안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
전기·전자
Q. 자전거 페달을 밟는 행위는 과학애 어떤 에너지 인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.자전거 발판은 자전거를 탈 때 다리의 왕복 운동을 자전거에 전달하는 부품이다. 자전거를 타는 사람의 발(신발)이 크랭크 축을 쉽게 돌릴 수 있도록 하는 일을 한다. 자전거에 많은 힘을 보내기 위해 보통 크랭크 끝에 달려 있고, 효율적인 힘 전달을 위해 크랭크와 연결 부분에서 회전하여 항상 발과 수직이 될 수 있도록 되어 있다.
화학
Q. 비의 산성이 섞이는 과정은 어떻게 되는 것인가요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.매연, 먼지, 오염물질, 굴뚝 연기 등이 하늘로 올라가면서 산화되고 이것들이 비와 함께 내리면서 산성비가 내리게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 설탕이 어떻게 솜사탕으로 되는지 과학적원리가 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.설탕을 가열하면 액체로 변하게 됩니다. 그 시점에 회잔을 시키면 다공성 망으로 설탕액이 나오고 식어지면서 거미줄 같은 실처럼 변하게 됩니디.
화학
Q. 충전지의 수명에 관한 질문입니다!!
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.500회를 초과해서 사용할 경우 배터리의 성능이 저하되어 원래의 성능을 발휘할 수 없습니다. 배터리충전 500회 이상의 경우에는 완충 후 10시간 내로 사용 가능하다는 것입니다. 충전과 방전이 계속되다 보면 전해액이 소보되어 기존에 사용하던 시간보다 사용 시간이 훨씬 줄어들게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 단풍 나무와 단풍이 들지 않는 나무는 무엇때문에 이런 차이가 생기게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.단풍이 드는 이유 여름에는 식물이 광합성을 왕성하게하기 때문에 엽록소의 양이 많아져잎의 색깔이 녹색을 띠게 되지만 가을이 되면 기온이 낮아지고 낮의길이가 짧아져 식물의 광합성이줄어들면서 엽록소의 활동이멈추거나 황동 중인 엽록소도분해가 되어 엽록소에 가려졌던다른 색소가 잎의 표면에 나타나기때문에 단풍이 드는 것이다.
생물·생명
Q. 몸의 체모는 일정길이에서 자라지않나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.체모의 성장주기는 체모가 계속 자라는 생장기, 모낭의 세포분열이 정지돼 급속히 위축되는 퇴행기, 그리고 모낭의 활동이 완전히 멈춰 머리카락이 빠지 기만 기다리는 휴지기의 단계를 거쳐, 새로운 모가 성장하는 단계인 발생기로 총 4단계에 걸쳐 성장하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 무지개 색은 각 나라마다 같나요? 아니면 틀린가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.무지개 색상은 동일하나 날씨나 온도, 습도에 따라 색상의 진하기가 다릅니다. 그리고 상황에 따라 색상이 조금씩 다르게 보일 수 있습니다. 꼭 7가지 샥상만은 아닙니다.
지구과학·천문우주
Q. 무지개색을 정밀하게 따지면 몇가지로 나눌수 있을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.무지개가 여러 색으로 되어 있는 것을 실험적으로 밝혀낸 사람은 뉴턴이다. 그는 빛의 스펙트럼을 프리즘으로 분리하면서 빨주노초파남보 일곱색으로 나타냈다. 그 후 뉴턴의 기준이 부동의 것으로 되어 버렸다. 그러나 실제로 빛을 분리하면, 100가지 이상의 색을 사람이 구별할 수 있다. 그런데 왜 뉴턴은 일곱 색깔로 무지개를 구분한 것일까? 여러 가지 설명이 있다. 그 중 하나는 성경에서 7은 완전수에 성스러운 숫자였기 때문이라고 한다. 중세 유럽은 기독교의 절대적인 영향에 있었기 때문이라는 것이다. 음악의 7개 음계나 별을 태양·달·화성·수성·목성·금성·토성으로 7개로 본 것도 이 때문이다.사실, 무지개의 색은 문화권마다 개수가 다르다. 영미권에서는 무지개 색에서 남색을 제외하고 여섯 가지 색을 쓰는 경우가 흔히 있다. 멕시코 원주민인 마야 족은 다섯 가지 색으로 보았다. 어떤 민족은 두, 세 가지 색으로 밖에 보지 않는다. 동양에서는 다섯 색깔로 무지개를 보았다. 그러니 이 다섯 색깔, 오색은 문자 그대로의 다섯 색은 아니다. 우주에 존재할 수 있는 모든 색의 의미로서의 오색(五色)이다. 동양의 오색은 음양오행설에서 풀어낸 다섯 가지 순수하고 섞음이 없는 기본색이다. 오색(五色), 오채(五彩)라고 불렀다. 그러다 보니 선녀가 타고 내려오는 무지개는 ‘칠색 영롱’한 무지개가 아니다. ‘오색 영롱’한 무지개였다. 무지개를 보며 우리는 색깔의 범주가 문화마다 차이가 있음을 알게 된다.
기계공학
Q. 전투기 엔진은 생산국이 극소수인 것으로 알고 있습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.국산 전투기 KF-21이나 경공격기 FA-50 엔진은 모두 미국 GE 겁니다. 따라서 KF-21과 FA-50을 다른 나라로 수출하려면 미국의 승인이 필요합니다. 만약 미국이 ‘No’ 하면 엔진을 구할 수 없으니 수출이 불가능하죠. 2020년 아랍에미리트와 K9 자주포 수출 계약을 맺고도 독일의 엔진 수출 금지 때문에 결국 수출을 못 했던 것과 비슷한 일-일종의 심장마비-이 생길 수도 있는 겁니다. 즉, 항공엔진 개발은 자주국방의 문제만이 아니라 K방산의 미래가 달린 문제입니다.우리한테도 미국이 항공엔진 기술을 이전해주면 좋겠지만, 그런 행운을 바라고 있을 수만은 없죠. 정부도 ‘항공엔진 국산화’를 위해 이미 나섰습니다. 무인항공기(드론)에 쓰일 터보팬 엔진(5500파운드급) 개발을 진행 중이죠.하지만 전투기급 엔진은 이것과는 또 다른 레벨의 얘기입니다. 전투기에 들어가는 엔진은 추력이 1만5000파운드 이상이어야 하는데요. 방위사업청이 지난 2월 ‘드론 쇼 코리아 2023년 컨퍼런스’에서 “1만5000파운드급 신형 터보팬 엔진을 2037년까지 개발할 것”이라고 밝히면서 화제가 되기도 했습니다. 그 정도 엔진이면 연소기까지 장착할 경우 KF-21에 탑재된 F414 엔진(최대 추력 2만2000파운드)과 맞먹을 수 있기 때문이죠. 단, 아직은 구체적 계획이라기보다는 선언적인 수준입니다.만약 정말 항공엔진을 국산화할 수 있다면? 아직 먼 얘기이지만 국방기술진흥연구소의 지난해 보고서(‘첨단 항공엔진 국내개발을 위한 제언’)에 따르면 개발 후 20년 동안(2037~2057년) 올릴 부가가치가 최소 9조4000억원이란 추정치가 나와 있습니다(터보팬 항공엔진 시장 점유율 1%를 가정). 일단 전투기급 엔진이 개발되면 더 나아가 민항기용 엔진으로 확장해나갈 수 있을지도 모르죠. 상상의 나래를 펼치다 보면 웅장한 기운마저 느끼게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 공전주기는 약 며칠이나 되는지 알려주세요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구가 태양을 공전하는 주기가 바로 1년이며 이는 365.25641일이다. 보다시피 365일과 약 4분의 1일 정도 차이가 있는데, 이 차이를 처리하기 위해서 천문학, 수학, 그리고 역법이 발달하게 되었다. 현대에 사용하는 그레고리력에서는 이 오차를 보정하기 위해 2월 29일, 즉 윤년이 있다. 참고로 실제 달력에 반영하는 1년의 길이는 365.24219일로 공전주기보다 20분 정도 짧다. 태양계 천체의 공전방향은 대부분 지구와 같은 방향으로 돌고 있다. 지구의 북반구에서 남반구 쪽으로 내려다볼 때, 반시계방향은 순방향(progarde), 시계방향은 역방향(retrograde)이다. 역방향 공전을 하는 천체의 대표적인 예로 해왕성의 위성인 트리톤이 있다.