지구과학·천문우주
Q. 우주에서 연필을 사용하지 못하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주 공간에서 메모를 할 때 필요한 것이 있습니다. 바로 ‘중력’입니다. 지구에서는 중력이 있기 때문에 잉크가 볼펜 볼을 따라 흐르며 종이 위에 선을 긋고, 이어서 잉크가 종이 위에 달라붙거나 흡수될 수 있습니다. 반면에 우주에서는 중력이 없기 때문에 이런 일련의 필기 과정이 불가능합니다. 지구상의 볼펜과 연필은 우주에서 사용하기 어렵겠죠. 그래서 미국과 러시아의 우주 개발 경쟁이 한창이었던 1960년대, 이러한 문제에 직면한 미 항공우주국(NASA)은 당시 약 백만 달러를 들여 우주에서도 쓸 수 있는 볼펜 개발에 착수했습니다. 반면 러시아는 미국과 달리 우주인에게 연필을 줘 우주 공간에 보낼 계획이었습니다. 굳이 엄청난 돈을 들여 특별한 볼펜을 개발할 필요가 없다고 판단했죠. 하지만 당시 우주 전문가들은 이에 반대했습니다. 지구상에서도 종종 부러지는 연필심이 문제가 됐죠. 연필심의 흑연이 중력의 법칙을 거스르고 종이 위에 붙어야 하는 것도 문제였지만, 부러져 우주선 곳곳을 떠다니다 고장이나 화재를 부를 수 있다는 것도 문제였습니다. 반면에 NASA는 우주 볼펜 개발에 성공했습니다. 이 프로젝트를 성공으로 이끈 곳은 미국 네바다주에 자리한 필기구 회사 ‘피셔(Fisher co.)’였습니다. 우주 볼펜의 원리는 잉크의 점착성과 압축가스에 있었습니다. 보통의 볼펜보다 훨씬 끈적거리는 특수 잉크를 사용하고, 잉크 저장 공간에 압축가스를 채워 넣어 중력의 도움을 받지 않고도 잉크가 볼펜 볼 쪽으로 흐르게 만든 것입니다. 우주 볼펜의 볼도 특별하다고 하네요. 볼 표면은 매끈하지 않고 골프공처럼 작은 홈들이 있어 더욱 효과적으로 잉크를 표면에 묻힐 수 있도록 설계되었습니다. 우주 탐사에 활용하기 위해 만든 피셔의 우주 볼펜은 지금도 ‘피셔 스페이스 펜’이라는 이름으로 팔리고 있습니다. 중력이 없는 우주 공간은 물론 물속에서나, 유리 위, 기름 묻은 표면 위에도 글자를 적을 수 있어 인기라고 하네요. 물론 가격이 4만~8만 원대로 일반 볼펜보다 비싼 것이 다소 흠입니다.
Q. 하마스 로켓과 같이 북한 장사정 포가 아파트에 떨어질 경우 아파트가 무너질수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.네 가능합니다. 4천발이 한번에 나가기 때문입니다.다연장 로켓 발사기(영어: multiple rocket launcher, MRL, 문화어: 방사포) 또는 다연장 로켓 시스템(영어: multiple launch rocket system, MLRS)은 여러 발의 로켓탄을 상자형의 발사대에 수납하여 동시에 발사할 수 있게 만든 장치이다. 차량에 싣거나 견인할 수 있는 기동성을 갖추었다. 명중도에서는 로켓탄이 화포에 뒤지지만 다연장화함으로써 짧은 시간에 강력한 화력으로 목표 지점에 집중 공격할 수 있다.
Q. SUS재질에 자석을 붙이면 안붙어야하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.l 결정구조에 따라 자기적 성질이 달라진다!스테인리스 스틸은 ‘stain(녹) + less(없는) + steel(철)’의 합성어로, ‘녹이 잘 슬지 않는 철’을 의미해요. 스테인리스 스틸에 녹이 거의 발생하지 않는 이유는 철(Fe) 다음으로 많은 크롬(Cr) 성분이 공기 중의 산소와 결합하여 얇은 피막을 형성하고, 이 피막이 녹이 침투하는 것을 막아주기 때문이에요.크롬뿐 아니라 니켈(Ni), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo) 등 다른 원소도 스테인리스 스틸에 첨가돼 있어요. 이러한 합금 성분들은 스테인리스 스틸을 분류하는 중요한 기준이 되는데, 미세조직의 결정구조에 따라 크게 오스테나이트계(Austenite), 페라이트계(Ferrite), 마르텐사이트계(Martensite)로 나눌 수 있어요. 이는 철, 크롬 같은 성분은 페라이트 결정구조를 가지려는 성질이, 니켈, 망간 같은 성분은 오스테나이트 결정구조를 가지려는 성질이 강하다는 데서 기인한 결과랍니다.스테인리스 스틸 종류별 특성. 구분 / '300계 - 결정구조(오스테나이트계) - 주요성분(FE- 약70%, CR- 16~26%, Ni- 6~12%) - 자기적성질(자석에 안붙음) - 열전도율(낮음)' / '400계 - 결정구조(페라이트계/마르텐사이트계) - 주요성분(F- 약 70%, Cr- 10.5~26%) - 자기적성질(자석에 붙음) - 열전도율 (높음)' 페라이트계와 마르텐사이트계의 경우, 자기장의 영향을 받으면 강하게 자화되는 성질(강자성 强磁性, Ferromagnetic)이 있어 자석에 쉽게 반응해요. 반면 오스테나이트계는 자기장이 사라지면 자성이 사라지는 성질(상자성 常磁性, Paramagnetic)이어서 자석에 반응하지 않죠. 이미 눈치챈 친구 있나요? 맞아요. 스테인리스 스틸로 만들어진 것 중 자석에 반응하지 않는 것은 오스테나이트계로 만들어졌기 때문이에요. 겉으로 보기엔 다 똑같아 보이는 스테인리스 스틸도 성분과 결정구조에 의해 성질이 다르다는 사실