지구과학·천문우주
Q. 불꽃놀이처럼 팡팡 터지는 현상이 우주에서도 가능한가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.불꽃놀이는 지구 대기내에서 일어나는 광학적인 현상으로, 우주에서 바로 볼 수는 없습니다. 그러나 지구에서 발생하는 불꽃놀이는 지구 대기에 불을 피우고, 대기 분자와 상호작용함으로써 시각적인 효과를 만들어 냅니다. 이러한 효과로 인해 지구 외곽에서는 지구 대기에서 발생하는 불꽃놀이를 어느 정도 측정할 수 있으며, 국제 우주 정거장(ISS)에서는 지구의 불꽃놀이를 감상할 수 있는 경우도 있습니다. ISS가 지구로부터 약 400 km 떨어져 있는 위치에 있으므로, 지구 대기에서 보이는 불꽃놀이 중 일부는 ISS에서도 관측 가능합니다. 또한 스페이스X와 같은 우주 탐사 기술 발전으로 불꽃놀이를 촬영한 우주 사진들도 있습니다.우주에서 별은 지구의 대기층으로 인해 발생하는 빛 오염이 없는 조건에서 매우 선명하게 보입니다. 우주 비행사들이 우주선으로 비행하고 우주여행을 할 때, 숨어 있는 마을과 도시, 바다 위의 섬과 반짝이는 불빛 그리고 놀라 울만한 야경과 아름다운 별들을 볼 수 있습니다.원래 지구와 우주 에너지가 교환되는 방식대로 조명이 없는 곳에서 별을 바라보면 아름다운 밤 하늘의 별을 볼 수 있습니다. 우주에서는 지구의 대기층으로 인한 빛 오염이 없기 때문에 매우 선명하게 볼 수 있다고 합니다. 비록 일반적으로 우주의 어두운 배경과 비교했을 때 보다는 별들이 덜 빛나 보일 수 있지만, 그래도 별들은 굉장히 선명하게 보입니다. 게다가, 우주 비행사들은 지구에서는 보이지 않는 별들도 많이 발견하는데, 이는 지구 대기층이 막고 있던 것이 우주에서는 보여 그러한 별들을 발견할 수 있기 때문입니다.
Q. 요리는 과학이라는 말은 근거있는 말일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.요리는 과학입니다. 탄수화물, 단백질, 지방 등 3대 영양소와 비타민, 미네랄 등 인체의 필수 재료를 적절하게 섞어 소화기관에 잘 흡수되도록 만드는 과정입니다. 재료를 잘게 썰어 다지고 다듬는 과정은 열을 효과적으로 전달하고 식감을 개선하기 위한 물리적 1차 변형 작업입니다. 물리학은 씹는 맛, 부드러운 질감 등 혀와 목구멍에서 느끼는 촉감을 결정합니다.다음은 화학입니다. 요리의 핵심은 굽고 삶고 튀기고 찌고 하는 가열 과정이죠. 열을 가하면 화학적 변화가 생깁니다. 요리의 맛과 풍부한 냄새, 색깔은 기본적으로 화학 현상입니다. 열 외에 효모 등 균을 이용한 발효도 요리에 이용합니다. 미생물학과 생화학에 해당합니다. 발효는 산과 알칼리에 의한 화학적 변화 과정을 말합니다. 본질적으로 부패와 같은 화학적 변화 과정이지만 인간에게 이로운 경(輕)부패를 발효라고 정의한 것입니다. 결국 요리의 기본은 화학인 거죠.요리는 겉으로 과학이지만, 동시에 내적으로 문화이기도 합니다. 전 세계의 오래된 전통 요리와 조리법은 현대의 화학적 지식을 바탕으로 처음부터 정교하게, 의도적으로 만들어진 것이 아닙니다. 오랜 경험과 우연한 발견, 기발한 상상력이 더해져 창조된 지역의 문화라 할 수 있죠. 그래서 음식과 요리 자체를 물리학, 화학, 생리학, 생화학, 미생물학 등을 동원해 너무 분석적·과학적으로만 접근하는 태도는 옳지 못합니다. 물론, 좀 더 객관적인 지식을 갖추고 요리를 정면으로 바라볼 수 있는 잣대가 생긴다는 점은 인정합니다. 하지만 과학으로 모든 요리를 다 알 순 없습니다. 과학과 문화를 잘 융합하는 균형 잡힌 21세기 지식인의 자세가 요구되는 이유죠.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 자전이 없으면 인간은 살아갈 수 없나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구가 자전을 멈추는 순간, 우리를 포함해 자동차, 건물 등이 시속 1,670km에 가까운 속도로 동쪽을 향해 날아가게 되는데요. 이는 지구가 자전축을 기준으로 서쪽에서 동쪽으로 움직이기 때문입니다. 그래서 지구가 멈추는 순간, 모든 것이 동쪽으로 빠르게 튕겨 나가게 되는 거죠.하지만 이런 와중에도 안전한 곳이 존재합니다. 바로 지구의 극점인 남극과 북극입니다. 남극과 북극의 중앙은 자전축이 있는 곳으로 여기에서의 자전 속도는 0입니다. 그래서 우리가 남극과 북극의 중앙에 있을 수 있다면, 지구의 자전축에 붙어 있을 수 있다면 아주 잠깐은 안전하다고 할 수 있죠. 지구의 자전이 멈추고, 지구 위의 모든 것이 튕겨 나간 다음에 찾아오는 재앙은 바로 바람이죠. 이 끔찍한 바람은 우리의 몸이 튕겨 나가는 것보다 훨씬 더 위험합니다. 공기도 지구의 중력에 의해 붙잡혀 있고 우리와 함께 지구를 돌고 있습니다. 그래서 지구가 멈추고 바로 움직이지는 않지만 이후 공기도 우리와 같은 속도로 동쪽으로 움직이게 되죠. 마치 태풍처럼 바람이 불게 됩니다.지금까지 국내에 큰 피해를 줬던 태풍의 최대 풍속이 초속17m, 시속 61.2km 정도 되는데, 지구의 자전이 멈춘 후 불게 될 바람의 풍속은 무려 시속 1,670km에 이릅니다. 지금까지 우리가 경험하지 못했던 정말 말도 안 되는 강한 바람이 지구 전체에 불어 닥치는 겁니다.
Q. 욕조물을 뺄때 회전하면서 빠지는 이유는?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전향략은 ‘코리올리 힘’ 또는 ‘편향력’이라고도 합니다. 북반구에서는 물체의 진행방향에 대해 오른쪽으로 작용하는 힘, 남반구에서는 진행방향의 왼쪽으로 작용하는 힘으로 설명 합니다. 이로 인해 우리가 사는 북반구에서는 시계 방향으로 물이 빠지는 욕조가 있고, 남반구에서 시계 반대방향으로 물이 내려가는 욕조가 있는 것입니다회전 운동을 하는 물에서는 센트리퓨갈 힘이라는게 작용하는데요. 이 센트리퓨갈 힘은 회전 중심에서 밖으로 향하는 힘으로, 물을 바깥쪽으로 밀어내는 역할을 하게됩니다.욕조의 형태와 배수 구조도 소용돌이 현상에 영향을 줄 수 있는데요..욕조의 디자인이나 배수 구멍의 위치에 따라 물의 흐름이 조절될 수 있으며, 이로 인해 소용돌이 현상이 발생한다고 보시면 됩니다.