안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 해발 몇미터 이런건 기준이 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.해발고도(海拔高度)는 바다의 평균수면을 기준으로 계산한 어느 지점의 높이를 말하며, 표고(標高)라고도 한다. 다시 말하면 바다의 수준면(水準面)에서 지표의 어느 지점에 이르는 수직 거리가 해발이며, 수준원점(水準原點)을 기준으로 정해지는 것이다.육지 표고의 기준은 만조(滿潮)에서 간조(干潮)까지 변화하는 해수면의 높이를 장기간 연속적으로 측정해 얻은 평균치인 수준원점을 기준으로 한다. 우리나라 육지 높이의 기준이 되는 수준원점은 인천광역시 미추홀구 용현동(인하공업전문대학 구내)에 설치되어 있으며, 1963년 12월 현재 그 표고를 26.6871m(인천만 평균해면상)로 확정하고 있다. 이 수준원점은 1914년부터 1916년까지 인천항에서 조위를 측정해 평균해수면을 설정, 이를 기준으로 수준기점의 높이를 결정해 국토의 표고 기준치로 이용하고 있다. 이 원점은 1963년 12월에 설치했다.해발고도란 '바다로부터 잰 높이'라는 의미이다. 어떤 지점의 높이를 고도(高度)라 하는데, 보통 그 기준을 해수면의 높이로 정하기 때문에 해발고도라 부른다. 그런데 바다의 높이는 일정치가 않으며, 지역에 따라 또 시기에 따라 달라진다. 따라서 각 나라마다 높이의 기준이 되는 해수면의 위치를 정하게 되며, 그 지점의 해수면 높이의 연중 평균치를 사용하게 되는데, 이를 평균해수면이라 한다. 우리나라의 경우 수도 서울과 가장 가까운 바다인 인천 앞바다의 평균해수면을 그 기준으로 하고 있다. 즉 이 지점의 높이가 해발고도 0m가 되며, 이를 기준으로 국토의 모든 지점의 해발고도 값이 정해지게 된다.또한 실제적으로 높이를 측량하기 위해서는 육지에 존재하는 기준점이 필요하게 되는데, 이를 수준원점(水準原點)이라 하며, 이를 기준으로 하여 각종 지점들의 높이에 대한 측량이 이루어진다. 우리나라의 경우 수준원점은 인천 인하공업전문대학 안에 위치하고 있으며, 이 곳의 해발고도는 26.7m 정도이다.해발고도는 국가마다 편의를 위해 임의로 정한 바다의 높이를 기준으로 하기 때문에 나라마다 다를 수 있다. 참고로 북한에서 사용하는 평균해수면은 동해안에 있는 원산 앞바다로 인천 앞바다의 평균해수면보다 약 6m정도 낮다. 이로 인해 같은 지점의 높이를 표시할때 우리나라보다 약 6m 가량 수치가 높게 나타난다. 이와 같이 해발고도는 국가마다 정한 기준에 따라 달라질 수 있으며, 일반적인 값은 오차도 존재하여 자연과학·역학(力學)·공학(工學)에서의 정밀한 값의 계산을 할때는 보정이 필요할 수 있다.해발고도는 기후에 영향을 미치는 기후요인의 하나가 되는데, 일반적으로 해발고도가 높아질수록 기온이 하강한다. 이는 해발고도가 올라갈수록 공기 밀도가 낮아져 지구가 태양에너지를 받은 후 방출하는 복사에너지의 영향이 적어지기 때문이다. 이로 인해 저위도 지역에서도 해발고도가 높으면 만년설을 볼 수 있으며, 열대기후 지대에서 해발고도가 높은 곳은 기온이 높지 않아 사람이 살기 좋은 고산기후가 나타나는 곳들이 있다. 남아메리카의 안데스 산지나 동부아프리카의 에티오피아 등이 대표적인 예이다.
Q. 생선회를 먹을때 숙성 된다는 것은 어떤 과학적 원리인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.모든 고기들이 죽을때 근육, 살이 경직됩니다. 일명 사후 경직이라고 하죠. 쫄깃한 맛은 있으나 감칠맛은 없습니다. 숙성을 시키면 살이 부드러워지고, 단백질과 지빙이 나와서 숙성되면서 감칠맛이 살아납니다.
Q. 흥분의 전도과정에서 탈분극이란 무엇일까요 ?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.탈분극(depolarization)은 세포의 막전압(membrane potential)에 변화가 일어나 더 작은 음의 절대값(less negative)을 가지게 되는 것을 말한다. 이는 세포막 내부에 양전하의 양이 증가하거나 음전하의 양이 감소함으로써 일어나며, 과분극(hyperpolarization)과 정반대의 개념이다.안정막전압안정된 상태에서는 세포막의 안쪽이 바깥 쪽에 비해서 음의 전하를 띠고 있다. 세포막전압(membrane potential)을 측정할 때에는 세포막 바깥쪽을 기준으로 안쪽의 상대적인 전압을 읽기 때문에, 안정막전압(resting membrane potential, RMP)은 모든 건강한 세포에서 음의 값을 가진다. 안정막전압 값은 세포의 종류에 따라 차이가 나며 일반적으로 신경세포는 -70 mV에서 -50 mV 사이의 안정막전압을 가지고 있다.세포막에 있는 어떤 이온통로가 열리면 그 이온통로를 통과할 수 있는 이온은 평형상태(equilibrium)에 이를 때까지 계속 이동하게 된다. 이온은 전하를 띠고 있기 때문에 세포막을 사이로 한 이온의 평형상태에서는 이온 농도의 평형(화학적 평형, chemical equilibrium)과 전하량의 평형(전기적 평형, electrical equilibrium)을 모두 만족시켜야 하며, 이러한 상태를 전기화학적 평형(electrochemical equilibrium)이라고 한다. 이온이 전기화학적 평형 상태에 도달했을 때 막전압을 사이로 이온 분포의 차이 때문에 생기는 전압차를 평형전압(equilibrium potential)이라고 한다. 안정된 상태에서 세포막이 한 종류의 이온만 통과시킬 수 있다면, 그 이온의 평형전압이 바로 안정막전압이 될 것이다.
Q. 체감 온도는 어떻게 측정을 하는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.체감온도는 기온·풍속·습도·일사 등 기상 요인을 종합해서 계산합니다. 옷을 입은 정도·거주 상태·체질·심리 상태 등도 변수로 작용하기 때문에 정확한 산출은 곤란하지만 실제에 가까운 산출에 대해서는 많은 연구가 진행되어 왔습니다.좀더 전문적으로 설명하면, 카타(Kata) 온도계의 냉각률에 의한 방법과 실효 온도를 사용하는 방법 등이 널리 알려져 있습니다. 이런 방법들은 기온 이외에 습도, 바람 등의 영향을 고려하여 체감온도를 산출하려고 했습니다.같은 -10℃라도 풍속이 시간당 5km일 때 느끼는 체감온도는 -13℃지만 시간당 30km일 때는 -20℃까지 떨어집니다.기상청에서 행하는 체감온도 산정 공식은 13.12+0.6215×T-11.37V0.16+0.3965V0.16×T입니다. 여기서 T는 기온, V는 지상 10m의 풍속을 뜻합니다.
Q. 산불이 크게 나면 화염 토네이도가 생긴다고 합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.산불 지역 곳곳에서 불꽃이 하늘로 치솟는 ‘화염 토네이도(firenado)’ 현상까지 관찰되고 있다. 뜨거운 공기와 먼지, 잡동사니가 한꺼번에 소용돌이치는 화염 토네이도는 ‘파이어 데블(fire devil)’로도 불린다. 말 그대로 화마(火魔)다.화염 토네이도는 건조하고 뜨거운 공기, 그리고 불이 만나면 만들어진다. 공기는 더워지면 상승한다. 공기가 더 건조해지고, 더 뜨거워지면 상승하면서 회전하게 된다. 공기가 회전을 시작하면 바깥보다 안쪽이 더 빨리 회전하게 된다. 뜨거운 공기가 회전하고 상승하면 주변 공기가 중심으로 빨려들게 된다. 중심부 공기는 점점 더 빨리 회전하고 상승한다. 이때 주변에 산불이 발생했다면 불꽃까지 빨아들이게 된다. 그게 ‘화염 토네이도’다.