안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 푸앵카레의 추측이 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.3차원에서 두 물체가 특정 성질을 공유하면 두 물체는 같은 것'이라는 이론으로 수학의 난문제 가운데 하나이다. 미분방정식의 곡면 분류에 관심을 갖던 푸앵카레가 1904년의 논문에서 '단일연결인 3차원 다양체는 구면과 같은 것인가'라는 문제를 제기하면서 비롯되었다. 2003년 '러시아 태생의 페렐만이 미분기하학의 도구를 이용하여 해결했다'는 보고가 발표된 바 있다.'3차원에서 두 물체가 특정 성질을 공유하면 두 물체는 같은 것'이라는 이론을 말한다. 미분방정식의 곡면 분류에 관심을 갖던 푸앵카레가 1904년의 논문에서 '단일연결인 3차원 다양체는 구면과 같은 것인가'라는 문제를 제기하면서 비롯되었다.이 문제는 n차원 다양체까지 확장되었는데, 미국 캘리포니아대학교 샌디에이고 분교 교수 스메일(Stephen Smale)이 n?5의 문제를 다양체의 특이점과 곡면 위상의 상태를 나타내는 양(量)의 대응을 이용하여 위상동형임을 밝히는 데 성공했다. 스메일 교수는 그 공적으로 1966년도 필즈상을 수상했다.1981년에는 같은 대학교 버클리 분교 교수 프리드먼(M.H. Freedman)이 4차원 푸앵카레추측을 해결하여, 1986년도 필즈상을 수상했다. 이 같은 진전은 '수학 문제는 차원이 높아질수록 어려워진다'는 단순한 생각을 뒤엎었다는 점에서도 획기적이었다.미국의 클레이 수학연구소는 이 문제를 푸는 데 100만 달러의 상금을 걸었고, 2003년 '러시아 태생의 페렐만(Grigori Yakovlevich Perelman)이 미분기하학의 도구를 이용하여 해결했다'는 보고가 발표된 바 있다.
Q. 플라스틱을 계속 구기면 부러지는 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.분자의 연결 상태/분자량이 주 원인이죠고분자의 기계적 특성은 금속이나 다른 결정성 물질들과 비슷한 방식으로 특징지을 수 있으며 주요한 기계적 특성은 다음과 같습니다.강도 (Strength) : 재료에 힘을 가했을 때 이 힘에 대해 재료가 변형되거나 파괴되기 전까지 작용하는 최대 저항력을 나타냅니다. 정량적인 강도와 가장 관련성이 높은 특성은 인장 강도 (Tensile Strength), 압축 강도 (Compressional Strength), 굴곡 강도 (Flexural Strength), 비틀림 강도 (Torsional Strength) 및 충격 강도 (Impact Strength)가 있습니다.연신율 (Ultimate Elongation) : 재료에 하중을 가했을 때 파단 한계 전까지 얻을 수 있는 재료의 최대 변형률을 나타냅니다. 재료 길이의 변화율로 측정할 수 있습니다.영률 (Young’s Modulus) : 선형 탄성을 가지고 있는 재료에 가해진 힘인 응력과 재료의 변형률 사이의 관계를 나타내는 탄성 계수 입니다. 이를 통해 재료 고유의 강성 (Stiffness)을 효과적으로 측정할 수 있습니다. 특히, 반결정성 고분자에서 강도를 포함한 전반적인 기계적 특성에 영향을 미치는 물리적 요인은 다음과 같습니다.분자량 (Molecular Weight) : 고분자의 분자량이 증가함에 따라 인장 강도도 증가합니다.작은 분자량을 가지는 재료의 경우, 약한 분자간 상호작용 (Van Der Waals Interaction)에 의해 고분자 사슬이 서로 약하게 연결됩니다.반면 큰 분자량을 가지는 고분자의 경우에는 고분자 사슬들이 길어지고 부피가 커져서 서로 얽히게 됩니다. 결과적으로 고분자는 높은 강도를 가질 수 있습니다.가교 (Cross-Linked Morphology): 고분자 사슬의 상대적인 움직임을 저해하여 고분자의 강도를 높입니다.결정화도 (Degree Of Crystallinity): 일반적으로 결정상에서는 분자 간 상호작용이 강하기 때문에 결정화도가 증가하면 고분자의 강도가 증가합니다.
Q. 맥주는 어덯게 만들어지는건가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.맥주 재료;맥주원액캔 1개, 효모 1팩(5g), 설탕 1∼2kg, 물 21L 준비물;발효조(25L이상), 냄비,에어락, 깔때기, 계량스푼 등. 맥아의 성분을 농축한 원액캔을 이용한 맥주의 제조방법은 가장 간편하면서도큰 준비 없이 손쉽게 만들 수 있으면서, 맥주의 맛, 향 또한 매우 훌륭하다.준비사항 가.소독하기 1) B-Brite Cleaner 250배액에 도구를 20분정도 담갔다가 물로 2회 헹군다.2) 물에 담기 어려운 도구는 소독용 스프레이를 이용하여 분사하여 소독한다. 나. 원액캔 녹이기 1) 물 17리터를 끓여서 차갑게 식혀 놓는다. 2) 맥주 원액캔을 뜨거운 물에 5∼10분가량 녹인다. 3) 뜨거워진 원액캔을 4L의 물이 담긴 냄비에 부어주고 3분간 끓여준다. 다.효모활성화 1)30℃정도의 미지근한 물200ml에 설탕10g을 녹인후 건조효모 5g을 잘 녹여서 30~60분간 온도를 유지시켜서 효모를 활성화 시킨다. 라.맥즙만들기 1) 원액캔 녹인물과 냉탕수17L를 섞어서 23L(6갤론)의 맥즙을 만든다. 2) 설탕을 넣어 원하는 당도로 맞춰준다. 3) 맥즙의 온도가 25℃이하로 떨어지면 강력하게 저어 산소가 녹아들게 한다. 마. 발효하기(전발효) 1) 준비된 맥즙에 활성화된 효모를 잘 섞어 준 뒤 밀봉하고 에어락을 설치한다.2) 5~7일후에어락에서 공기가 나오지 않을 때까지 발효한다.(18~25℃유지) 바. 병입 후 탄산화 1) 1리터 내압병에 탄산화용 설탕 8g을 넣는다. 2) 사이펀을 이용하여 발효액을 내압병에 채운다. (산소에 노출되지 않도록 최대한 유의한다.) 3) 탄산화를 위해 병목부분에 빈 공간을 남기고 밀봉한다. 사. 후발효 및 숙성 1)병입된 영비어는 15℃내외의 시원한 곳에서 1∼2주정도 후발효 시킨다.*Tip 가, 준비된 재료로 맥즙량을 21리터로 줄이면 맛과 향이 강한 맥주가 된다.가. 오염되지 않도록 살균 소독을 철저히 한다. 나. 맥즙을 오래 끓이면 호프의 향이 적어지므로 유의한다. 다. 발효시 온도가 너무 높지 않게 관리한다. 라. 멤브레인 방식의 정수기물은 미네랄까지 걸러져서 발효가 부진하다. 마, 설탕대신 조청이나 엿가루를 사용하면 훨씬 풍미가 좋다.
Q. 파고가 높은 해일은 어떻게 생성되는지 알려주세요.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.지진해일(쓰나미)은 해저 깊은 곳에서(1km 이상) 상하방향으로 운동하는 대규모 지진(M7.0 이상)이 발생할 경우 바닷물의 유동에 의해 쓰나미(지진해일)이 발생될 수 있습니다. 지진해일(쓰나미)은 해저깊이가 얕거나 소규모 지진시에는 발생 가능성이 낮아집니다.때문에 우리나라의 경우에는 해저 깊이가 얕아 서해안에서의 지진해일 발생 가능성은 낮게 보고 있습니다.그러나 동해안은 해저깊이가 높고 환태평양 지진대에 위치한 일본의 서쪽 연안에 규모7.0 이상의 지진이 발생하면 일반적으로 약 1~2시간 이내에 동해안에 지진해일이 도달하게 됩니다. 지진해일의 속도는 사람의 움직임보다 통상적으로 빠르고, 그 힘이 강력하여 약 30cm 정도의 해일파고라도 성인이 걷기 어려우며, 약 1m 정도라면 건물이 파괴될 수 있습니다. 따라서 지진해일 특보가 발표되면 즉시 신속하게 고지대로 대피해야 합니다.
Q. 자전이나 공전의 방향이 바뀌면?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1. 대기의 순환 방향 우리나라의 일 경우 - 자전이 반시계 방향일 때 편서풍의 형향으로 대륙성 기후를 가짐 - 자선이 시계 방향일 때 편동풍의 영향권으로 해양성 기후를 나타냄2. 해류의 방향 북반구: 시계방향 남반구: 반시계방향3. 태양을 포함한 모든 천체가 서쪽에서 동쪽으로 이동하게 됩니다