안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 태양이 언제쯤 생긴 건지 과학적으로 알 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.현재 태양의 나이는 약 45억 6721만년이고 핵우주 연대학에 따르면 45억 6720만년 전에 형성되었다. 분광형은 G2V이며 비공식적으로 "노란색 별"로 불리는데, 그 이유는 태양이 지구에서 황색으로 보이기 때문이다. 실제로는 가시광 복사가 스펙트럼상 초록 부분에서 가장 강렬하다.[2] 다만 실제로 우주에서 보면 태양은 g형 주계열성이므로 흰색으로 보인다. 이 분광형 표시에 있어서 G2는 태양 표면의 유효 온도가 약 5,778K(켈빈)임을, V는 우주의 다른 대다수 별과 마찬가지로 태양이 원자 핵융합을 통해 에너지를 생산하는 주계열성임을 뜻한다. 태양은 중심핵에서 초당 4억 3천만~6억 톤의 수소를 태운다. 태양은 천문학자들에게 있어 한때는 작고 상대적으로 눈에 띄지 않는 별이었으나 이제는 우리 은하 별들 중에서 밝은 축에 드는 존재로 인정되고 있다. 우리 은하 별 대부분(90퍼센트)은 작고 어두운 적색 왜성이기 때문이다.[3][4] 이들은 아무리 밝아도 태양 밝기의 10%에 불과하다. 태양의 지름은 약 139만 2천 km(1,392,000 km)로 지구보다 109배 더 길며, 질량은 2×1030 kg으로 지구보다 약 33만 배 더 무겁고, 부피 또한 지구의 144만 배이다. 따라서 태양계 전체 질량의 약 99.86%를 차지한다.[5] 태양 질량의 약 75%는 수소, 나머지 25%는 대부분 헬륨이다. 총질량 2퍼센트 미만이 산소, 탄소, 네온, 철 같은 무거운 원소들로 이루어져 있다.[6] 태양의 뜨거운 코로나는 우주 공간으로 연속적으로 뻗어 있으며, 여기에서 대략 100천문 단위 거리의 태양 권계면까지 뻗어 있는, 대전(帶電)된 입자의 흐름인 태양풍이 만들어진다. 태양풍이 만들어 낸 성간 매질 속 거품 구조인 태양권은 태양계 내에서 가장 거대한 구조이다.[7][8] 태양은 백색광을 내지만 지구 표면에서 볼 때 파란색 빛이 일으키는 대기 산란 때문에 노란색으로 보일 수 있다.[9] 태양은 지구와 대략 1억 4960만 킬로미터(1천문단위) 떨어져 있으나, 정확히는 지구가 매년 1월에 근일점에 도달해 가장 가까워지고 7월에는 원일점에 도달해 가장 멀어진다.[10] 빛이 태양을 출발하여 이 거리를 지나 지구까지 오는 데에는 약 8분 19초가 걸린다. 태양의 절대 등급은 +4.83이나 지구에 매우 가깝기 때문에 겉보기 등급은 -26.1972로 아주 밝게 보인다.
지구과학·천문우주
Q. 달의 뒷면은 왜 보지 못할까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.달은 지구 주위를 공전히지만 자전을 하지 않기 때문에 언제나 같은면만 보게 됩니다. 그래서 달의 뒷면은 볼 수 없습니다.
화학
Q. 전자레인지로 해동한 음식물이 딱딱하게 굳어지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전자렌지는 수분의 운동을 활발하게 해서 온도를 올려주는 역할을 합니다. 그렇다보니 전자렌지 내에서 수분이 상당히 증발되어 건조해 지는 것입니다.
물리
Q. 부력은 어떻게 해서 만들어지게 되는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.부력은 물체가 액체나 기체에 들어있을 때, 그 액체 또는 기체가 물체를 위로 떠받쳐주는 힘입니다.작용-반작용 법칙에 의하면, A가 B에게 가하는 힘의 *크기*는 B가 A에게 가하는 힘의 크기와 같습니다.부력에서도 작용-반작용 법칙을 생각해봅시다. 예를 들어 물 속에 상자가 있다고 하면,물이 상자를 떠받쳐주는 힘의 크기는, 상자가 물을 아래로 밀어내는 힘의 크기와 같은 것입니다.그리고, 액체나 기체를 통틀어 *유체*라고 말합니다. * 아르키메데스의 법칙물체가 유체에 잠기는 상황을 생각해봅시다. 물체가 반만 잠기는 경우도 있을 거고, 전부 다 잠기는 경우도 있을 거고, 조금만 잠기는 경우도 있을 거고... 다양한 상황이 있을거예요.물체는 이런 상황에서, 그 잠긴 만큼의 부피에 해당하는 만큼 유체를 밀어냅니다.그리고, 그 물체가 받는 부력의 크기는 그 물체가 잠긴 만큼의 부피에 해당하는 유체의 무게와 동일합니다.
생물·생명
Q. 수국은 왜 꽃의 색이 매년 달라지는 것일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.수국은 청수국, 보라수국, 홍수국 처럼 다양한 수국이 존재하는 것이 아닙니다.색깔이 정해져 있는 몇몇다른종을 제외하면 일반적으 로 모두 한종류의 수국입니다.결론부터 말씀드리면 토양의 성질에 따라 수국의 꽃색깔이 변합니다.정확하게는 흙의 산도(PH)차이에 따라 달라집니다.토양이 산성일때는 청수국으로 피고토양이 중성일때는 보라 또는 백수국으로 핍니다.토양이 알칼리성일때는 홍수국으로 변하죠.따라서 토양에 첨가제를 넣으면 꽃색깔을 바꿀수 있습니다.예를들어 초봄, 백반녹인물을 타서 토양에 뿌려 산성으로 변화시켜 주면 추후 청수국으로 피어나게 됩 니다.또 청수국화분을 들여와 수돗물(중성)을 주게 되면 산성이 중화되어보라수국으로 바뀌게 됩니다. 그런데 이런 변화 과정이 또 재미집니다.참고로 우리나라의 노지는 대부분 산성이고 빗물 또한산성입니다.
지구과학·천문우주
Q. 배는 바다에 뜨는데요. 무거운 배는 어떤원리로 뜰수있는거죠?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.부력입니다. 물체가 유체 속에 잠겨있을 때 중력의 반대 방향으로 물체를 밀어올리려는 힘. 아르키메데스의 원리로 설명된다. 유체 안에 있는 물체의 부력의 크기는 유체 내에서 물체가 차지하는 부피만큼의 유체의 무게이다.
전기·전자
Q. 화학 용어 중에 에피택시가 무슨 뜻인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.한 개의 결정이 다른 결정의 표면상에 정해진 방위 관계를 이루며 성장할 때 그 상태를 에피택시라고 한다. 전기도금에서 소지금속의 결정구조는 석출금속에 여러 가지 형태의 영향을 미친다. 만약 소지금속의 격자 면에서 격자 간 거리가 도금 금속의 격자 간 거리와 잘 일치하고 있다면 소지의 결정구조가 도금 금속에 계승되어 금속의 석출이 일어난다. 이것이 에피택시의 성장이다. 에피택시 성장을 나타내는가 그렇지 않은 가는 도금조건에 따라 변하며, 에피택시를 나타내지 않는 경우도 많다. 그런 경우에도 소지와 도금층의 결합은 금속 결합으로 되어 있다.
토목공학
Q. 화강암과 대리석은 다른 것인가요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지하 깊은 곳에서 암석이 녹아 있는 것을 마그마라고 한다. 마그마가 지표로 흘러나와 식거나 지하 깊은 곳에서 식으면 다시 단단한 암석이 되는데, 이처럼 마그마가 식어서 만들어진 암석을 화성암이라고 한다.대리석이라고 하면 여러 가지 퇴적암(사암, 규암, 석회암, 이회암 등) 중에 탄산칼슘 성분인 조개나, 산호, 어류의 뼈 등이 퇴적된 석회암을 우리는 라임스톤이라 부르고 있는데 이 라임스톤이 열과 압력을 받아 변성되어 연마를 했을 때 광이 나는 제품을 대리석이라고 부른다.
화학
Q. 종에박스 재활용에 대해 궁금합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.재활용이 갸능햔 종이를 파쇄해서 물에 섞어서 최초 종이 만드는 상태로 만든다음에 재활용 종이나 휴지로 만들게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 물에 설탕물을 넣었을때 아지랑이처럼 보이는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.소금과 설탕물을 이용한 아지랑이 실험이 실험은 두 투명한 물체가 붙어 있을 때 두 가지 일이 가능하다.두 투명한 물체 사이에서 빛이 꺾이면(굴절하면) 우 리는 두 물체사이의 경계면을 볼 수 있다. 따라서 우 리 눈은 물체가 2개라고 알아 차리게 된다. 두 투명 한 물체 사이에서 빛이 꺾이지 않으면 (굴절하지 않 으면) 우리는 두 물체 사이의 경계면을 볼 수 없다.따라서 우리 눈은 물체가 하나뿐 이라고 느낀다. 이 것이 바로 진한 설탕물에 유리 막대를 담갔을때 유리 막대가 사라진 것처럼 보이게 하는 이유이다. 두 투 명한 물체의 밀도가 서로 다르면 경계면에서 빛이 꺾 이게 되고 우리는 그 경계면을 볼 수 있다. 설탕 덩어 리를 물에 넣어보면 설탕은 설탕 덩어리 근처의 물에 먼저 녹기 시작한다. 그러니까 설탕 근처의 물에는 설탕이 녹아 들어가 설탕물이 되고 설탕에서 멀리떨 어진 곳에는 아직 설탕이 녹아 들어가지 않아 그냥 순수한 물로 있는 것이다.