안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 콜라에 멘토스 넣으면 왜 폭발 하나요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.멘토스와 콜라가 만나면영상에서처럼 콜라가 부풀어 올라마치 분수를 보는 듯한광경이 연출되는데요.이런 현상을 이용해2008년, 벨기에 루뱅에서는 1,300명의 학생들이 콜라에멘토스를 넣어 만드는 '멘토스 가이자'라는대회까지도 열렸었다고 합니다.이 날, 약 8.8m까지 콜라 분수를 만들어 세계 신기록을 세웠다고 합니다.이 날, 약 8.8m까지 콜라 분수를 만들어세계 신기록을 세웠다고 합니다.이런 현상! 어떤 원리로 일어나는 걸까요? 콜라의 ‘이것’멘토스의 ‘이것’ 때문?멘토스와 콜라가 만나 폭발적인 반응을 일으키는 원리는 비교적 간단합니다. 콜라에는 음료 양의 3.5~4배 정도의 이산화탄소가 압력에 의해 녹아 있습니다. 또 멘토스에는 ‘아라비아고무’라는 성분이들어있죠. *아라비아고무: 아카시아 속의 수목에서 분비되는액체를 말려 만든 고무멘토스를 콜라에 넣게 되면 멘토스의 아라비아고무 성분이 녹아 나오면서 콜라의 표면장력을 약하게 만드는 것인데요. 부글부글 부풀어 오르는 콜라!바로 '핵화현상'즉!멘토스에 들어있는 아라비아고무 성분과 탄산음료의 탄산염이 반응해 일어나는 ‘핵화현상’입니다. 이 두 가지 성분이 만나 순식간에 엄청난 양의 이산화탄소를 만들어내는 것입니다. 게다가 멘토스 표면에 있는 수많은 미세한 구멍은 이 반응을 더욱 빨리 일어나도록 돕습니다.
Q. 목성의 위성 유로파에 생명체가 존재할까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.‘목성의 달’ 유로파에서 근접 비행하고 있는 목성 탐사선 ‘주노’(Juno)가 유로파의 표면이 자세하게 보이는 이미지를 공개했다. 얼어붙은 유로파의 표면이 조각조각 부서진 모습이 선명하다.미 항공우주국 제트추진연구소(이하 나사 JPL)은 탐사선 주노가 지난달 29일 유로파를 근접 비행하며 촬영한 이미지를 공개했다. 이날 탐사선과 유로파의 거리는 단 352km로, 2000년 1월 우주선 갈릴레오호 이후 약 20년 만에 가장 근접해 화제가 됐다.이번에는 주노가 또 다른 카메라 ‘스텔라 레퍼런스 유닛(SRU)’으로 412km 거리에서 촬영한 클로즈업 이미지를 공개했다. 이 카메라는 낮은 빛 환경에서도 촬영이 가능해 목성의 대기에서 번개를 발견하거나 목성의 고리 시스템을 포착하는 데 활용된다.이 사진은 가로 200㎞, 세로 150㎞ 지역을 픽셀당 256∼340ｍ씩 담고 있다. 얼음 표면에 홈과 능선이 선명하게 보이고, 오른쪽 아래에는 가로 37km, 세로 67km에 달하는 거대한 ‘4분음표’가 있다.줄무늬는 얼음이 융기하면서 생긴 병렬 능선이며, 오른쪽 상단과 중앙 하단의 검은 얼룩은 얼음 밑 내부에서 표면으로 분출된 것과 관련이 있는 것으로 추정된다. 흰점들은 유로파 주변의 심각한 방사선 환경에서 생긴 고에너지 입자 흔적이라고 나사 JPL은 설명했다.원본보기10월 7일 주노 탐사선과 목성의 갈릴레이 위성 위치를 표시한 그래픽. 사진=NASA/JPL-Caltech주노 탐사선의 이 같은 근접 비행은 역대 세 번째로 가까운 접근이었다. 가장 먼저 나사의 보이저 2호가 1979년 유로파에 근접해 표면의 홈과 균열로 보이는 갈색 줄무늬를 촬영했으며, 2000년 갈릴레오가 얼음 행성 유로파 표면 아래 바다가 있다는 증거를 발견했다. 거리상으로 가장 근접한 우주선은 갈릴레오-보이저2호-주노 순이다.거대한 가스 행성인 목성은 ‘소 태양계’라는 별명이 있을 정도로 수많은 위성을 거느린 것으로 유명한데, 현재까지 밝혀진 것은 79개며 이 중 이름이 붙은 위성은 53개다.이 중 가니메데, 칼리스토, 이오, 유로파 4개를 ‘갈릴레이 위성’이라고 부르며 과학자들의 관심의 대상이 되어왔다.태양계에서 가장 크고 밝은 위성 가니메데는 수성보다도 크다. 칼리스토는 어두운 색의 얼음과 크레이터로 덮여 있으며, 이오는 태양계에서 화산이 가장 많은 위성이다. 적도 지름이 달의 90%인 유로파는 태양계에서 여섯 번째로 큰 위성으로 약 1마일(1.6km)에 달하는 얼음층 아래에 염도가 있는 바다가 존재해 생명체가 서식할 수 있는 환경을 갖췄을 가능성이 있는 것으로 추정되고 있다.주노는 지난해 6월 가니메데 근처를 근접 비행했으며, 내년에는 이오를 근접 비행하며 연구할 데이터를 수집할 계획이다.주노 미션 책임연구원인 사우스웨스트연구소(SwRI)의 스콧 볼턴은 "주노는 목성에만 초점을 맞춰 시작됐지만 임무 연장을 통해 갈릴레이 위성 네 개 중 세 개와 행성의 고리까지 탐사를 확대하게 됐다"면서 "이번 유로파 근접 비행으로 목성에서 가장 흥미로운 위성 두 개의 얼음 껍데기가 사뭇 다르다는 점을 알게 됐다"고 했다.주노가 기록한 데이터는 다가오는 '유로파 클리퍼' 미션을 위해 활용된다. 이는 유로파에 대한 정밀 정찰을 수행하고 지하 바다가 있는 얼음 위성, 유로파가 생명체를 포용할 수 있는 능력이 있는지를 조사하는 직접 탐사 미션이다. ‘유로파 클리퍼’ 우주선은 2024년 10월 지구에서 발사돼 2030년부터 탐사를 시작할 것으로 기대된다.유럽우주국(ESA) 또한 목성 얼음 위성 탐사선(JUICE)을 2023년 4월 보내, 2031년 7월부터 유로파와 가니메데, 칼리스토 등을 3년 반 동안 조사할 계획이다.
Q. 여름태풍의 원인은 무엇때문일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태풍은 열대성 고기압으로 적도나 열대지역 바다에서 고온 다습한 물방울들이 올라가면서 폭풍 구름을 형성하면서 이동하게 됩니다.
Q. 자동차 운행시 요철을 지나면 찌그덕 찌그덕 소리가납니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.정비소에 가셔서 정비 받아보시구요~로어암이나 활대고무, 스테빌링크 교체나 수리 알아보세요
Q. 뉴턴의 업적에는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.갈릴레이가 작고한 해의 크리스마스날에 뉴턴(I. Newton, 1642-1727)은 자작농의 유복자로 태어났다. 농사일보다 기계 모형을 고안하거나 실험을 하든가 문제를 푸는 것을 더 즐겨하였기에 어머니가 대학에 가는 것을 허락했다. 그는 케임브리지대학생 시절 유행병 때문에 휴교(1665-66)한 2년 동안에 미적분학과 만유인력 등 역학체계를 포함한 큰 업적을 완성했다.그의 저서 《유율과 무한급수법(1671)》은 케플러, 갈릴레이, 바로우, 네이피어 등의 연속적인 운동에 관한 업적과 월리스의 《무한산술》에 있어서의 기호적 수법의 영향을 받은 것이다. 그 속에서 그는 유량(流量, fluent)이란 시간의 함수, 즉 운동에서처럼 시간과 함께 변하는 양을 생각하여, 이를 x, y, z 등으로 나타내고, 유율(流率, fluctio)이란 유량의 속도(오늘날의 도함수)를 생각하여, 이를 , , 로 나타냈다.그는(1) 유량 사이의 관계식 → 유율 사이의 관계식(2) 유율 사이의 관계식 → 유량 사이의 관계식처럼 왼쪽 것에서 오른쪽 것을 얻는 과정을 다루었는데, 오늘날의 술어로는, (1)은 미분방정식을 세우는 과정으로 미분법에 해당하며, (2)는 미분방정식을 푸는 과정으로 적분법에 해당한다. 그는 이들을 써서 극값문제, 접선문제, 구적법을 간소화하였다.뉴턴의 공적은, 첫째로 역학체계를 확립한 데에 있다. 소위 《프린키피아(Principi)》로 알려져 있는 《자연철학의 수학적 원리(1687)》는 지상의 물체, 하늘의 별과 같은 우주만물의 운동론을 다룬 것으로서, 관성의 법칙, 힘 · 가속도 · 질량의 관계, 작용 · 반작용의 관계를 다룬 역학의 세 법칙과 만유인력의 법칙이 나와 있다. 여기에는 또 갈릴레이의 운동학과 케플러의 세 법칙을 그 체계 안에 포섭함으로써, 자연의 법칙을 수학을 써서 표현한다는 기본철학을 확립한 것이다.뉴턴의 둘째 큰 공적은 무한소해석학 즉 오늘날의 미적분학을 확립한 것이다. 《프린키피아》의 주된 내용도 그의 무한소해석학을 써서 비로소 표현된 것이다. 실제로 뉴턴은 이 같은 수학을 써서 인공위성의 가능성을 예언했으며, 인공위성의 출현은 300년 전의 그의 이론이 옳음을 실증해 주는 것이다.이제 뉴턴 미적분학의 시대적 배경과 또 밀접한 관련을 가진 그의 운동법칙에 관하여 알아보자.뉴턴 스스로 “나는 거인들의 어깨 위에 서 있었다”고 말한 것처럼, 그는 세 거인의 업적을 이어받았다. 데카르트로부터는 해석기하학을, 케플러로부터는 22년간의 관측으로 얻어진 행성 운동의 세 법칙을, 갈릴레이로부터는 뉴턴 역학의 기본이 되는 세 운동법칙의 첫 두 개를 물려받았다.