안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 소금물을 얼리는것과 관련한 궁금증
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일반적으로 바닷물에는 염분이 녹아 있기 때문에 수온이 -2℃(정확하게는 -1.91℃) 이하로 내려가야 얼어붙기 시작한다. 육상의 기온이 -10℃가 되었다고 할지라도 인근의 바닷물이 빙점의 조건을 채우지 못하면 얼지 않는다. 겨울철 -10℃의 기온을 기록한 날, 강릉의 경포호는 얼지만 바로 옆에 있는 경포 해수욕장의 바다는 얼지 않는다. 그 이유는 무엇일까?35‰의 염분을 가진 바닷물이 가장 무거울 때는 -1.91℃에서이다. 바다는 너무나 넓고 깊기 때문에 바닷물 전체를 -1.91℃ 이하로 내려가게 하는 데는 아주 오랜 시간이 걸린다. 쉽게 설명하면 바닷물 전체가 -2℃ 이하로 내려가야 얼게 되는데 그 전에 따뜻한 계절이 돌아오기 때문에 결국 바닷물이 얼지 않는 것이다. 온도뿐만 아니라 파도나 해류, 조류에 의하여 바닷물이 항상 움직이고 있는 것도 얼지 않는 이유 가운데 하나이다. 어쨌든 바다는 쉽게 얼지 않는다.그러나 북극해는 얼음으로 뒤덮여 있다. 이곳은 일 년 내내 상상도 못 할 만큼 추운 날씨여서 바닷물의 온도가 어는점인 -2℃ 이하로 내려가 있기 때문이다. 반면에 추운 지방인데도 얼지 않는 바다가 있다. 북위 45°이상의 북극 바다라 하더라도 난류가 흐르거나 수온이 높은 곳에서는 추운 겨울이 되어도 바닷물이 얼지 않는다. 북위 43°인 러시아의 블라디보스토크 항구는 위도가 비교적 낮은 편이지만 11월부터 이듬해 3월까지 바다가 얼어붙는 반면에, 북위 70°인 노르웨이의 함메르페스트 항구나 북위 69°인 러시아의 무르만스크 항구는 최북단임에도 불구하고 난류의 영향으로 겨울에도 얼지 않는 부동항으로 유명하다.
Q. 우주는 왜 어둡게 보이는 걸까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구 밖도 태양광의 범위 내임에도 어두운 이유는우주에 존재하는 물질의 밀도가 매우 낮기 때문입니다.우리가 본다, 라고 하는 것은 광원이 직접 발하거나 반사된 빛을 시각기관으로 인지하는 것입니다.빛의 파장에 따라 색을 구분할 수 있구요. 대상이 대부분의 빛을 흡수한다면 어둡게 보입니다.우주공간에는 태양의 빛을 반사할 물질이 거의 없어 빛이 나아가기만 하지 우리에게 돌아오지 않습니다. 그러므로 어둡게 보입니다.
Q. 껍질을 벗긴 사과의 색이 변하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사과를 깎아놓으면 색깔이 변하는 이유 ▣ 손님에게 미리 깎아둔 사과를 내놓으면 색이 바래면서 볼품이 없어지는 경우.. 다들 경험하셨죠? 사과나 어떤 과일들은 깎아놓으면 색이 변하는데 이유가 무엇일까요?' 정답은~~ 갈변이라는 화학적 반응 때문입니다. 자 그럼 지금부터 갈변에 대해 알아보겠습니다. 1. 갈변현상이란?갈변에는 효소적 갈변과 비효소적 갈변으로 나뉠 수 있으나 과일이나 채소류등의 갈변은 효소적 갈변에 해당합니다. 이러한 갈변은 한마디로 말하면 산화 작용인데요 갈변현상은 과일이나 채소가 가지고 있는 어떤 성분이 공기 중의 산소와 만나 산화효소의 작용으로 인해 점차 갈색으로 되는 현상을 말합니다. 사과, 바나나, 홍차 감자 등과 같은 식물성 조직 중에는 카테킨, 카테콜, 갈릭산, 티로신 등 흔히 ‘폴리페놀’이라는 페놀화합물이 많이 함유되어 있으며, 보통 이들 식품자체에는 이 페놀화합물을 산화시키는 효소인 “Polyphenol Oxydase”가 들어 있습니다. 만약 신선한 과일의 껍질을 깎거나 상처를 내게 된다면 이 효소가 분비되고 산소와 반응하여 폴리페놀을 산화시켜 갈색물질을 만들어 내는 거죠.
Q. 우리나라의 원자력 발전 기술은 어느 정도 수준인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.대한민국의 경우 전력공급의 25%가 원자력 발전이다. 현재 가동되는 원자력 발전기의 총 생산 전력은 약 2,153만 kW에 달한다. 문재인 정부는 탈원전을 주장했으나, 한국에서 원전만큼 저렴하게 전기를 생산할 방법이 없다는 점, 탈원전에 대한 논의가 주로 이루어질 정부의 에너지위원회에서 정작 원자력 발전 분야의 전문가는 단 한명도 없어서# 정치적인 목적으로 보는 시각도 많다. 결국 윤석열 정부는 문재인 정부의 탈원전 정책을 전면 취소했다.지역적으로는 전체 24기 중 75%인 18기가 영남권에 소재하며, 나머지 6기는 호남권에 위치한다. 강원권에는 삼척시에 추가 원전 건립계획이 있었으나 2021년 기준 추가건립 논의가 오랫동안 중단된 상태고 수도권, 충청권에는 원전이 없다.원자력 발전소가 기피시설이라서 소재 지역 주민들이 지역 이미지 훼손을 우려하기 때문에, 2022년 현재 대한민국의 원자력 발전소는 현존하는 시군명을 이름에 쓰지 않고 있다.
Q. 전에 헬륨 가스를 마시면 목소리가 변하던데 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.공기보다 밀도가 가볍고 반응성이 낮은 비활성 기체의 성질을 이용하여 공기보다는 가볍지만 폭발성이 있는 수소를 대신하여 풍선이나 비행선 등의 기구(氣球)에 사용된다. 네온사인·분석 기기의 캐리어 가스, 용접용, 누설 검사용 등으로도 쓰인다. 혈액에 대한 용해도가 낮은 성질을 이용하여 심해 잠수부 산소통의 질소 대체재로 이용하여 잠수병을 예방하는 용도로도 사용된다. 헬륨은 산화흔적이 남으면 안되는 용접을 할 때도 활용되며, 반도체 제작, 초전도자석에 사용된다. 또한 액체 헬륨은 대기 조건에서도 절대 영도 0K (-273 ℃)에 가까운 약 -270 ℃의 낮은 끓는점을 갖고 있으므로 초저온을 얻기 위한 냉각제로 사용되고 있다. 이러한 초저온의 특성을 이용하여 초전도 기술 및 액정 디스플레이(LCD)와 광섬유 제작 분야에 응용되어 사용 중이다. 또한 헬륨가스는 공기에 비해 분자량이 가벼워 약 3배 정도 전달 속도가 빠르기 때문에 헬륨 가스를 흡입시 성대의 울림 진동수가 달라져 약 10~20초 정도 목소리의 음이 높아지는 현상이 발생한다. 단 많은 양을 마실 경우 중독되어 질식 할 수도 있으므로 사용에 주의해야 한다. 헬륨은 정상적인 호흡 과정에 필요한 산소를 대체하기 때문에 단순한 질식성 증상을 일으킨다. 현재 미국, 러시아, 폴란드, 알제리, 카타르 등지의 생산 공장에서 생산되고 있다.