안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 태양을 공전할 때 어느 정도의 속도로 도는 것인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구는 시속 약 11만km, 즉 1초에 약 30km의 속도로 태양 주위를 달린다. 지구가 태양 주위를 도는 운동을 '공전'이라고 한다.빛은 1초에 30만km 갑니다.
지구과학·천문우주
Q. 로켓엔진의 원리에 대해 궁금 합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.먼저 로켓에 들어가는 물질은 크게 3가지로 나뉜다. 연료로 사용되는 캐로신(고순도 등유.... 맞다. 등불을 켤 때 사용하는 등유. 가정용 보일러 연료로 사용되는 등유), 액화 산소, 그리고 헬륨 가스이다.먼저 캐로신은 그야말로 연료이다. 참고로 예전에는 항공유로 휘발성이 강한 제트유를 많이 썼는데 휘발성이 강할 경우 폭발위험이 높아 최근에는 일반항공기에도 캐로신을 많이 쓴다고 한다. 그래서 공항내에서 사용하는 차량들은 대부분 항공기 등에서 남은 캐로신을 연료로 사용한다고 한다. 공항에서 나는 매연 냄새는 이 냄새그리고 산화제가 들어가는 이유는 우주 발사체의 고도가 높아지면 공기중 산소 비중이 확 줄어들게 되고, 대기권을 통과하면 산소가 없어지기 때문에 산소를 따로 공급해주지 않으면 연소가 일어나지 않는다. 우주 발사체를 볼 때 발사체 표면에 하얀 연기가 나는 것을 볼 수 있는데 이는 액화산소의 온도가 낮기 때문에 대기중 공기과 만나면서 일어나는 현상이다(차가운 얼음을 실온에 두면 연기가 나는 원리).로켓의 연료가 사용되면 연료탱크의 연료양이 줄어들어 압력이 떨어지게 되는데, 압력이 떨어지면 엔진의 추진력이 떨어질 수 있이다. 헬륨가스는 이때 연료탱크 등의 빈공간을 채워줌으로써 연료탱크의 압력을 일정한 수준으로 유지하게 해주는 역할을 한다.로켓의 연료탱크에 있는 캐로신과 산소는 액체인데, 이를 기체로 만들어서 주 연소실로 보내야 한다. 이를 위해서 먼저 보조 연소실에서 연소를 시켜 연료를 기화시켜주는 터보펌프의 터빈을 돌리게 된다. 그림에서 보는 것처럼 연소실에서 폭발이 일어나는데 액체상태인 캐로신을 기화시켜 분사시켜 준다. 참고로 이 터보펌프의 rpm은 부당 1만500에서 2만7000에 달한다고 한다. 그래서 우주 발사체 로켓에는 연소실이 두개가 필요하다.
지구과학·천문우주
Q. 과학적으로 번개와 천둥의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.번개 구름 속에서 분리 축적된 음·양의 전하 사이 또는 구름 속의 전하와 지면에 유도되는 전화와의 사이에서 발생하는 불꽃방전을 말한다.천둥은 번개가 칠 때 열이 발생하는 데, 이때 공기가 급격히 팽창하는 소리가 천둥입니다.
지구과학·천문우주
Q. 어제 누리호가 발사성공했는데 위성의 역할은?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.누리호의 주탑재 위성은 카이스트 인공위성연구소가 개발한 '차세대소형위성 2호' 입니다. 2년간 이뤄질 위성의 임무는 크게 중점기술국산화, 우주과학연구, 핵심기술검증 등 세가지 인데요. 영상레이다(SAR)의 국산화와 우주검증 및 지구관측을 수행하고 근지구 궤도 우주방사선도 관측합니다. △상변환 물질을 이용한 열제어장치 △X-대역 GaN기반 전력증폭기 △GPS·갈릴레오 복합항법수신기 △태양전지배열기 등 산학연에서 국산화한 4종의 위성핵심기술의 우주검증도 진행합니다. 차세대소형위성 2호가 관측한 지구 영상으로는 한파와 장마 같이 한반도 이상기후에 직접 영향을 주는 북극 해빙 변화를 탐지합니다. 기후변화로 인한 고지대 침엽수 고사 증상이나 산림지역 탄소 흡수량 측정치 도출 등 산림보호지역 생태변화 탐지·측정하기도 합니다. 기름 유출, 해양오염 모니터링, 연안 상황인식 등에도 관측 레이다영상이 활용될 예정입니다. 부탑재 위성으로는 한국천문연구원이 개발한 4기의 도요샛 위성과 루미르의 LUMIR-T1, 져스텍의 JAC, 카이로스페이스의 KSAT3U 등 총 7개가 실립니다. 천문연의 도요샛 위성들은 앞으로 1년 동안 편대비행을 통한 우주날씨를 관측합니다. 편대비행은 2기 이상의 위성 간 상대거리와 궤도 형태를 일정하게 유지하는 기술로, 최근들어 군집위성을 이용한 관측 임무가 점차 중요해지고 있습니다. 이 외에 오로라 발생입자와 전리권 플라즈마 버블 관측도 수행합니다. LUMIR-T1은 우주방사능량 측정과 우주방사능에 대한 오류 극복 기능의 우주 시연을 담당합니다. 6개월이라는 비교적 짧은 기간 동안 임무를 수행하게 됩니다.
화학
Q. 삼중수소는 어디서 발생되는가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.삼중수소(3H 또는 T)는 수소의 방사성 동위원소이다. 한 개의 양성자만으로 구성되어 있는 일반적인 수소(protium, 1H)의 원자핵과 달리 삼중수소는 한 개의 양성자와 두 개의 중성자로 구성되어 있다. 삼중수소는 대기와 우주선(cosmic ray)의 상호 작용에 의해 매우 적은 양(연간 200g)이 자연적으로 생성된다. 해양에 존재하는 삼중수소의 대부분은 1960년대에 대규모로 이루어진 대기권 핵실험으로 인해 만들어진 것이다(약 600kg). 삼중수소는 물의 일부(HTO)로 해양에 유입되기 때문에, 물의 순환을 이해하는 데 유용한 추적자로 활용되고 있다. 또, 딸핵종인 헬륨-3과 함께 관측함으로써 해수의 연령을 가늠하는 데 활용되기도 한다
지구과학·천문우주
Q. 우리몸에 침은 왜 지속적으로 분비 되는 건가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.침은 하루에 최대 2L까지 만들어 집니다. 침은 세 쌍의 침샘 설하선, 이하선, 악하선에서 0.5~2.0L 정도 분비 되는 액체입니다. 그 효과로 탄수화물 소화, 전분 분해, 윤활제 역활, 충치 예방 효과가 있습니다. 침분비도 심장박동, 호흡, 눈의 깜빡거림등의 모두 자연스럽게 진행되는 몸의 활동입니다.
화학
Q. 저체온증이 발생하는 조건은 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.체온이 정상 체온보다 낮아지는 것을 말하는데요. 신생아의 경우 정상체온 범위는 36.7~37.1도로 성인의 정상체온보다 조금 높은 편입니다.저체온증이라고 볼 수 있는 저체온증 온도는 보통 정상체온보다 낮은 35도 이하로 떨어진 상태입니다. 단순히 체온이 떨어졌다고 저체온증이라고 의심할 순 없는데요. 체온이 떨어지는 이유는 체내에서 열을 생산해야 하는 요인이 감소되거나 체온이 낮아지는 요인이 증가되는 등의 복합적인 요인이 작용했을 가능성이 큽니다.
생물·생명
Q. 필수 아미노산이라는 것은 무엇이고 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.필수아미노산은 종류 및 역활을 보면트립토판트림토판은 뇌신경기능을 담당해 세로토닌을 만들어내는데 사용이소류신운동능력을 높여주는 역할류신근육을 만드는 역할 리신리신은 포도당 대사를 조절해주고 간기능을 도와주는 필수아미노산으로 결핍이 되면 바이러스 감염에 쉽게노출되거나 빈혈, 출혈 등이 생길수 있음트레오닌트레오닌은 체내에 단백질 균형을 맞춰주는 역할 메티오닌메티오닌은 콜레스테롤 수치가 높은 사람에게 필수적인 아미노산으로 콜레스테롤 수치를 조절해주고 통증이나 알레르기 농도를 조절페닐알라닌페닐알라닌은 기분을 좋게 해주고 기억력 향상에 도움을 주기 때문에 감정기본이 심하거나 두통이 심한 사람들은 필수적인 요소발린발린은 운동능력향상에 도움을 주고 피로회복에 도움을 주는 필수아미노산히스티딘히스티딘은 적혈구를 생성
생물·생명
Q. 흑인은 탈모가 없나요? 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.사람 두발의 경우는 3년 자란 후 빠지고 다시 그 자리에서 3개월 후 새로 모발이 난다. 머리털의 경우 약 10만 개가 있으며 이 중 하루에 70개 정도가 빠지고 3개월 전에 빠진 70여 개의 머리털은 새로 자라난다. 따라서 정상적인 경우 항상 8만 개 정도의 머리털을 유지한다.그러나 대머리가 진행되면 모근에 존재하는 모유두가 작아진다. 모유두가 작아지면 머리털의 굵기도 가늘어지며 동시에 모주기가 짧아진다. 새로 자라나온 털은 더욱 가늘어진다. 대머리가 계속 진행되면 머리털은 솜털로 변하며 모주기는 더욱 짧아져 조금 자란 후 빠진다.기본적으로 모든 대머리는 유전이다. 유전양상은 보통 상염색체 우성이라고 한다. 모든 사람은 쌍으로 유전자를 갖고 있다. 그러나 대머리 유전자를 갖고 있다고 해서 모두 발현되는 것은 아니고, 유전자의 영향이 겉으로 나타나게 하는 것은 남성호르몬이다. 따라서 남성호르몬에 의해 남성이 여성보다 대머리가 많으며 사춘기 이전에는 대머리가 없다.대머리가 진행되면 두피에 기름이 많아져서 지루성 피부염이 잘 생긴다. 또 머리털은 점점 가늘어지면서 많이 길지도 않는다. 모근에 부착되어 있는 피지를 만드는 피지선은 점차로 커지며 피지를 많이 만들어 낸다. 이는 대머리의 원인이 아니고 대머리의 이차적인 현상이다.여자는 대머리가 없다고 알려져 있으나 엄밀하게 말하면 여자의 경우도 대머리가 있다. 여자의 대머리는 남자처럼 벗겨지는 것이 아니고 두정부에 머리숱이 적어지는 현상이 나타나는 것이다. 대머리의 유전 양상이나 기전은 남자와 동일하다.여성의 경우도 소량의 남성호르몬이 존재하는데, 대머리 유전자를 갖고 있는 여성은 두정부 모근이 남성호르몬에 대해 과민하게 반응하여 머리숱이 적어지는 것이다. 그러나 여성의 경우는 남성호르몬의 절대량이 남자보다 적기 때문에 남자에 비해 대머리의 빈도가 낮다.위의 경우는 자연적으로 인간이라면 누구나 다 일어날수 있는 즉 흑인도 생길수 있는그런 대머리 이구요..흑인이나. 백인 상관없이 누구나 대머리의 희생자(?)가 될수 있습니다.
기계공학
Q. 인간은 뇌를 100% 활용하지 못하고 있다고 하는데
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.사람의 뇌를 100% 사용하지 못한다는 말은 와전된 내용입니다. 이 말은 사람이 노력하기에 따라서 똑똑해 질 수 있다는 것을 표현한 것입니다. 그리고 평균적으로 뇌의 크기가 크면 일반적으로 아이큐가 높다고 합니다. 그러나 이것이 꼭 맞는 말은 아니라 합니다. 아인슈타인도 뇌가 일반사람보다 작은데 천재과학자죠.