안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
화학
Q. 알코올이 우리 신체에 어떻게 작용하여 우울감이나 감정 변화를 일으킬 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.술은 소량을 마셨을 경우에 99%의 알코올이 산화된다. 그러나 많이 마셨을 경우에는 10% 정도가 숨을 내쉴 때 섞여 나오거나 소변으로 배출되고 나머지는 장기에 의해 흡수된다. 혈중 알코올 농도를 100으로 잡았을 경우 오줌 130, 침 130, 뇌 90, 간 85, 신장 85, 호흡기 0.05 정도의 알코올 농도를 보인다. 소장에서 흡수된 혈액은 우선 간으로 들어간다. 여기서 약간의 알코올이 간에 의해 제거되고 소변으로 배출된다. 그러나 대부분의 알코올은 변하지 않고 심장과 폐를 지나 뇌에 도달한다.
토목공학
Q. 가을인데 벚꽃이 핀 곳이 있던데 어떻게 가능한거죠?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.기후위기나 가을 날씨가 추웠다가 따뜻해 지면서 벗꽃이 봄으로 착각해서 피어나곤 합니다.
화학공학
Q. 일상생활에 필수품인 종이는 어떠한 화학적 원리로 만들어지는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.종이는 나무를 삶아 갈아서 물에 풀어서 그 풀어진 죽같은 물을 틀에넣고 말려서 만들어 냅니다. 요즙에는 자동화 되어 있구요. 코팅을 진향합니다.
기계공학
Q. 자율주행 차량은 폭우나 폭설과 같은 극적인 날씨 조건에서 어떻게 안전하게 운전을 할 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.아직은 실험단계 입니다. 수많은 조건에서 실험이 진행되어야 합니다. 특히 센서나 기기 오작동 문제가 발생할 수 있습니다. 법적인 부분도 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 인류 역사상 과학 연구에서 가장 오래된 실험은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.가장 오래된 실험 중 하나는 마르코니의 무선 전파 실험입니다 이 실험은 1894년에 이탈리아의 무선 통신 과학자 마르코니가 수행한 것으로, 무선 전파의 존재를 입증하기 위한 시도였습니다 마르코니는 실제로 무선 전파를 발견하고, 이를 이용하여 통신에 혁명을 일으켰지만, 그 당시에는 많은 사람들이 그의 아이디어를 받아들이지 않았습니다 이 실험의 실패는 그의 끈질긴 노력과 희생 덕분에 오늘날의 무선 통신 기술이 가능해진 데 큰 역할을 했습니다또한, 올데스트 실험으로 알려진 실험 중 하나는 영국의 런던 대학교에 위치한 올데스트 실험실에 관한 것입니다 이 실험실은 1879년에 개장되었으며, 현재까지도 운영되고 있는 세계에서 가장 오래된 실험실 중 하나입니다 이 실험실에서는 비스무트라는 금속의 점도를 조사하는 실험이 수행되고 있습니다 이 실험은 비스무트의 특성을 이해하는 데 중요한 역할을 하며, 오랜 기간 동안 연구원들에 의해 지속적으로 개선되고 있습니다
생물·생명
Q. 식물은 어떻게 증산작용을 하는지, 그 효과는 무엇인지 알려주세요~
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우리가 숨을 쉴 때 수증기가 방출된다. 거울이나 유리 가까이에 입을 가져가서 ‘호’하고 숨을 불어보자. 거울이나 유리에 수증기가 맺히는 것을 알 수 있다. 이는 우리가 숨을 쉴 때 방출되는 기체 안에 수증기가 들어있다는 것을 의미한다.식물도 우리와 마찬가지로 숨을 쉬며 이 숨 쉬는 것을 통해 식물로부터 수증기가 대기중으로 방출된다. 이것을 어떻게 알 수 있을까? 정상적으로 자라고 있는 식물체에서 잎이 여러 개 달린 가지 몇 개를 비닐 봉지를 안에 넣고 비닐 봉지의 입구를 고무줄 같은 것으로 묶은 후 1시간 정도 기다려보자. 얼마 안되서 비닐 봉지의 안쪽 면에 작은 물방울이 잔뜩 생긴 것을 관찰할 수 있다. 이것을 보면 식물체도 우리처럼 숨을 쉬고 있으며 그 숨 안에는 물이 포함되어 있는 것을 알 수 있다. 이렇게 식물이 숨 쉬는 것을 증산작용이라고 한다.식물은 뿌리를 이용하여 물과 영양분을 토양으로부터 흡수하여 줄기와 잎으로 끌어 올린다. 이렇게 빨아올린 물의 일부는 증산작용에 의해 공기중으로 방출된다. 증산율은 여러가지 요인에 의해서 영향을 받는다. 온도, 습도, 햇빛 이용 가능성 및 강도, 강수량, 토양 유형, 바람의 세기, 육지 경사와 같은 기상 조건에 따라 증산의 정도는 크게 달라진다.중요성증산작용을 통해 잎이 수분을 잃어버리기 때문에 증산작용이 식물체에 해가 되는 것이 아닌가 생각할 수 있다. 그러나 증산작용은 뿌리로부터 물을 빨아올리는 중요한 엔진 역할을 한다. 즉 공기중에 노출되어 있는 잎에서 증산작용을 통해 물을 잃어버리면 그만큼의 물을 뿌리에서 토양으로부터 물을 빨아올리는 것이다. 이 과정에서 물만 빨아올리는 것이 아니라 토양에 있는 각종 미네랄도 빨아올리게 된다. 또한 식물체는 햇볕에 노출되어 있는 잎의 온도를 내리는데도 증산작용을 사용한다. 잎이 너무 뜨거워지면 각종 스트레스를 받게 되는데 증산작용을 이용하여 잎의 온도를 낮춘다.
생물·생명
Q. 나비는 안 징그러운데 왜 나방은 징그러울까요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.몸의 구조는 기본적으로는 나비와 같은데, 일반적으로 2쌍의 막질의 날개가 있으며 몸과 부속기관의 일부가 비늘가루로 덮여 있고 큰턱은 거의 퇴화되었거나 소실되었으며 입틀은 작은턱이 양쪽에서 합쳐져서 긴 흡관(吸管:사용하지 않을 때는 용수철 모양으로 말려 있다)을 이루고 있다.그러나 더듬이는 실 또는 채찍 모양으로 끝 쪽이 가늘어지거나 깃과 빗살 모양으로 가지쳐져 있어 끝이 부풀어 있는 나비와는 모양이 다르다. 또한 몸이 굵고 몸에 비해 날개가 작으며 뒷날개에 앞날개와 연결하는 날개가시[翅刺]가 있는데 어느 것이나 예외가 있다.생태면에서 볼 때, 나방은 정지하고 있을 때 날개를 배 위에 지붕 모양으로 합치거나 포개거나 몸의 축에 직각으로 편 채로 있는 것이 보통이다. 그러나 나비는 등쪽으로 날개를 수직으로 세워 합치는 것이 원칙이며 때로는 가로로 펴서 앉는 일도 있다. 나방 중에서도 뿔나비나방이나 자나방의 일부는 낮에 날아다니며 날개를 세우고 앉는다.나방은 대부분이 야행성으로 등불에 모여들어 그 주위를 맴도는 것이 많다. 이와 같은 나비와 나방의 일반적인 차이는 계통적으로 볼 때는 그리 중요하지 않다. 더구나 예외가 있으므로 오히려 생태적인 차이에서 생긴 2차적인 것으로 생각되므로 이 구별은 편의적인 방법이라고 할 수 있다.
전기·전자
Q. 스테인리스 후라이팬이 일반 후라이팬과 비교하여 요리가 잘되는 원리는?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1. 냄새가 배이거나 기름 때가 찌들지 않는다.2. 실수로 태웠다 해도 놀라운 복원력으로 늘 새 것 처 럼 번쩍이는 광택을 유지하며 사용할 수 있다.3. 양념(염분)이 있는 음식이나 전, 냄새가 나는 생선구 이용 후라이팬을 따로 분리해 사용할 필요가 없다.4. 사용법과 관리법만 익히면 반 영구적으로 사용할 수 있다5. 사용중 인체에 유해한 물질이 배출되지 않아 어떤 재료를 조리해도 안심하고 사용할 수 있다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에 나가 있는 인공위성이나 우주정거장은 무슨 방법으로 이 방사선을 막고 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주비행사들이 우주여행을 할 때 처하는 위험 중 하나가 바로 우주 광선에서 나오는 방사능에 대한 노출입니다. 이 방사능은 우주선 승무원들에게 뇌와 심장, 중추신경계 이상, 암 등을 유발할 수 있을 만큼 치명적인 수준이라고 알려져 있습니다. 태양 우주방사선은 태양풍의 형태로 전달되는데 태양의 중심핵에서 일어나는 핵융합 반응을 통해 끊임없이 막대한 양의 방사선을 방출하게 됩니다. 또한, 태양표면에서 거대한 폭발이 일어나게 되면 방출되는 방사선의 양도 급격히 증가합니다. 이는 태양의 흑점 활동과 깊은 연관성을 가진다고 합니다. 태양의 활동 주기는 11년의 주기로 활동이 활발해지기도, 감소하기도 합니다. 태양에서 뿜어져 나오는 방사능 외에도 태양계 밖 우주에서 방출되는 방사능도 존재합니다. 이를 은하 우주 방사선이라고 하는데 우주에서 발생하는 방사능은 대게 별의 수명이 다해 폭발하는 초신성 같은 데서 시작합니다. 은하 우주 방사선은 위치를 알 수 없으며 미리 살펴볼 수 있는 방법도 없어 피해가 일어나야만 측정이 가능합니다. 피폭의 정도는 고도에 따라 달라지고 위도나 경도에 따라서도 달라집니다. 극으로 갈수록 세지고 적도에 가까울수록 약해지는 경향이 있다고 합니다. 지구는 자체적인 자기장 막으로 우주 방사능이 대기권 안으로 들어오는 것을 차단하고 있지만 항공기 내에서 방사선에 피폭된다면 주로 은하 우주 방사선에 피폭된 것으로 보고 있습니다. 또한 지구의 보호막을 벗어난 우주에서는 더욱 방사능에 피폭되기 쉽기 때문에 우주탐사를 할 때 우주선으로 쏟아지는 방사선을 막는 방법에 대한 연구가 계속되고 있습니다. 국제 우주정거장에 상주하는 우주인의 경우, 지구에 있을 때보다 우주에서 250배가량 더 많은 방사선량에 피폭되며 지구에서 멀어지면 멀어질수록 더 많은 양의 방사선에 피폭된다고 합니다. 우주인들은 태양 폭발이 일어나면 폭주하는 방사능으로부터 몸을 지키기 위해 두꺼운 벽이 둘러싸인 별도의 장소로 몸을 피하게 됩니다. 하지만 이조차도 우주 방사능을 완전히 차단할 순 없습니다. 따라서 과학자들은 지구 자기장 막에서 열쇠를 얻어 우주선 선체 주위에 자기장 막으로 된 우주 방사능 보호막을 만들어내기 위해 힘쓰고 있습니다. 자기장 보호막은 우선 우주선이나 달 등 우주 방사능을 차단하고자 하는 대상 주변에 자기권을 형성한 후 이 안에 플라스마로 불리는 이온화 가스를 주입하는 방식으로 만들어지게 됩니다. 이렇게 만들어진 보호막 속 플라스마는 우주 방사능을 우회 시키거나 속도를 늦춰주는 역할을 하지만 이 자기장막도 자기장의 양극이 방사능에 그대로 노출된다는 단점이 있습니다. 이에 여러 국가가 방사능 차폐 기술 개발에 착수하고 있으며, 다가오는 미래에 화성 유인 탐사를 목표로 우주에서의 행동 수칙 등을 모색하고 있습니다.
전기·전자
Q. 전동 킥보드 등에 단전지에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.방전 중 전압의 저하와 더불어 보조전지를 차례로 직렬로 접속하고 충전할 때에는 전압 상승과 더불어 절리시켜 전압을 일정하게 한다. 이러한 목적으로 사용되는 보조 전지이다.축전지에서 밖으로 공급할 수 있는 전압은 충방전의 상태에 따라 변화하기 때문에 이 공급 전압을 일정하게 유지하기 위해서는 방전시에는 직렬로 접속한 전지의 수를 늘리고, 또 충전시에는 줄이면 된다. 이 경우 증감하는 전지를 단전지라 하고, 축전지의 전압 조정에 사용된다.