안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 비행기가 날수있는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.비행기 무게만 해도 400톤이 넘는 것도 있고 더 한 것도 있습니다. 그런데 이 무거운 비행기가 하늘을 자유롭게 날아다닐 수 있는 이유를 그 원리를 설명해 드리겠습니다. 너무 신기하지 않으세요? 우리 몸만 해도 점프 뛰려면 많은 힘이 필요한데 사람의 몇백 배에 달하는 무게가 하늘을 날아다닌다는 게 너무 신기합니다. 비행기하면 떠오르는 인물이 있죠. 1903년 라이트 형제가 108번의 실패 끝에 드디어 세계 최초로 비행기라는 걸 만들었습니다. 이후 동력에 대한 기술이 발전하며 하늘을 날아다니는 인류의 꿈이 실현된 것인데요. 그 꿈의 근본은 이렇습니다. 비행기가 뜨는 원리 하늘을 날기 위해선 4가지 힘이 작용비행기 엔진의 힘에 의해서 앞으로 나아가려는 추진력앞으로 나아가려는 걸 방해하는 공기 마찰에 의한 항력비행기 자체적인 무게에 의한 지구가 끌어당기는 힘 중력하늘 위로 밀어올리는 힘 바로 양력
Q. 이차전지에서 음극재는 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.2차전지 충전 때 양극에서 나오는 리튬이온을 음극에 저장했다가 방출하면서 외부회로를 통해 전류를 흐르게 하는 역할을 하는 소재. 음극활물질이라고도 부른다.리튬2차전지는 방전 시 리튬이온을 저장하는 양극재와 충전할 때 리튬이온을 받아들이는 음극재, 둘 사이에서 리튬 이온이 이동할 수 있도록 해주는 전해질, 양극과 음극이 직접 접촉하지 않도록 분리해주는 분리막 등 4대 핵심소재로 구성된다.2차전지 전체 재료비 중 이들 4대 소재 비중이 80%에 육박한다.음극재의 재료로는 흑연 등의 탄소 물질을 가장 많이 사용한다.한국의 포스코케미칼이 2019년 10월 24일 음극재 2공장을 가동함으로써 1공장과 합쳐 연 4만4000t의 음극재 생산능력을 갖춰 세계 제1위의 음극재 생산업체로 올라섰다. 2공장의 3단계까지 완공하면 포스코케미칼의 생산능력은 연7만4000t까지 늘어나게 된다.
Q. 지구보다 작은 화성이 위성을 2개 가지고 있는 이유는 무엇인가요7?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.화성에는 위성이 두개가 있어 화성을 돌고 있습니다. 직경이 13 km 밖에 안되는 데이모스는 화성으로부터 23,500 km 떨어지고, 30시간 30분의 공전주기로 돌고 있고, 직경 23 km 의 포보스는 9,380 km 떨어지고, 7시간 30분의 공전주기로 돌고 있습니다. 데이모스 데이모스는 화성의 두 위성 중 바깥궤도를 돌고 있는 작은 위성이다. 감자 모양을 하고 있는 이 위성은 직경이 고작 9.6 km 정도밖에 안되는 운석 모양의 작은 위성이다. 크기는 대략 15km x 12km x 11km로 표면에는 운석구들이 존재하며, 이들의 편광 및 측광 관측 결과에 의하면 탄소성 석질운석과 비슷한 물질로 구성되어 있음을 보여 주고 있다. 포보스 포보스는 화성의 안쪽 궤도를 돌고 있으며, 화성의 두 위성 중에서 큰 위성이다. 지름은 20 km 정도인데, 대략적인 크기는 27km x 21km x 19km이다. 공전주기는 7시간 39분으로 화성의 자전주기보다 빠르다. 이 때문에 화성에서 보면 포보스는 서쪽 하늘에서 떠 올라 동쪽하늘로 지는 것으로 보인다. 작은 위성이지만 포보스의 표면에도 크고 작은 운석구들이 관측되고 있다. 포보스는 화성에 너무 가까이 있기 때문에 앞으로 5000만년 이내에 화성의 중력에 의해 부서지게 될 것으로 보인다. ★ 화성의 위성 화성에는 2개의 위성이 있다. 이 위성들은 미국의 에이사프홀에 의하여 처음 발견되었으며, 전쟁의 신 마르스(Mars)의 아들들의 이름을 따서, 포보스(Phobos), 데이모스(Deimos)라고 이름이 붙여졌다.안쪽에 있는 포보스는 크기가 27x21x19 km로, 바깥쪽에 있는 데이모스(15x12x11 km)보다 약간 더 크다. 크기를 3개의 지름으로 나타낸 것은 이들이 길쭉하고 울퉁불퉁한 럭비공과 감자처럼 생겼기 때문이다.포보스는 화성에서 약 6000 km 떨어진 궤도에서 7시간 39분만에 화성 주위를 한 바퀴 돌며, 데이모스는 약 20,000 km 떨어진 지점에서 화성의 주위를 30시간 20분만에 한 바퀴 돈다. 포보스의 공전 주기가 화성의 자전 주기보다 더 빠르기 때문에 화성에서 보면 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지게 되며, 데이모스의 공전 주기는 화성의 자전 주기보다 느리기 때문에 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지게 된다.그런데 화성의 위성들은 크기나 모양으로 보아서 위성이라고 하기보다는 소행성을 닮았다. 그래서 태양계 생성 무렵에 소행성이 화성의 궤도에 붙잡힌 것이 아닌가 생각되어지고 있다.
Q. 갈릴레이의 사고 실험에서 얻을 수 있는 결론이 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.고전역학의 문제를 다룰 때, 많은 경우 마찰이나 저항을 무시하고 사고실험을 한다. 대표적으로 관성의 개념을 처음으로 발견한 G.갈릴레이의 사고실험이 있다. 그는 빗면을 굴러내려간 공이 마찰력을 받지 않는다면 반대편 빗면의 경사에 상관없이 같은 높이까지 올라갈 것으로 생각했다. 이때 반대편 빗면의 경사를 낮출수록 이동거리가 길어진다. 경사를 계속 낮추어 평지가 되면 같은 높이에 이를 수 없으므로 공은 계속해서 굴러갈 것이라고 주장했다. 당시의 자연관에 따르면 물체는 힘을 받지 않을 때 자연스럽게 정지한다. 하지만 그는 사고실험을 통해 물체가 힘을 받지 않으면 계속 원래 운동상태를 유지한다고 증명하여 관성의 개념을 발견했다.
Q. 코뿔소 뿔의 성분이 알고 싶어요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다뼈였더라면 자른데도 출혈이 발생하지 않겠지만, 피부조직의 각화된 것이므로, 아직도 혈액이 공급되는 엄연한 피부의 일부입니다. 그래서 자를경우 피가 나오죠..혈관이 분포되어있으니깐요..이것은 각질화된 섬유가 모여서 피부가 변화하여 생긴것으로 머리카락이나 발톱에서 발견되는 물질과 같은 케라틴 섬유소로 구성되어 있습니다.