Q. 불꽃놀이에 사용되는 타상연화라는 건 뭘 말하는 건가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1. 옥피는 별과 할약을 둘러싸는 타상의 외피를 말하는데, 대체로 동양에서는 공 모양의 종이를 사용하고, 서구에서는 원주형의 플라스틱(Canister)를 사용하기도 한다. 옥피는 개화시 산산조각이 나며, 잘 깨져야 하고, 지상에 낙하된 후에 사람에게 위해되지 않는 종이를 쓰는 것이 무난하다. 별과 할약을 옥피에 넣고 겉에다 얇은 크라프트지를 풀로 붙여 밀봉(옥첨)하게 되는데 이렇게 조립된 것을 통상 “옥발”이라고 부른다.2. 별은 연화의 생명이라고 할 수 있다. 불꽃의 화려한 모양과 색상은 타상연화 내부에 들어있는 별들의 연소반응과 불꽃반응의 결과로 나타난다. 즉, 별에 따라서 타상의 좋고 나쁨이 결정된다고 해도 과언이 아니다. 타상의 크기나 별의 종류에 따라 다르나 수 백개의 별이 한 발의 타상에 들어가게 된다. 별은 별의 모양, 크기, 견고함, 약제의 성분과 조성량에 따라 각기 다른 효과를 내게 된다. 별들의 크기, 수량, 종류, 색상에, 배열을 어떻게 하느냐에 따라 각기 타상의 이름이 붙여지는데 대체로 꽃의 이름을 따라 국화, 목단, 다알리아, 해바라기 등 수 백종의 이름이 붙여져 있으며 각종 경연대회에서 새로운 타상이 명명되기도 한다. 별의 중심에는 핵(또는 심)이라 부르는 모래알이나 식물의 씨앗, 세라믹 입자를 넣고 주위에 약제를 입히는데 한가지로 하기도 하고, 여러 가지 약제를 교대로 씌우기도 한다. 이 약제의 종류에 따라 다양한 색상과 모양이 나오게 된다. 별의 종류는 그 제조 방법에 따라 솥 단지에서 굴려서 공 모양으로 만드는 둥근 별(Round star), 주사기 모양의 기구에서 뽑아내는 펌핑 별(Pumping star), 넓게 펼친 배합반죽을 칼로 자르는 커팅 별(Cutting star), 그 밖의 프레스 별(Press star)로 나누기도 한다. 3. 타상연화가 추진하여 일정고도에 위치했을 때 타상을 공중에서 파열(개화)시키기 위해 타상의 가운데에 별을 점화하고, 사방팔방으로 흩어져 나가게 하는 미묘한 화약의 배합제가 들어가게 되는데 이를“할약” 또는 “할화약”이라 부른다. 할약은 대체로 면실이나 왕겨에 흑색화약(Black Power)을 입혀 만든다.4. 타상이 발사된 후 추진약과 할약 사이에 연시 장치를 넣어 일정 고도에 쏘아 올려질 때까지 할약의 점화를 연기하는 연시 장치를 삽입한다. 대체로 연시 도화선을 사용하며, 도화선의 길이에 따라 타상연화가 공중에서 개화되는 시점이 다르게 된다. 따라서 이 도화선이 불량하면 발사 고도에 이르지 못하고, 포 내부에서 자폭하거나 발사 고도에 이르기 전에 파열되어 사고의 원인이 될 수 있다.5. 연화를 공중으로 쏘아올리기 위하여 옥발의 하단에 흑색화약을 주원료로 한 추진약을 컵 모양의 용기에 넣고 여기에 도화선이나 점화옥을 삽입해 둔다.
Q. 달이 조수간만의 차와 관련이 있다고 했는데 그럼 파도도 달때문인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.바람과 지진, 기조력 등에 의해 움직인 바다는 중력의 영향을 받아 다시 지구중심 방향으로 끌어당겨집니다. 파도가 계속 출렁거리는 이유도 이러한 원리 때문인데요. 지속적으로 위로 움직이는 바람, 지진, 기조력 등의 힘에 의해 바닷물이 출렁이게 되고 파도가 생기는 것입니다.파도는 대부분 바람이 불 때 생깁니다. 넓은 바다는 산이나 나무 같은 장애물이 거의 없어서 바람이 만들어지기 쉬운데요. 바람이 세게 불면서 파도가 점점 커지고, 위로 올라간 물결은 내려오면서 운동 에너지를 만듭니다.위아래 움직임이 반복되면서 진동이 점차 커지게 되는 것이지요. 이렇게 만들어진 파도는 바람이 불지 않는 곳까지 전파되며 수천km까지 이동하기도 합니다. 아무리 거센 파도라고 하더라도 바다에서 육지의 경계선인 연안에 도착하면 그 에너지를 잃고 소멸하게 되죠.
Q. 고어텍스라는 것은 어떻게 방수, 방풍등이 가능한건가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.아웃도어 신발과 의류의 대명사처럼 여겨지고 있는 고어텍스는 방수·투습성이 특히 뛰어난 기능성 소재로 기존 방수·방풍 원단에 사용하던 고무 코팅 대신 불소수지막 e-PTFE를 얇게 붙여 투습기능을 강화시킨 것이다. 그래서 외부로부터 수분흡수는 차단하고, 몸에서 발생한 땀은 밖으로 쉽게 내보낸다. 이런 특별한 기능의 비밀은 고어텍스의 얇고 하얀 막 멤브레인Membrane을 구성하는 e-PTFE에 있다. 이 물질은 1평방 인치당 90억 개 이상의 미세한 기공으로 이루어져 있는데 기공 하나의 크기는 0.2미크론이다.방울 입자보다는 5천~2만 배 이상 작고 수증기 분자보다는 700배 이상이나 커서 물방울 입자가 안으로 들어오는 것은 막아주고 수증기는 밖으로 쉽게 배출시킨다.이런 원리에 의해 고어텍스는 비나 눈에 잘 젖지 않으며 운동이나 산행시 몸에서 땀이 나더라도 밖으로 잘 빠져나가 쾌적한 상태를 유지시켜 주게 된다. 실제로 한 손에는 고어텍스 장갑을, 다른 한 손에는 비닐장갑을 끼고 실험을 해 보면 몇 분 지나지 않아 금세 그 차이를 눈으로 확인할 수 있다. 비닐장갑을 끼고 있던 손은 금방 습기가 차서 손에 땀이 나는데 고어텍스 장갑을 낀 손은 전혀 변화를 느낄 수 없는 것이다.
Q. 스마트폰 시계는 어떻게 정확히 시간을 알려주는 건가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.요즘 스마트폰은 생활에 없어서는 안 될 필수적인 소지품이 되었습니다. 스마트폰으로 전화 통화도 하고 인터넷 검색도 하며, 영화나 음악 감상도 하니 정말 다양한 기능을 갖고 있는 없어서는 안될 단말기입니다.그런데 스마트폰의 주요한 용도 중의 하나는 시계입니다. 디지털로 시간을 정확히 알려 주니 스마트폰이 그 많았던 손목 시계들을 순식간에 시장에서 사라지게 만든 것이지요 !그런데 간혹 어떤 사람들이 하소연을 합니다. 스마트폰의 시계가 정확한 줄 알았더니 빨리 가거나 늦게 간다는 불평입니다. 스마트폰 시계의 정확성에 대한 의문, Source: Clip art어떤 경우에는 서로 다른 스마트폰의 시계가 각기 다른 시간을 나타내고 있어 혼란을 가져 옵니다. 정확하다고 생각했던 스마트폰의 시계가 많이 틀릴 수 있음을 보여 주는 사례입니다.그렇다면 이러한 현상은 왜 발생하는 것일까요 ? 당연히 발생하는 것일까요 ? 아니면 스마트폰 기기의 오류이기에 이를 이유로 제조업체에 A/S를 맡겨야 할까요 ?이에 대한 답은 생각보다 간단합니다. 스마트폰의 시계는 항상 정확 할 수 없다는 것입니다.스마트폰 등의 휴대폰은 처음 켜질 때 기지국의 무선 신호 속에 포함되어 있는 정확한 시간 값을 읽습니다. 그리고 이것을 내장된 시계에 전달하여 자동으로 날짜와 시간을 수정 합니다.시계의 정확성은 시간 값을 측정하는 수정 발진기(Crystal Oscillator)의 품질에 의해 좌우됩니다. 이 발진기에서 나오는 펄스 값이 일정한 정확도를 유지 한다면 시계의 값이 정확해집니다.그런데 스마트폰에 내장된 수정 발진기의 품질은 그리 우수한 것이 아닙니다. 시간이 지나면 편차가 누적되어 정확한 시간을 나타내지 못할 것이라는 의미입니다.위에서 언급했던 스마트폰의 자동 시간 맞춤은 통상 스마트폰의 전원이 켜질때에만 발생됩니다. 만약 스마트폰을 끄지 않은채 충전을 하면서 1주일을 사용 했다면 스마트폰의 시계는 시간을 맞춘 뒤 자체적인 수정 발진기만으로 운영 되어 정확도가 떨어졌을 것입니다. 오차 누적에 따른 시간 값의 정확성 편차 가능성, Source: Clip art따라서 스마트폰의 시계를 정확하게 유지하고 싶다면 스마트폰의 전원을 주기적으로 껐다가 켜는 것이 좋습니다. 그러나 그것은 하루에 한번, 이틀에 한번이어도 무방합니다.자신의 스마트폰의 시계 정밀도를 고려해 전원 ON/OFF 주기를 결정하면 됩니다.스마트폰의 시계 역시 사람처럼 관심과 정성을 기울이면 정확성이라는 보답을 해 주는 놀라운 존재입니다. 오늘 당장 자신의 스마트폰에 관심을 갖고 시간은 정확한지 살펴보는 것이 좋을 것입니다.