안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 감자 싹난 부분 도려내도 독소가 남아있나요? 인체에 어떤 영향을 주나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.감자의 싹에는 솔라닌(Solanine)이라는 독소가 있어서 잘못 먹으면 식중독에 걸린다. 하지만, 감자의 싹을 도려내고 먹으면 안전하다. 다만, 싹을 도려낼 때 눈 부분이 남지 않도록 말끔히 도려내야만 한다.. 감자에 함유된 독성물질인 솔라닌은 감자싹에 가장 많이 들어 있고, 그 다음엔 껍질에 많이 들어있고, 살에 가장 적게 들어있다. 솔라닌은 감자뿐만 아니라 토마토와 고추에도 포함되어 있으나, 극히 소량이기 때문에 안심하고 먹어도 된다.
Q. 백열등과 형광등의 차이는 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.백열등은 진공 상태인 유리구 안에 있는 필라멘트를 가열해 빛을 내는 조명으로, 전력의 90%를 열로 내보내 에너지 낭비가 심한 단점이 있어요. ·형광등은 전자가 서로 부딪혀 빛을 내는 조명으로, 백열등에 비해 열로 손실되는 전력이 거의 없지요.★백열등★ 백열등은 높은 온도를 이용해 빛을 내는 조명이에요. 진공 상태인 유리구 안에는 가늘게 꼬여 있는 필라멘트가 있어요. 이 필라멘트에 전류가 흐르면 3000 ℃의 높은 온도로 가열돼 빛이 나요. 필라멘트는 이렇게 높은 온도를 견뎌야 하기 때문에 녹는점이 높은 텅스텐이나 니켈로 만들지요. 백열등은 가격이 저렴해서 과거에 널리 쓰였어요. 하지만 최근 많은 나라에서 에너지 낭비가 심하다는 이유로 백열등 사용을 줄이고 있어요. 백열등은 전력의 90% 이상을 열로 내보내고 나머지 10%만 빛으로 사용하거든요. 수명이 짧고, 눈부심이 심한 것도 백열등의 단점으로 꼽힌답니다. ★형광등★ 형광등은 전자가 서로 부딪쳐 빛을 내는 조명이에요. 형광등 안에는 수은과 아르곤 가스가 들어 있는데, 필라멘트에 전류가 흐르면 열전자가 나와 수은원자와 부딪쳐 자외선이 생겨요. 이 자외선이 형광등 안쪽 벽에 칠해 놓은 형광 물질을 통과하면서 우리 눈으로 볼 수 있는 빛인 가시광선으로 바뀌어요. 그래서 형광등은 열로 손실되는 에너지가 거의 없어요. 또한 형광등 표면을 보았을 때 눈부심이 적고, 백열등보다 수명이 5~6배 더 길어요. 소비전력도 백열등의 3분의 1 수준이고요. 형광 물질에 따라 다양한 색의 빛을 만들 수 있는 것도 형광등의 장점이랍니다. 반면 빛이 미세하게 떨리거나 깜빡거리는 단점이 있어요.
Q. 미국과 한국은 위성으로 통신이 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.저궤도 위성을 활용한 통신 서비스를 구현하는 필수 기술. 위성 간 데이터를 ‘레이저’로 주고받아 지상과 통신한다.정지궤도 위성과 달리, 저궤도 위성에 ISL 기술을 적용하면 여러 대의 위성이 레이저로 데이터를 주고받으면서 고용량의 데이터를 빠르게 처리할 수 있다.저궤도 위성통신이 가능해지면 운항 중인 비행기나 배, 또 전기가 들어가지 않는 오지에서도 인터넷 공급이 가능해진다.글로벌 시장에서는 ISL부문의 경쟁이 치열하다. 미국의 스타링크는 1,400개 인공위성을 쏘아 올렸으며, 유럽의 윈엡은 182개의 위성을 운용 중이다.스타링크는 2020년 말 북미에서 베타서비스를 시작해 현재 미국, 캐나다, 영국 등에 통신망을 제공하는 등 한발 앞서가고 있다.모건스탠리에 따르면 2040년 글로벌 저궤도 통신시장 규모는 320조 원에 이를 것으로 전망됐다.우리나라에선 2021년 5월 한화에어로 스페이스, 한화시스템, ㈜한화와 쎄트렉아이 등이 참여하고 있는 한화그룹의 우주 산업 총괄 조직인 ‘스페이스 허브’와 KAIST와 공동으로 ISL 기술 연구 프로젝트를 시작했다.
Q. 전기배터리는 왜 화재에 취약한가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.리튬 금속산화물로 구성된 ‘양극재’와 흑연+그라파이트로 구성된 ‘음극재’, 양극과 음극의 이온 이동을 가능케 하는 ‘전해질’, 그리고 양극과 음극을 분리하고 이온의 통과를 돕는 얇은 막인 ‘분리막’으로 구성된다. 크기와 무게를 줄였고 동시에 많은 에너지 축적을 가능케 해 효율 높은 배터리임을 증명했지만 여전히 극복하기 힘든 치명적 단점을 가지고 있다. 바로 ‘화재’로 이어지는 과정이 구조에 비해 단순하다는 것이다.리튬이온 배터리는 크게 두 가지 화재 발생 원인을 제공한다. 첫 째는 배터리 사용 시 많은 열이 발생해 전해액이 휘발되고 이 과정에서 가스가 발생하는데 이는 배터리 내부 축적으로 배터리 형태를 변형시키고 안전성을 크게 떨어트려 화재를 발생시킨다. 둘 째는 음극재에 용량 이상의 리튬이온이 이동할 경우 날카로운 형태로 변화해 결정화가 진행되며 이는 분리막을 손상시키고 이 역시 화재 발생 원인이 된다.불안정한 상황을 막고자 소형 가전제품부터 대형 전기차까지 리튬이온 배터리가 사용되는 제품에는 보호회로 또는 BMS라 불리는 ‘배터리 매니지먼트 시스템’이 탑재된다. BMS는 과충전 및 과전류, 과방전 등 열을 가하거나 불안정한 상황을 제어하는 시스템이다. 하지만 온전히 믿고 쓰기엔 충전상황, 사용방법 등 외부 요인으로 오류가 생길 수 있는 기능이다. 종종 부풀어 오른 배터리는 화재의 원인이 되는데 소형 배터리는 피해 규모가 제한적이지만 전기차의 배터리는 용량이 커 화재 진압이 어렵고 위험성도 높다.
Q. 바다에만 파도가 치는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.첫 번째는 밀물과 썰물입니다. 밀물과 썰물은 사실 호수나 강에도 존재 하기는 합니다만 그 차이를 우리 눈으로 확인하는 것이 어렵습니다. 너무 미미하기 때문입니다. 하지만 바다에서는 그 차이를 확인할 수 있습니다. 바다의 경우 밀물과 썰물이 생기는 이유 중 가장 큰 이유는 태양과 달의 인력, 지구의 공전에 의해 생기는 원심력입니다.천체(하늘에 있는 물체라는 뜻으로 태양, 달, 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성 등등)는 물체를 당기는 힘을 가지고 있습니다. 그러한 인력으로 인해 밀물과 썰물이 생기고, 여기에 지구 공전의 원심력까지 더해지면 밀물과 썰물의 차이가 더 생겨납니다. 바로 인력이나 원심력에 의해 바닷물이 몰리면 바다의 어느 지역과 다른 지역을 비교하면 지구의 핵으로 부터 높이를 잰다면 높이차가 존재합니다.이 인력과 원심력의 경우 강이나 호수에도 적용할 수 있지만 앞서 바람의 경우와 같이 여러 방해 요소들도 있고, 예를 들어 1km당 인력이나 원심력에 의해 생기는 밀물과 썰물이 1mm정도라면 바다는 강이나 호수에 비해 엄청나게 크기 때문에 이런 1mm들이 누적이 되어 엄청난 차이를 보이는 것입니다.이렇게 밀물과 썰물이 반복이 되면서 위치에 따라 바다가 받는 인력의 차이가 발생을 하고, 지구가 공전하면서 인력을 많이 받는 바다의 위치가 바뀌면서 바닷물이 물결을 만들어냅니다.다른 이야기지만 천체의 인력에 대해 조금 더 말씀을 드리면 화성탐사선이나 다른 여러 탐사선을 보낼 때 nasa 등에서 발사 일자를 잡는 것은 무조건 준비가 다 되어서 발사하는 것이 아닙니다.