안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 자기부상열차는 어떻게 떠서 달릴 수 있나요? 과학적인 원리를 알고싶어요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.자석은 같은 극끼리 미는 힘이 작용한다. 이 원리를 이용하여 열차 바닥과 선로를 같은 극의 자석으로 만들어 열차가 뜨게 한 것이 자기 부상 열차이다. 열차가 선로 위를 뜬 채로 움직이면 마찰이 없으므로 매우 고속으로 달릴 수 있다. 그러나 수백 톤이 넘는 열차를 띄우려면 엄청나게 강한 자석이 필요하다. 이렇게 강한 자석을 만들려면 쇠막대를 코일로 감아서 높은 전류를 흘려 보내야 한다. 그러나 이렇게 높은 전류를 흘려 보내면 코일이 모두 녹아 버린다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 사용하는 것이 초전도 자석이다. 초전도 자석에 사용된 코일은 저항이 거의 0에 가깝다. 아무리 높은 전류를 흘려 보내도 저항이 거의 없으므로 코일에 열이 발생하지 않고 이 때문에 기차를 띄울 수 있는 강한 전자석을 만들 수 있다.전류의 방향을 바꾸면 자석의 극도 바뀐다. 이러한 원리를 적용하여, 열차에 설치된 자석과 선로는 같은 극이지만 열차 앞의 선로는 다른 극의 자석이다. 열차는 다른 극의 자석에 이끌려 앞으로 움직이고, 열차가 그 위로 오면 바로 극이 같아져 밑으로 떨어지지 않는다. 초전도 자석은 병원에서도 많이 이용된다. 뇌수술을 받는 환자들은 자기 공명 영상 장치(MRI)로 사진을 많이 찍는다. MRI는 사실 초전도 자석 덩어리이다. MRI 안에서는 네 겹으로 이루어진 초전도 자석이 환자를 꽁꽁 둘러싸고 있다. 자석이 자기장을 형성하면 환자의 몸에 있는 수소 이온(플러스 전하를 띠고 있다)이 자성을 띤다. 환자의 몸이 약한 자석으로 바뀌는 것이다. 이 모습을 사진으로 찍은 것이 MRI이다.
Q. UTC시간은 어떻게 만들어 진걸까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.협정세계시(協定世界時)는 국제적인 표준 시간의 기준으로 쓰이는 시각이다.협정 세계시를 영어로 하면 Coordinated Universal Time, 프랑스어로 하면 Temps Universel Coordonné이지만 약자가 CUT도 TUC도 아닌 UTC다. 영국과 프랑스의 싸움으로 인해 Universal Time 계열 시간인 UT0, UT1, UT2와 비슷해보이는 UTC를 약자로 사용하게 되었다. 비공식적으로는 Universal Time Coordinated, Universel Temps Coordonné라는 영어 및 프랑스어 명칭이 쓰이기도 한다.한국은 UTC+9 시간대에 속하므로 UTC 시간에 +9를 해주면 한국 환산 시간이 나온다. 예시로 UTC 03:00은 한국 기준으로는 오후 12:00이다. 즉, 한국 시계가 협정 세계시보다 아홉 시간 빠르다.
Q. 뜨거운 물과 차가운 물을 얼리면 어떤 물이 더 빨리 얼나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.뜨거운 물이 더 빨리 언다는 말들이 있습니다. 냉동고 상태나 물의 상태에 따라 다르구요~ 뜨거운 물이 빨리 얼까, 차가운 물이 빨리 얼까? 대부분의 사람들은 너무나 당연하게 차가운 물이 빨리 얼 것이라고 생각한다.그러나 정답은 ‘뜨거운 물이 차가운 물보다 빨리 얼 수도 있다’이다. 뜨거운 물이 차가운 물보다 먼저 언다는 것은 사실 납득이 잘 되지 않는다.
Q. 공학용 계산기(?)는 일반 계산기와 많이 다른가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.공학용 계산기는 일반 계산기에 비해 공학, 수학, 물리학 관련 계산에 필요한 기호 및 값 그리고 계산식이 포함되어 있습니다.
Q. 새로운 물리학 법칙은 얼마든지 발견되나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.아직 지구와 우주에는 설명되지 못한 자연 현상들이 많습니다. 그래서 계속해서 물리학자 및 수학자 그리고 과학자들은 새로운 법칙을 찾아내거나 만들어 내고 있습니다.