이 발명되었어요!지레의 원리를 이용한 것인데 추의 위치를 움직여물건의 무게와 균형이 잡히도록 천칭보다 편리했다고 하네요!마침내 1779년에는 프랑스의 로베르발이 앉은뱅이 저울을 발명했다고 합니다.그 이후 19세기 초 십진법을 사용한 저울이 발명 되며1939년에는 미국에서 전자저울이 발명되면서 지금까지 전자저울의 시대가 시작되었다고 해요!
생물·생명
Q. "호박고구마" 는 어떻게 만들어 졌나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.호박고구마: 고구마의 품종으로 오래 전부터 재배해 온 재래종과 개량한 품종이 있습니다. 호박고구마는 재래종으로 있던 담주황색 고구마를 개량한 것입니다. 고구마와 호박을 교잡해 호박고구마라고 알려져 있다고 하지만 이것은 사실 잘못된 정보입니다. 호박고구마라는 이름은 찌거나 구웠을 때 속이 호박 같이 담주 황색을 띠며 맛도 달아서 호박고구마라는 이름이 붙여졌습니다. 호박고구마는 다른 종류의 고구마보다 수분 함량이 높고 열량은 낮은 것이 특징입니다.
전기·전자
Q. 소리로 유리를 깨는 것은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.소리는 파쟁입니다. 네 파장이 멀리 퍼지면서 소리가 전달됩니다. 음파병기라 부를 수 있는 병기의 시초는 제2차 세계 대전 당시 독일 국방군이 만들었다. 해당 병기는 메탄가스를 거대한 쇠공 안에 압축한 다음 격발시켜 강력한 폭음을 내 연합군 병사들을 죽이는 병기였다. 문제는 병기의 크기는 어마어마한데 이 병기의 유효 살상 범위는 50m 가량이고, 230m 이내에선 기절 효과가 일어나는 정도였다. 차라리 그 노력을 할 바에야 수류탄이나 박격포나 야포를 쏘는 것이 더 나았기에 실전 투입은 이루어지지 않았다. 거기다 전차식 장비의 경우 발사할 때마다 음파 진동이 전차에 그대로 전해져서 해당 장비를 운용하는 전차에 탑승해 있던 군인까지 사망하는 오폭 사례가 많았다고 한다. 하지만 이 무기의 효과가 엄청나다는 점은 인정되었다.[2][3] 이후 종전 후 연합군이 관련 기술을 획득한 후 나름대로 음파병기의 연구개발이 계속 이어지게 된다.선례에서 보이듯 살상이나 파괴를 위한 음파병기는 그 덩치나 비용에 비해 비효율적이기 때문에 현대의 음파병기는 방향을 선회해서 비살상무기의 일종으로 개발되고 있다. 인간의 정신에 영향을 미치는 음파를 방출하여 대상을 무력화하는 방식의 무기. 이러한 비살상 음파병기는 전세계 각국에서 비살상용으로 사용되고 있다. 미국에서는 미군과 미국 경찰의 대테러 음파병기 차량이라든가, 비행기의 엔진에 장착해서 테러범의 후장을 털어버리는 음파 보안 장비 등이 그 사용 예. 음파병기는 대상에게 극도의 스트레스를 유발하고 다른 동료들과의 의사소통을 차단하며 범행의지를 꺾어 투항하게 만드는 장비로 활용되고 있다. 음파병기는 앞서 독일군이 만든 것처럼 인마살상용으로 고출력을 작정하고 만든 만든 게 아니라면 신체적 손상을 거의 가하지 않기 때문이다.[4]그밖에 다양한 나라에서 호신용 음파 병기를 사용하고 있으며 모기차단, 심지어는 곰차단[5] 용까지 있다. 미국에서는 시위진압에도 사용한다는 이야기가 있다.
화학
Q. 이산화가스와 이산화탄소는 같은것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일반적으로 이산화가스는 이산화탄소 가스를 의미 힙니다. 2개의 산소 원자와 1개의 탄소 원자가 완전연소를 거쳐 결합한 화학물질. 중심 원자는 탄소이며, 결합각은 180°이다. 혼성 오비탈은 sp. 전기 음성도가 엄청나게 큰 산소 원자가 있지만, 결합각이 180°라서 산소가 탄소로부터 잡아당기는 전자쌍의 효과가 양쪽으로 완벽하게 상쇄되기 때문에 무극성 분자이다. 고체는 드라이아이스라고 부른다. 일상생활에서는 기체 상태로 존재하며, 삼중점이 약 5.1기압, -56.6°C 정도에 형성되어 있기 때문에 1기압 상태에서는 액체 상태를 거치지 않고 고체에서 바로 기체가 되는 것이 특징이다.물(H2O)과 더불어 화학에 관심 없는 일반인들도 잘 알고 있는 화합물이다.최초로 발견한 인물은 조지프 블랙으로 1754년에 산화 칼슘에 약염기에 탄산 나트륨 또는 탄산 칼륨을 실험하는 도중에 발견했다고 한다. 근거앙투안 라부아지에가 다이아몬드가 이산화탄소로 연소되는 지 실제로 시도했었다.
기계공학
Q. 하이브리드 엔진을 사용하는 비행기 개발이 진행 중인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.보잉은 2017년 전기추진 비행 기술의 선두주자인 오로라를 인수하여 자회사로 만들었다. 이 분야의 최고 전문 기업인 오로라는 미시시피와 웨스트 버지니아에 있는 공장에서 나셀을 생산할 것이다. 시스템 엔지니어링 및 테스트 작업은 버지니아 본사에서 수행될 예정이다.모하메드 알리 GE항공 부사장 겸 엔지니어링 총괄은 “NASA의 ‘전기 파워트레인 비행 시연(EPFD) 프로젝트’는 항공기술 분야의 선두주자인 GE항공과 보잉이 하이브리드 전기추진 기술이 현실적이며 상업 비행의 미래 기술로 탄소배출량을 줄일 수 있다는 가능성을 실증할 수 있는 기회”라고 이 프로젝트의 의의를 전한다.GE항공은 이미 10년 이상 모터, 발전기, 전력 변환기 등이 포함된 하이브리드 전기추진 시스템을 개발하고 시험해 왔다. 이러한 기술 조합은 연료 사용을 줄이고 엔진 성능을 최적화하는 데 도움을 준다. 또한 이 기술들은 지속가능한 항공연료(SAF)와 수소와 호환되며, 개방형 팬 엔진 컨셉과 같은 새로운 형태의 엔진 설계와도 호환된다.
토목공학
Q. 쇠똥구리는 뒷발로 똥을 굴리던데 집을 찾아갈때 어떻게 길을 찾아가나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.쇠똥구리는 특이하게도 배설물을 공 모양으로 뭉친 다음, 뒷다리 사이에 끼우고 물구나무서기를 한 채로 똥 구슬을 은신처까지 굴려간다. 굴러가는 도중에 다른 쇠똥구리가 날아와 쟁탈전이 벌어지기도 하며 유튜브 패배한 쪽은(원래 주인이든 강탈자이든) 별 미련을 보이지 않고 똥 무더기로 날아가 새로 똥 구슬을 만든다. 먹이 자체가 구하기 쉬운 만큼 치열하게 다툴 필요가 없기 때문이다. 파브르에 의하면 간혹 똥 구슬을 굴리던 녀석에게 한 녀석이 달려와 도와준다는데, 암수라서 한 짝을 짓는 게 아니라 기회 봐서 슬쩍 먹튀하려고 하는 것이라고 한다. 참고로 똥 구슬 쟁탈전에서는 구슬 위에 있는 녀석이 좀더 유리한 위치인것 같다. 그리고 무사히 파놓은 굴까지 오면 모두 먹어치울 때까지 머리를 박고 있는다.번식기가 되면 여느때와 같이 똥으로 구슬을 만들고 굴 속에 넣지만 평소와 다르게 윗부분에 작은 구슬을 만들어 서양배 모양으로 도로 빚은 다음 작은 구슬 내부에 알을 하나 낳는다. 그리고 내부에서 부화한 애벌레는 적절한 온도와 습도를 유지하는 구슬 속에서 보호받는 동시에 구슬 내부를 파먹으며 성장해나간다. 이때 구슬 외부가 손상되어 노출되면 애벌레 본인의 분변으로 보수 작업을 하기도 한다.
화학
Q. 철을 만드는 공정에서 산화방지를 위해 ...
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.산업 분야에서는 윤활유, 휘발유, 이중 결합을 가진 중합체, 고무, 플라스틱, 접착제, 터빈 기름, 변압기 기름, 유압 오일, 왁스, 제트 연료, 항공 연료 등에서 중합 또는 산화를 방지하기 위해 추가된다. AO-22, AO-24, AO-29, AO-30, AO-31, AO-32, AO-37 등이 다양한 산업 현장에서 사용되고 있다.
생물·생명
Q. 겨울잠 자는 동물들은 체온조절을 어떻게 하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.다람쥐는 체온이 5도, 동면하는 쥐는 0도까지 확연하 게 내려가지만곰의 경우엔 체온이 크게 떨어지지 않습니다.) X정상 체온이 37도인 곰은 겨울잠을 잘떄는 31~35도사이가 되는데,신기하게도 겨울잠을 자는동안 깨지 않고 먹이를 안먹 고 심지어 물도 안마십니다.소변과 대변도 보지 않는데, 소변은 방광벽에서 흡수 하여 단백질의 주성분인 아미노산으로 재활용하는 신 비로운 작용이 일어납니다.그래서 곰의 경우 겨울잠을 자더라도 근육소실이 별로없습니다.곰이 겨울잠을 자는 동안 물을 마시지 않는 이유는 지 방을 분해해서 에너지와 물을 만들는 신비로운 작용을 하기 때문입니다.
생물·생명
Q. ”이기적 유전자“ 에서 뇌는 유전자의 필요에 의해 생성되었다는데 뇌 외에 또 어떤 기관이 있을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.DNA는 단백질의 제조를 간접적으로 통제한다고 합니다. DNA의 알파벳은 아미노산의 알파벳이며 단백질 분자를 지정합니다. 단백질을 몸을 구성하는 물리적 제료 뿐 아니라 세포 내의 화학적 과정 전반을 섬세하게 제어한다고 합니다. 이 과정이 어떻게 유아의 발육으로 이어지는 것은 여전히 발생학자가 알아내야 한다고 합니다. 유전자는 선견지명이 없다고 합니다. 그냥 존재한다고 합니다. 어떤 유전자가 다른 것보다 많을 뿐 그게 전부라고 합니다. 조정 선수 한 명이 조정 경기에서 이길수는 없습니다. 그에게는 8명의 동료가 필요합니다. 앞 노를 젓든, 뒷 노를 젓든 각자 역할을 맡습니다. 코치가 여러 명의 후보자 중에서 이상적인 조정 팀을 꾸린다고 가정해 보자. 매일 각 위치 선수 후보자들을 뽑아 경쟁시키고 몇 주간 해보면 이긴 배에 종종 동일 인물이 타고 있음을 알 수 있다고 합니다. 가장 뛰어난 선수들이 이긴 배에 있다는 것은 단순히 평균적으로 그렇다고 합니다. 이런 선수들이 유전자라고 합니다. 바람은 외부 환경에 속합니다. 선수 집단은 유전자 풀입니다. 하나의 몸에 생존 유전자는 모두 한 배에 타고 있다고 합니다. 자연선택은 무의식적으로 하나의 유전자 복합체를 편집하고 이를 통해 잘 협조하는 유전자를 모아서 가까운 연관된 집단으로 만들어 낼 수 있다고 합니다. 이를 테면 육식 동물에는 고기를 자르는 이빨, 고기를 소화시키기에 알맞은 창자 등을 포함한 여러 특성이 필요하다고 합니다. 유전자의 특징 유전자는 안드로메다 외계인 처럼 자신들을 대신해서 예상할 수 있는 것을 사전에 프로그램으로 만들어 최선의 대책을 강구하는 것이라고 합니다. 유전자는 생존 기술의 비결을 가르쳐 주어야 합니다. 북극곰의 유전자는 곧 태어날 자신들의 생존 기계가 미래에 추위를 느낄 것이라고 예측할 수 있다고 합니다. 유전자는 생각을 하는 것이 아니라고 합니다. 그저 두꺼운 모피를 만들 뿐이고 이것은 가거의 유전자가 몸속에서 항상 해왔던 것이라고 합니다. 그리고 그 유전자는 아직도 풀 속에 있다고 합니다. 만일 북극 기후가 급변하여 아기 북극곰이 열대의 사막과 같은 환경에서 태어난다면 그 유전자의 예측은 빗나가고 아기 북극곰은 죽고 유전자도 사라질 것이라고 합니다. 진화라는 카지노에서 판돈은 생존이라고 합니다. 당신이 물가에 가면 사냥꾼에게 먹힐 수 있으나 그렇지만 물가로 가지 않으면 목말라 죽을 것입니다. 유전자는 살아남는 기회를 최대화할 수 있도록 결정해야 한다고 합니다. 이런 경우 최대한 많이 참고 물을 마실 때 가장 많이 마시는 것입니다. 이런 식으로 올바른 도박을 하도록 뇌는 유전자의 개체가 더 잘 살아남고 같은 유전자를 퍼트리게 된다고 합니다.