안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
전기·전자
Q. 초음파 가습기의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.초음파식 가습기는 초음파를 이용하여 수증기를 발생시킵니다. 초음파 진동을 통하여 물분자를 미세하게 쪼개어 방출하는 것인데 이때 가열식보다는 수증기 입자가 큽니다. 즉 물방울 형태로 분사되는 것입니다. 이런 방식으로 가습을 하는 것입니다.
전기·전자
Q. 열화상 카메라의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.모든 물체는 절대영도 이상의 적외선을 방사합니다. 이때 물체의 온도가 높을 수록 적외선의 파장이 짧아진다는 원리를 이용하여 만드어진 적외선 센서를 이요하여 이미지로 표현것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에 있는 공기는 왜 지구 밖으로 못 나가나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구의 공기가 우주로 빠져 나가지 않는 이유는 중력 때문입니다. 중력이 공기 지구 지표에 있는 모든 물질을 잡아 당기고 있기 때문에 우주로 빠져 나가지 않는 것입니다.
물리
Q. 팬이 돌아가면 왜 바람이 안으로 빨려 들어가는 건가요???
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.날씨가 더워지고 많은 분들이 선풍기와 에어컨을 준비하고 계실 것 같습니다. 요즘 출시되는 선풍기는 과거와는 다르게 제품, 사양, 작동 방식 등 종류가 다양해져 선택의 폭이 매우 넓어졌는데요. 특히 기존에 우리가 알고 있던 선풍기와 에어서큘레이터, 날개 없는 선풍기를 두고 고민하는 분들이 많지요. 날개형 선풍기는 모터에 달린 날개로 강한 바람을 만드는 원리를 가지고 있습니다. 전원을 작동하면 모터 안의 코일에 전류가 흐르고, 자기장이 발생하면서 강한 운동에너지를 얻게 됩니다. 모터에는 날개가 연결되어 있어 바람을 일으키는 것인데요. 날개형 선풍기는 날개가 3~5개 달린 것이 대부분이며, 날개가 많은 수록 바람이 잘게 쪼개져 부드러워집니다. 에어서큘레이터 역시 모터에 달린 날개로 바람을 만들어 냅니다. 날개 있는 선풍기와 작동원리는 같지만, 에어서큘레이터는 ‘공기 순환’을 목적으로 만들어졌기 때문에 쓰임새가 서로 다릅니다. 선풍기는 바람이 사방으로 짧게 퍼지는 반면, 에어서큘레이터는 바람이 직선으로 뻗으며 멀리 퍼집니다. 강한 직선 바람을 사방으로 내뿜어 공기를 순환시키는 에어서큘레이터는 단독으로 사용하기보다는 에어컨과 함께 사용할 때 효과를 볼 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 비온뒤엔 공기가 맑아진다는데?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.비가오고 공기가 맑아지는 것은 공기층에 날아다니던 먼지등이 빗물에 흡수되어 땅에 떨어지기 때문입니다. 물이 공기중에 미세먼지 등을 씻어주는 것이죠.
화학
Q. 응축 과 액화가 비슷한 말 같은데 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.액화는 응축과 유사한 말입니다. 기체가 액체로 상화를 일으키는 것을 우리는 액화 또는 응축이라고 부르고 있습니다. 일정 압력에서 냉각시켜 어떤 온도 이하로 낮추든가, 일정 온도에서 압력을 가하여 그 물질의 포화증기압(飽和蒸氣壓)을 넘을 때 나타난다. 액화(液化)와 같은 뜻으로 사용되는 일이 많지만, 이러한 경우를 좁은 뜻의 응축이라 하며, 응결(凝結)이라고도 한다. 기체가 준안정상태(準安定狀態)인 경우에는 응축하지 않는 일이 있는데, 그러한 경우를 과포화증기라고 한다. 또 기체의 온도가 임계온도보다 높을 때는 응축은 일어나지 않는다. 응축이 일어나는 온도를 그 기체의 응축점이라고 한다.
화학
Q. 밀가루를 뿌리고 불을 붙이면 붙는 이유가 산소가 맞닿는 표면적이 넓어져서 인가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.폭발이란 물질이 급격한 변화를 일으켜 폭음과 함께 파괴되는 현상을 뜻합니다. 보통 '쾅' 하는 소리와 함께 화재도 함께 일어나지만 모든 폭발에서 화재가 일어나는 것은 아닙니다. 폭발할 때 폭음, 즉 '쾅' 하는 소리가 발생하는 것은 급격한 팽창으로 인해 주변 공기를 압축시킬 때 생기는 충격파 때문입니다. 폭발에 의한 공기의 팽창이 소리의 전달 속도보다 빠르게 일어나면 파동이 중첩되어 충격파가 발생하는 것입니다.그렇다면 인류가 접한 최초의 폭발은 무엇이었을까요? 바로 화산 폭발입니다. 화산 폭발처럼 기체나 액체의 팽창으로 인해 압력이 일순간에 분출될 때 일어나는 폭발을 물리적 폭발이라고 합니다. 한 번쯤 압력솥이 폭발했다는 얘기를 들은 적이 있으실 겁니다. 액체는 기체로 변화하면 부피가 무려 1700배 정도 증가하게 되는데, 이때 용기의 압력을 조절해 주지 못하면 물리적 폭발이 일어나게 되는 겁니다.화학 반응에 의해 일어나는 화학적 폭발은 압력에 의한 충격과 함께 화염을 동반합니다. 화학적 폭발사고에서 열에 의한 피해가 생기는 것은 연소 반응이 일어날 때 많은 열이 발생하기 때문입니다. 석탄이나 플라스틱, 알루미늄 가루에 의해서도 폭발이 일어날 수 있습니다. 설탕이나 전분 창고, 사료나 쌀겨가 보관되어 있는 곡물창고에서도 폭발 사고가 발생하기도 합니다.그렇다면 다시 밀가루 이야기로 넘어오겠습니다. 밀가루가 위험한 물질이냐고요? 전혀 그렇지 않습니다. 밀가루는 가루 입자의 특성상 표면적이 큽니다. 밀가루 상태 일 때는 표면만 공기 중의 산소와 접촉합니다. 하지만 밀가루를 뿌리게 되면 작은 입자가 흩어져 공기와의 접촉 면적이 매우 넓게 됩니다. 숟가락 1개에 담긴 밀가루의 전체 표면적이 축구장의 3.7배나 된다고 합니다.이처럼 공기 중에 떠도는 농도 짙은 분진이 에너지를 받아 열과 압력을 발생하면서 갑자기 연소·폭발하는 현상을 바로 분진폭발이라고 합니다. 더 쉽게 이야기하자면, 밀가루에 직접 불을 붙이면 폭발이 일어나지 않지만 이를 가루로 뿌려서 불을 붙이면 폭발이 나는 것을 말합니다.
화학
Q. 물체를 뜨겁게 한 다음 찬물을 부으면 깨지는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.모든 물질은 열을 받으면 팽창을 하고 온도가 낮아지면 수축을 하게 됩니다. 열은 받은 물질이 팽창을 하고 있는데 갑자기 찬물을 만나면 한쪽은 뜨거워 팽창하여 있는 상태가 되고 찬물을 받은 쪽은 냉각되어 수축이 됩니다. 그럼 이 차이를 견디지 못하고 깨지는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태푸의 눈은 잠잠하다고 하던데 그 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르듯, 대기는 고기압에서 저기압으로 흐른다. 또한 위에서 북반구에서는 대기의 진행 방향이 오른쪽으로 꺾인다고 하였다. 즉, 저기압으로 흘러들어가는 대기는 정방향에서 오른쪽으로 꺾여들어간다. 이를 위의 그림처럼 나타내면, 공기가 저기압 중심부를 향해 반시계 방향으로 회전하며 들어간다는 것을 직관적으로 알 수 있다. (고기압에서는 반대로 공기가 시계 방향으로 흘러나온다.) 이는 당연히 태풍을 포함한 열대성 저기압도 예외가 아니므로, 북반구에서는 반시계 방향으로 아주 강하게 회전하는 바람이 불게 된다. 각운동량 보존 법칙 때문에 태풍의 중심부로 갈 수록 풍속이 더욱 빨라지는데, 이 때문에 회전축 부근에서는 강한 원심력 때문에 중심부로 바람이 침투하지 못한다. 계속되는 상승기류로 고고도에 쌓여 고기압이 된 상층부의 대기가 이 틈을 타서 텅 빈 중심부로 빠져나가 하강기류를 만들어낸다. 그래서 열대성 저기압의 중심부는 구름 한 점 없는 맑고 잔잔한 곳이 되며, 이것이 우리가 알고 있는 '태풍의 눈'이다. 따라서 태풍의 눈은 약한 하강기류가 발생하기때문에 구름이 생성되지 못하고 잠잠한것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 은하계보다 큰 별의 집단이 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.현재 발견된 은하는 NGC -6872, malin 1, 혜성은하, USG 2885, A2261-BCG, NGC 4874, NGC 4889, NGC 262, 봉황자리 은하단, IC 1101 등 큰 은하들이 엄청 많아요.