안녕하세요. 이동호 전문가입니다.
화학
Q. 손난로의 원리가 궁금합니다. 알려주세요.
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.흔들어서 쓰는 손난로, 재사용이 가능한 손난로 원리에 대해 설명드립니다.1) 흔들어 쓰는 손난로흔들어 쓰는 손난로는 철가루, 소량의 물, 소금, 활성탄, 질석, 톱밥이 들어있습니다.손난로 안의 고운 철가루는 매우 빨리 산화될 수 있습니다.이때 발생하는 열로 인해 몇 분 내 온도가 30도~60도까지 올라갑니다.소금과 활성탄은 이 반응이 빨리 일어나는 것을 도와주며,물과 산소는 없을 시 철의 산화가 일어나지 않으므로 포함되어 있습니다.2) 재사용이 가능한 손난로재사용이 가능한 손난로 안에는 겔 상태의 투명한 물질과 홈이 파인 금속판이 있습니다.겔 상태의 물질은 아세트산나트륨 과포화 용액이며,과포화 용액은 어떤 온도에서 용매에 녹을 수 있는 것보다 많은 용질이 녹아있는 용액을 말합니다.이런 용액은 매우 불안정해서 작은 충격에도 쉽게 과포화 상태가 깨지면서 결정이 만들어집니다.액체에서 고체로 바뀌는 것이므로 에너지가 방출되고, 이로 인해 따뜻하게 되는 것입니다.
전기·전자
Q. 매직 블럭의 원리는 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.매직블럭은 물리적인 힘을 가해 마찰을 주는 원리로 얼룩을 제거하는 것으로 생각하시면 됩니다.매직블럭은 멜라민 수지에 기포를 발생시켜 부드러운 스펀지 형태로 만든 것입니다.이러한 스펀지 모양의 매직블럭은 극세사와 유사한 형태를 가지고 있으며,세제나 연마제가 들어있는게 아니고, 일반 스펀지 보다 마찰력이 강하기 때문에 잘 지워지지 않는 얼룩을 쉽게 제거해줍니다.
전기·전자
Q. 볼펜심에서 잉크가 나오는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.볼펜의 작동 원리는 중력에 있습니다.볼펜 안에 점성이 있는 잉크가 들어있는 볼펜심이 있고, 이 볼펜심 안의 잉크는 중력에 의해 아래방향으로 힘을 받고있습니다.볼펜심 아래에는 금속 볼이 있고, 잉크는 금속볼에 닿아있습니다.금속 볼이 종이에 닿아 마찰력에 의해 회전하게 되면 금속볼에 닿아있던 잉크들이 금속볼의 움직임에 따라 묻어나오며 글씨가 써지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 미사일이 지구 한 바퀴를 돌아서 목표 지점에 도달하는 것이 가능한가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.대륙간 탄도 미사일이 지구 한 바퀴를 도는 것은 일반적으로 불가능합니다.대륙간 탄도 미사일은 일반적으로 대기 상에서 발사되며 대기 저고도에서 작동하며 목표를 향해 날아갑니다.이러한 미사일의 주요 목표는 목표 지점에 정확하게 도착하는 것이며, 최대 사거리를 활용하기 위해 대기 저고도에 유지됩니다.그리고 지구자전에 의한 힘, 코리올리 효과에 의해 미사일의 목표위치가 바뀔수 있습니다.따라서 이를 고려하여 미사일을 발사해야겟지요.코리올리 효과를 간략히 설명드리자면,지구의 자전으로 인해 북반구에서는 물체의 운동이 오른쪽으로 벗어나고,남반구에서는 왼쪽으로 벗어나는 효과를 말합니다.미사일 발사를 예로 들자면,북반구 북쪽에서 남쪽으로, 남반구 남쪽에서 북쪽으로 미사일을 발사한다면, 쏜 방향으로 정확하게 미사일이 날아 갈지 알아봅시다.1) 북반구 북쪽에서 남쪽으로 미사일을 발사할 경우, 지구 자전에 의해 미사일이 휘어서 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 되고2) 남반구 남쪽에서 북쪽으로 미사일을 발사할 경우, 지구 자전에 의해 미사일이 휘어서 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 됩니다.결과적으로 모두 약간씩 휘게 됩니다. 이는 지구의 자전의 영향 때문이며, 지구가 서쪽에서 동쪽으로 자전을 하기 때문에 미사일이 쏜 방향으로 정확하게 날아갈 수 없는 것입니다.(코리올리 효과)그렇다면, 북반구 남쪽에서 북쪽으로, 남반구 북쪽에서 남쪽으로 미사일을 발사한다면 어떻게 될까요?3) 북반구 남쪽에서 북쪽으로 미사일을 발사할 경우, 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 되고4) 남반구 북쪽에서 남쪽으로 미사일을 발사할 경우, 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 됩니다.이렇게 코리올리 효과를 통해 미사일 도착지점이 달라지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 비구름은 항상 까만색인가요.
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.비구름은 많은 습기를 머금고 있으며, 많은 물 분자를 가지고 있습니다.이 물분자들에 의해 태양으로 부터 오는 빛을 흡수하는양이 많아지게되고우리눈으로 들어오는 빛이 적게되다보니, 검게 보이는 것입니다.이와 반대로 물분자를 적게 가지고 있는 구름은 빛을 산란시켜, 흰구름으로 보입니다.
생물·생명
Q. 흰계란과 갈색계란이 차이가 나는 이유가 있나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.계란의 껍질 색깔은 닭의 품종에 따라 결정됩니다.대체로 털 색깔이 흰 품종의 닭은 흰색달걀을 낳고, 갈색 품종의 닭은 갈색 달걀을 낳습니다.하지만 80년대 말, 90년대 초 신토불이 열풍이 불면서,갈색란이 토종닭이 낳은 계란이라는 인식이 확산되, 흰색란의 소비가 점차 줄어들게 되었습니다.이로인해 대형마트에서 흰색 달걀은 쉽게 볼수 없게 되었습니다.흰색달걀, 갈색달걀의 영양 측면에서의 차이는 없으며,흰색달걀이 노른자 비중이 좀더 높아 더 고소한 맛을 냅니다.
지구과학·천문우주
Q. 절대영도가 -273.15C인 이유
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.온도는 물체가 가지고 있는 에너지의 수준입니다.온도(열)이란 분자나 원자의 운동에너지 척도로 생각하시면 이해가 쉽습니다.샤를의 법칙에 따라 기체의 부피는 온도에 비례하며, 온도를 1도 내리면 부피도 1/273만큼 줄어들게됩니다.온도가 점점 내려가면 부피는 0(zero)가 될 것이고, 이때의 온도는 -273도(0K)로 이론적으로 가능한 온도 입니다.만약 절대영도의 이하가 존재한다면, 부피는 마이너스(-) 값을 가져야 합니다.부피는 0보다 작아질 수 없으므로, 절대영도 보다 더 낮은 온도는 존재할 수가 없습니다.
화학
Q. 물은 왜 얼어서 얼음이 되면 부피가 커지는 것인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.말씀하신 대로, 대부분의 물질은 기체-액체-고체 순으로 부피가 줄어듭니다.하지만 물의 경우, 물 분자가 수소결합으로 이루어져있고,어는점에 도달할때 6각형 배열로 정렬되며 고체(얼음)이 됩니다.이 6각형 배열은 기존 물 분자 6개가 차지하고 있던 공간보다 더 큰 공간을 차지합니다.이러한 이유로 얼음이 물보다 부피가 커지게 되는 것입니다.
전기·전자
Q. 철의 성질을 이야기할 때 연성이라는 것이 있는데요 연성은 무슨 뜻인가요
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.연성이란, 금속재료가 항복점 이상의 응력을 받아도 파괴되지 않고 소성변형을 일으키며 변형을 계속하는 성질을 말합니다.다른말로, 무른 성질, 실처럼 길게 늘일수 있는 성질(과장하자면) 을 말합니다.대부분의 금속은 연성을 가지고 있습니다.
화학
Q. 새우는 찌거나 구우면 왜 빨갛게 되나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.새우의 몸속에 있는 푸른색소, 클러스터세올빈 때문입니다.새우는 갑각류가 살아있을 때 만들어지는 푸른 색소인 클러스터세올빈을 가지고 있습니다.이것이 강하게 나오는 종류는 붉은 색소를 숨기고 회색(검은색)으로 보이게 됩니다.하지만, 이 푸른 색소는 단백질 성분으로,요리할 경우 열에 의해 형태가 바뀌어 버리면서 가열하게 되면 색소가 망가지며 숨어있던 붉은색이 나타나게 되는 것입니다.