안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
생물·생명
Q. 개구리는 비오는 날 왜 우나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.개구리의 피부호흡 때문입니다.비율로는 폐로 60%, 피부로 40%로 호흡을 하는 것이죠.비가 오기 전이나 올 때는 공기 중에 습기가 많아져 피부로 호흡하기가 좋아져편안해 집니다. 그래서 활력이 넘처나서 울음소리가 많아지는 것입니다.
화학
Q. 석유의 근본적으로 무엇으로부터 만들어졌을까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.석유는 탄수화물의 액체형 혼합물로서 어떻게 생성되는지에 대해서는 아직 확실하지 않다. 현재로써는 지질시대의 동식물이 퇴적하여 지압, 지열로 말미암아 변화했다고 하는 생물기원설이 가장 유력한 학설로 인정받고있는데 이것은 바다나 호수 등에 번식한 미생물이 사멸·퇴적해 셀룰로스나 단백질이 분해하여 물에 녹아버리고, 뒤에 남은 비교적 안정된 유지(油脂)가 지열, 지압에 의해서 분해·변질하여 석유가 되었다는 주장이다. 이에는 또 지열에 의한 변질보다도 혐기성 세균과 같은 미생물의 작용 때문에 상온에 가까운 온도에서 석유로 변질했다는 의견도 있다. 그러나 이와같은 많은 의견들과 학설에도 불구하고 석유의 정확한 생성과정은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 주로 식물성 물질에서 석유가 나온다고도 한다.
토목공학
Q. 수질의 오염 지표인 DO, COD, SS가 뭔가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.DO (용존 산소)물 속에 녹아 있는 산소의 양을 용존 산소 (Dissolved Oxygen)라 합니다. DO의 양은 수온, 기압, 기타 조건에 따라 달라지며 수온이 높아지면 그 양이 적어지고 공기 중에 산소가 많아지면 증가합니다.하천 상류의 깨끗한 물에는 거의 포화에 가까운 정도의 DO가 들어 있으나 가정에서 버린 물, 공장에서 버린 물, 기타 썩을 수 있는 물질로 오염되어 그 양이 점점 적어지며, DO가 없으면 썩게 됩니다. 2ppm 이상이면 냄새가 나지 않으며 물고기가 살 수 있는 DO는 4ppm 이상입니다. DO는 그 값이 크면 클수록 좋은 물이라 할 수 있습니다.COD (화학적 산소 요구량)물 속에 들어 있는 유기물, 아질산염, 제1철염, 황화물 등은 물 속에 녹아 있는 산소를 소비하는데 이런 물질이 많이 들어 있으면 물 속의 산소가 없어져 물고기와 미생물이 살 수 없게 되고 물이 썩어 고약한 냄새가 나고 물 색깔이 검게 변하여 물이 죽게 됩니다.이런 유기 물질이 들어 있는 물에 과망간산 칼륨이나 중크롬산 칼륨 등의 수용액을 산화제로 넣으면 유기 물질이 산화됩니다.이때 쓰여진 산화제의 양에 상당하는 산소의 양을 mg/l또는 ppm으로 나타낸 것을 COD값이라고 합니다. COD값이 적을수록 오염 물질이 적게 들어 있어 수질이 좋고, COD값이 클수록 오염 물질이 많이 들어 있어 수질이 나쁨을 의미합니다. 수질 환경 기준에서는 상수원수 1급수는 1ppm 이하, 상수원수 2급수에는 3ppm 이하를 유지하도록 규정하고 있습니다.SS (부유물질)오수 중에 함유되는 부유물질을 피피엠으로 나타낸것입니다.
화학
Q. 물의 생물학적 산소요구량은 어떻게 측정 가능한가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.일정량의 시료를 채취하여 시료를 공기와 충분히 접촉시키고 병에 넣는다. 이후 병을 밀봉하여 20℃의 어두운 곳에서 일정 기간 배양하였다가 그 시료의 잔존 산소량을 측정한다. 어두운 곳에서 배양하는 것은 광합성을 방지하고, 오로지 호흡에 사용되는 산소만을 측정하기 위해서이다. 배양 전과 후의 산소 농도차, 즉 없어진 산소의 양은 시료 내에 존재하는 미생물이 유기물질을 분해하는데 소비한 산소의 양을 의미하고, 이는 시료 내에 함유되어 있는 유기물질의 함량에 비례한다. 일반적으로 용존 산소량(dissolved oxygen; DO)을 이용하여 배양을 시작한지 5일 후의 값을 측정하는데, 이것이 표준 5일 BOD (BOD5)이다.3)정확한 측정을 위하여, 시료의 전처리 과정이 필요하다. 먼저, 시료의 pH가 6.5~8.5 범위 밖이면 염산 또는 수산화나트륨 용액으로 시료의 pH를 7로 맞춘다. 시료의 온도를 조절하고, 잔류염소 제거, 용존 산소(DO) 농도 조절 등의 과정을 진행한다. 이 전처리 과정이 끝나면 시료를 병에 담고 초기 용존 산소(D1)를 측정한다. 그리고 20℃의 어두운 곳에서 5일간 배양한 후에 다시 용존 산소 (D2)를 측정한다. 이후 초기와 5일 후의 용존 산소의 차이 값에 따라 표준 5일 BOD (BOD5)를 아래와 같이 계산한다.2) BOD5 계산식 : BOD (㎎/L) = (D1-D2) × PD1 : 전처리 끝난 시료를 병에 넣고 15분간 방치한 후의 DO (㎎/L)D2 : 5일간 배양 후 시료의 DO (㎎/L)P: 시료를 희석했을 경우의 희석배수 한편, 산소 농도를 측정할 때 주로 DO meter와 BOD 병을 사용한다.
화학
Q. 식수의 생화학적 산소요구량은 몇등급 정도인지 궁금해요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.우리가 먹는 수돗물로 사용할 수 있는 물은 1급수 : 오염이 없는 물, 간단한 정수 과정을 통해 사용이 가능한 물2급수 : 수돗물을 만드는데 지장이 없는 물/ 수영이 가능한 물3급수 : 수돗물로는 부적합하며 공업용수로 쓸 수 있는 물
지구과학·천문우주
Q. 흔히 심해라고 하는 바다는 어느정도의 깊이일때 심해라고 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.심해는 보통 200미터 이상부터 심해라고 부릅니다. 200 미터 표해수층200~1000 미터 중층 원양대 심해1000~4000 미터 상부 심해저대4000~6000 미터 심해저대8000~10000 미터 초심해대
생물·생명
Q. 삶은 계란 껍질 사이로 수분이 생기는데 결로라고 볼 수 있는가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.계란을 삶으면 계란 내부에 있는 수분이 열을 받아 팽창하게 됩니다. 그 상태로 바로 찬물에 담가 식히면 팽창된 수분이 응결해서 속껍질 막과 흰자위 사이에 수분이 맺히게 됩니다. 이렇게 속껍질 막과 흰자위 사이에 수분이 생기므로 계란 껍데기와 흰자위가 쉽게 분리되게 되는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계 행성들이 바깥으로 갈수록 더 빠르게 되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.태양계의 행성의 공전 속도는 태양으로 부터의 거리에 따라 다릅니다. 태양이 행성에 가하는 중력 때문입니다. 모든 행성의 공전 경로는 타원형 입니다.빠른순으로 행성의 공전 속도에 대해 말씀 드리겠습니다.1. 수성은 태양 주위를 47.87km/s의 속도로 공전하는 가장 빠른 행성입니다.2. 금성은 공전 속도가 35.02km/s 두 번째로 빠른 행성입니다.3. 우리의 고향인 지구는 29.78km/s의 속도로 태양 주위를 돌고 있습니다.4. 화성은 속도가 24.077km/s로 이전 행성보다 훨씬 빠르게 이동합니다.5. 목성 은 13.07km/s의 속도로 빠르게 이동합니다.6. 토성은 9.69km/s로 세 번째로 느린 행성이 됩니다.7. 천왕성은 공전 속도가 6.81km/s로 두 번째로 느린 행성입니다.8. 해왕성 은 5.43km/s로 행성 중 가장 느린 궤도 속도를 공전 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구와 다른 행성과 중력차이가 나는 이유??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.중력은 만유의 인력이라는 법칙으로 정의될 수 있습니다. 물체와 물체가 서로 끌어 당기는 힘이라고 할 수 있습니다. 이 힘은 물체의 크기와 관련이 있습니다. 무게가 무거운것이 더 큰힘으로 물체를 끌어 당기는 것이죠. 즉 중력은 물체 무게에 비례합니다. 그래서 행성은 각각 다른 무게를 가지고 있어 다른 중력을 가지고 있는 것입니다.
전기·전자
Q. 절연물질과 비절연물질의 차이는 무엇일까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.절연체는 비저항(resistivity)으로 구별할 수 있는데, 도체나 반도체에 비하여 훨씬 큰 비저항 값을 가진다. 하지만 실제 완전한 절연체는 존재하지 않고 아주 큰 세기의 전기장이 걸리는 경우 절연체라도 약한 전류가 흐를 수 있다. 이렇게 절연체에서 전류가 흐르게 되는 전압을 절연 파괴 전압(breakdown voltage)이라고 한다.고무: 전기에 대한 절연 성능이 우수하여 전기 장갑 등에 사용됩니다.플라스틱: 절연성이 높고 가볍기 때문에 전선 등의 절연재로 많이 사용됩니다.유리: 절연성이 매우 뛰어나므로 전기용 레이저, 전기용 콘덴서, 절연관 등에 사용됩니다.세라믹: 절연성이 높아서 전기 및 전자 부품 제작에 사용됩니다.비절연체는 저항이 적은 것을 말합니다. 전기가 통하는 물질을 말합니다. 금속: 전기를 전도하는 물질로, 전기를 통과시키기 위해서는 금속이 필요합니다.물: 물도 전기를 전도하는 물질입니다. 물 안에서 전기 작업을 할 때는 전기를 차단하는 절연체를 사용해야 합니다.인체: 인체도 전기를 전도하는 물질입니다. 인체에 전기가 통하면 생명에 위험을 초래할 수 있으므로 전기 작업을 할 때는 안전 조치가 필요합니다.