안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 폭포에서 물이 떨어질때 왜 큰소리가 나나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.물의 높이 차이와 흐르는 물의 양 그리고 바위와의 마찰력에 의해서 소리가 차이가 납니다.!!!
Q. 얼음이 소금과 만나면 온도가 더 내려간다고 하던데요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.얼음과 소금이 만나면 영하 이하의 온도를 만들 수 있습니다.그 이유는 융해열 때문인데요.얼음이 녹아서 물이 되지요?이 물에 소금이 녹습니다.소금이 녹을때, 주위의 열을 흡수를 하게되는데, 물에 녹으므로 물의 온도가 내려가게 됩니다.그런데 일반적인 물이 아니라 소금물이기 때문에 영하가 되어도 얼지 않지요.(얼음이 방금 녹은 물이라 물의 온도는 원래 0도에 가깝구요.)그렇게 차가운 물이 얼음을 감싸고 있으므로 얼음도 녹지않고 온도가 내려가게 됩니다.
Q. 유리를 만드는 재료가 모레라고 하던데요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.유리는 규토와 산화칼슘, 소다, 마그네슘을 혼합한 후, 용광로에서 섭씨 1,500도로 녹여서 만든다. 대부분의 초기 용광로들이 유리를 적절히 녹이기에는 열기가 부족했기 때문에 유리는 소수의 사람들만이 사용할 수 있는 사치품이었다. 이러한 상황은 기원전 1세기에 취관이 발명되면서 달라졌다.유리 생산이 로마 제국 전역으로 널리 확산되면서 유리는 더 이상 사치품이 아니게 되었다. 유리 생산은 15세기 베네치아에서 특히 번창했는데, 베네치아에서는 '크리스탈로'라고 알려진 소다석회 유리가 개발되었다. 베네치아의 유리 제품은 세계에서 가장 정교하고 우아하다고 알려졌다.유리는 보통 투명하거나 반투명한, 깨지기 쉬운 물질이지만 만드는 방법에 따라 채색을 할 수도 있다. 유리를 만들기 위한 세 가지 구성요소는 알칼리와 흙, 금속 산화물이다. 창문에 사용되는 크라운 유리는 납을 사용하지 않고 검정색의 산화 망간을 포함한다. 값싼 병 유리는 산화철과 알루미나, 규토로 만든다.1950년대에 앨러스테어 필킹턴 경이 '플로트 유리 공법'을 도입했다. 이는 현재까지도 유리를 만드는 데 사용되는 혁신적인 방법이다. 이 공정에서는 점성이 강한 얇은 막의 유리를 액체 상태로 용해된 주석 위에 띄운다. 이 두 성분은 서로 섞이지 않기 때문에 접촉면은 완벽하게 매끄러운 평면이 된다.그 외에도 안전 유리, 내열 유리를 비롯하여 가는 유리 섬유를 따라 광파가 전달되는 광섬유 등이 개발되었다. 광섬유 장비는 전자 통신이나 인체에서 접근 불가능한 부분을 보기 위한 의학적 용도로 사용된다.
Q. 금속탐지기는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.금속탐지기 원리를 알기 위해서는 자기장에 대한 이해가 필요합니다.전자기유도와 와전류 또는 맴돌이 전류를 이용하여 보이지 않는 금속 물질을 탐지하는데요.교류 전류가 흐르는 코일에 의해 자기장이 발생하면, 금속에 맴돌이 전류가 발생하고금속탐지기는 이 전류에 의해 발생된 자기장을 이용하여 금속을 탐지할 수 있는 것이죠.금속탐지기는 총 3가지 방식으로 작동되는데요.어떤 방식인지 간단하게 알아볼까요?비트 주파수 발진기(BFO) 방식비트 주파수 발진기 방식은 구조가 간단하여 제작 및 판매 비용이 저렴합니다.그러나 저주파나 펄스 유도 방식과는 달리 정확도가 떨어지고미세한 조정이 불가능하다는 단점이 있다 보니주로 작은 휴대용 탐지기로 사용합니다.저주파(VLF) 방식저주파 방식은 현재 가장 많이 쓰이는 형태의 금속탐지기로두 개의 동심원 코일로 이루어져 있는데바깥쪽 코일이 발신기, 안쪽 코일이 수신기 역할을 합니다.저주파 방식의 가장 큰 특징은 위상 차이를 이용하여금속 물체를 구분할 수 있다는 것입니다.펄스 유도(PI) 방식펄스 유도 방식은 코일 하나로 발신과 수신을 동시에 하도록 되어 있어요.코일에 짧은 펄스를 보내면 펄스가 끝날 때 아주 짧은 유도전류가 발생합니다.
Q. 핫팩의 과학적인 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.핫팩의 경우 매우 곱고 미세한 철 가루를 사용하는데 그 표면적이 상대적으로 넓어서 공기와 쉽게 접촉해 공기와의 산화반응이 빨라지게 하며 같이 포장되어 들어있는 소금과 활성탄도 역시 산화반응이 빠르게 일어나도록 도와준다. 물론 이러한 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장을 처리하여 제품을 운반하거나 보관할 때 산화반응이 일어나지 않도록 하고 있다.