안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 철강의 단단함은 어떻게 만들어지나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.강철은 함유성분, 제조법, 사용용도 등 다양한 기준을 가지고 분류할 수 있다. 가장 일반적으로는 함유성분으로 분류하는데, 크게 다음과 같다. 현대의 도검용 강재 문서로.탄소강 - 단순하게 탄소함량이 주가 되고 그 외에 철강재료에 자연적으로 4가지의 원소(규소[4], 망간[5], 황, 인)[6]만이 소량 함유된 것. 대부분 10xx의 이름을 가지며 xx는 대략적인 탄소 함량(0.xx %)를 의미한다. 당연히 숫자가 클수록 고탄소강이다. 가령 콜드 스틸 사에서 즐겨 쓰는 1055 강은 탄소함량 0.55%의 탄소강이라는 뜻이다.합금강 - 탄소를 제외한 4개의 함유원소 중 특정 원소의 함량이 탄소강의 기준치보다 높거나 탄소와 이 4개의 원소 이외의 다른 원소[7]들이 함유된 것. 즉 이쪽도 어쨌든 대부분 탄소는 들어간다. 제조사에 따라 이름이 천차만별이며, 실험적인 것까지 합하면 수백 수천 가지가 넘는다.스테인리스강 - 합금강 중 내식성에 주안점을 둔 것.크로몰리다만 업계나 산업현장, 요식업계(특히 칼 품질을 가장 많이 따지는 일식) 등에서는 탄소강/합금강 분류보다는 탄소강/스테인리스강 분류를 더 많이 쓰는 편이다. 즉 '합금강이지만 스테인리스강은 아닌' 강재도 모조리 탄소강으로 분류하는 식. 이 기준대로면 5160이나 6150 스프링강 등 탄소강에 미량의 크롬을 넣은 강재부터, 고급 공구강(Tool Steel)이나 고속도강(High Speed Steel, 일명 하이스강) 등 카바이드를 집어넣어 경도를 높인 특수강들도 탄소강으로 분류된다.[8] 실사용의 측면에서는 녹이 스는지 여부가 가장 직접적으로 와닿는 특징이기 때문인 듯 하지만, 아무래도 엄밀한 과학적 분류는 아니다보니 많은 오해를 낳기도 한다.
Q. 네안데르탈인의 유전자가 인류에 남아있다는데 정말인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.네안데르탈인의 특징을 가진 최초의 네안데르탈인은 35만년 전 유럽에 나타났으며, 13만년 전에 이르러서 완전한 네안데르탈인이 출현했다. 5만년 전 아시아에서 사라졌으며, 유럽에는 3만 3천년 내지 2만 4천년 전까지 살았다.어원네안데르탈인(Neanderthal Man)이란 말은 1863년에 앵글로 아이리시(Anglo-Irish)의 해부학자 윌리엄 킹(William King)에 의해 명명되었다. 현재 네안데르탈인은 두가지 철자를 사용한다. 네안데르탈인이란 말은 독일의 네안데르(Neander)계곡에서 화석이 발견되었기 때문에 붙여진 이름인데 네안데르 뒤에 붙은 탈(thal)은 독일어로 계곡이란 뜻이다. 그 후 1901년에 독일어 ‘thal’ 은 ‘tal’로 철자가 바뀌어 독일어에서는 네안데르탈인을 ‘Neandertal’로 쓴다. 하지만 영어에서는 원래의 철자를 써서 ‘Neanderthal’로 표기한다.발견1856년 독일 네안데르계곡에서 발견된 화석을 통해 네안데르탈인이 알려졌고, 그 후 그 전에 벨기에 엔기스(Engis)에서 1829년에, 지브롤터(Gibraltar)에서 1848년에 발견된 화석도 네안데르탈인으로 밝혀졌다. 네안데르계곡에서 발견된 화석은 네안데르탈인1(Neanderthal 1)으로 이름 불리며 두개골 상부, 두개의 대퇴부 뼈, 오른팔 뼈 3개, 왼팔 뼈 2개, 왼쪽 장골(ilium)의 일부, 어깨뼈 일부, 몇 개의 갈비뼈로 구성되어 있다. 이것을 발굴한 사람은 곰의 일부로 생각했었다. 처음에는 아마추어 박물학자 플로트(Johann Karl Fuhlrott) 손에 들어갔고 그는 이것을 해부학자 샤프하우젠(Hermann Schaaffhausen)에게 보냈다. 이 발견은 1857에 발표되었다.
Q. 전기차도 무선충전이 가능한 기술이 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전기차, 이제 달리면서 충전한다해외 매체 인사이더(insider)에 따르면 미국 미시간주 디트로이트에서 주행 중인 전기차를 충전하는 ‘무선충전 도로’가 건설되고 있다. 총 길이는 1마일(1.6km)이며 완공 목표는 오는 2023년이다. 미시간주는 원활한 사업 진행을 위해 190만 달러(22억7600만원)를 지원할 계획이다. 무선충전 도로는 언뜻 보면 일반 도로와 비슷하지만, 금속 코일이 내장돼 있다. 특수 수신기를 탑재한 차량이 그 위를 지나면 충전되는 방식이다. 휴대전화 무선충전 방식과 굉장히 유사하다. 다른 점도 있다. 무선충전 도로는 전기차가 주행 중일 때도 충전된다. 해당이 도로가 상용화되면 다양한 이점이 뒤따를 것으로 보인다. 전기차에 더는 부피가 큰 고용량 배터리를 탑재하지 않아도 된다. 이에 따라 차량 내부 공간을 더 확보할 수 있다. 충전 단자가 사라지면 차량 가격 절감도 가능하다. 또 충전소 선점을 위해 애쓰는 일도 사라진다.Electreon Wireless관건은 특수 수신기 가격이다. 현재 개당 3000~4000달러(350~480만원)에 달한다. 이관련 기술을 개발한 업체는 이스라엘 스타트업 일렉트레온 와이어리스(Electreon Wireless)다. 일렉트레온은 앞서 스웨덴, 이스라엘, 이탈리아에서 비슷한 유형의 무선충전 도로 설치 시범사업을 진행한 바 있다. 미국 현지 업체도 이와 유사한 무선충전 도로 기술이 개발되고 있다. 퀄컴은 최근 전기차용 무선충전 도로 시스템인 ‘퀄컴 헤일로’를 개발, 상용화를 앞두고 있다. 이 기술 역시 수신기를 단 전기차가 전용 도로 위에 올라 서면 충전되는 방식이다.현대자동차 제네시스 무선충전소전기차 무선충전은 국내서도 ‘뜨거운 감자’전기차 무선충전 기술에 대한 관심은 국내에서도 뜨겁다. 전기차가 미래 주요 먹거리 산업인 만큼 관련 산업도 중요하기 때문이다. 특허청에 따르면 지난 2010년부터 최근 10년간 주행 중인 전기차 무선충전 기술 연관 특허 출원은 총 299건에 달했다. 출원 기술별로 보면 해외처럼 도로에 코일을 내장하고 차량에 송수신 패드를 탑재하는 기술 특허가 169건(56.6%)으로 과반을 넘는다. 무선충전 성능을 높이는 자기 차폐 저감 기술과 코일 사이 이물질을 감지하는 기술도 각각 36건, 34건 출원됐다. 정부에서는 무선충전 인프라 지원에 나선다. 지난해 정부는 이색사업 20선에 무선충전 인프라 구축사업을 선정했다. 이에 따라 올해부터 무선충전 인프라 확충에 예산 30억원이 투입될 전망이다. 민간에서는 현대차 고급 브랜드인 제네시스가 앞서가고 있다. 제네시스는 지난 3일 전기차 무선충전 서비스 시범 사업을 시작했다고 밝혔다. 충전소는 강남, 수지, 고양 등 전국 5개 지역에 설치됐다.시범사업에 사용된 무선충전기는 바닥에 설치된 충전 패드 위에 차량을 주차하면 충전되는 방식이다. 11킬로와트(kW)로 77.4킬로와트시(kWh) 배터리 용량을 지진 제네시스 GV60 기준 8시간이면 완충된다.
Q. 단단한 다이아몬드 가공은 무엇으로 하나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.세상에서 제일 단단한 광물인 다이아몬드는 어떤 방법으로 가공할 수 있을까?우선 원석을 어떻게 자를지 결정하고, 다아아몬드 위에 가공 설계도를 펜으로 그린다. 쪼갤 곳이 결정되었으면 다른 날카로운 다이아몬드로 원석에 흠집을 내고 쐐기와 망치로 두드려 원하는 방향으로 원석을 쪼갠다.대강 다듬어진 원석은 다이아몬드 가루로 코팅된 특별한 톱을 이용해 조금씩 원하는 모양으로 잘라 낸다. 그런데 사포를 문지르듯 천천히 잘라야 하기 때문에 절단 속도가 매우 느리다. 이 톱은 1분에 1만5천~1만7천 번 회전하지만, 1시간에 2mm 정도밖에 잘라낼 수 없다. 그래서 원석의 크기에 따라 다르지만 작업이 끝나기까지 몇 주일이 걸리기도 한다.이후 다이아몬드 원석을 작업대의 회전 원판(chuck)에 물려 놓고 좀 더 세밀하게 다시 깍아 낸다. 그 다음은 원석 표면을 반들반들하게 다듬는 작업이 이루어지는데, 고도의 숙련된 기술과 긴 시간이 필요하다.다이아몬드는 흔히 브릴리언트 컷이라는 방법으로 가공되는데 윗면은 33개 면으로 이루어져 있고, 아랫면은 25개의 면으로 이루어져 있다. 이러한 다이아몬드는 굴절률이 높아 광채를 낸다. 잘 다듬어진 다이아몬드는 더욱 많은 광채를 내므로 한층 반짝거린다. 또 분산률이 높아 다이아몬드를 통과한 빛은 스펙트럼의 색으로 분리되어 무지개 빛이 나타나기도 한다.하지만 채굴되는 다이아몬드 중 보석으로 이용되는 것은 20% 정도이고 나머지는 모두 공업용으로 사용된다.
Q. 요즘도 우리나라에 야생고슴도치가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.개요고슴도치는 고슴도치과에 속하는 동물 중에서 우리나라에 분포하고 있는 유일한 종이다. 서식지 파괴 등에 의해 개체수가 감소할 것으로 예상되고 있으며, 종에 대한 생물학적 특성을 밝히기 위한 노력이 필요하다. 분류학적 특징우리나라에 분포하고 있는 식충류 중에서 가장 대형이다. 머리와 몸통의 길이는 205-250㎜, 꼬리의 길이는 20.0-33.5㎜, 귀의 길이는 19.0-24.0㎜, 뒷발의 길이는 33.0-42.0㎜이다. 몸통의 등과 옆구리에 가시와 같은 조직을 지닌 것이 특징이다. 야행성 포유류이며, 식이 습성은 절지동물에서부터 조류의 알, 뱀, 과실까지 다양하게 잡아먹는 잡식성이다. 단독으로 생활하며, 산림이나 농경지 등 다양한 환경 조건에서 서식한다. 분포현황러시아 연해주 지역, 중국 동북지방에 분포하고 있고, 우리나라에서는 전국적으로 분포한다. 개체수 현황을 파악할 수 있는 자료가 없어 개체수 추정이 어려우나 제주도를 제외한 전국 산지에 분포한다.서식지 / 생육지 특성도로 건설 등에 의한 서식지 단절과 과거 한방 약제로 이용되어 개체군 밀도가 급감한 종이다. 번식기에는 로드킬 당한 개체가 종종 관찰되고 있다. 위협요인번식기에는 로드킬이나 밀렵에 의한 개체수 감소가 예상된다. 최근 외래종이 도입되어 교잡종이 생길 우려가 있어 외래종 관리가 필요하며, 생태계 교란위협이 있는 종이다.