안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
화학공학
Q. 화학에서 그래핀이라고 하는 것은 뭔가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.탄소 동소체 중 하나인 그래핀(graphene)에 있어서 탄소 원자들은 육각형의 꼭짓점에 존재하며(sp2 결합) 넓게 퍼진 육각형 벌집 모양의 2차원 평면 결정 구조를 이룬다. 그래핀은 원자 한 개 두께로 이루어진 막으로 안정적인 구조로 존재한다. 그래핀의 두께는 0.2nm 정도이지만 물리적 화학적 안정성이 높다그림에는 여러 가지 탄소 동소체의 구조가 나와 있다. 탄소의 다른 동소체에는 흑연, 탄소 나노튜브, 풀러렌, 다이아몬드 등이 있다. 그래핀은 동일한 결합구조이지만 여러 층이 겹쳐 있는 흑연과는 다른 특성을 보인다.탄소 동소체의 구조: a) 다이아몬드 b) 흑연, c) 풀러렌, d) 그래핀, e) 비결정성 탄소, f) 탄소나노튜브 (출처와 출처를 발췌해서 편집)
생물·생명
Q. 새의 배설물은 왜 흰색인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.조류에게는 소변과 대변을 배출하는 기관이 분리가 되어있지않습니다. 즉 방광이 없습니다.하여 일반적인 새똥이라 명명된 물질은 소변과 대변이 혼합된 것입니다. 새의 소변에는 요산(탄소, 산소, 질소 등으로 구성)이 포함되는데 이는 액체일 경우엔 무색에 가깝지만 고체화하면 하얀 결정의 형태가 되는 것이특징입니다. 요산은 사람의 신체에 오래 머물 경우에 통풍 등을 유발할 수 있지만 새의 경우에는 방광이 없기도 하고 빠르게 배출하기에 특별한 생체적 문제가 있는 경우가 아니라면 그리 유해한 효과를 내지 않습니다
전기·전자
Q. 불꽃놀이에 사용되는 타상연화라는 건 뭘 말하는 건가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.타상연화 안에는 별들이 일정한 패턴으로 박혀 있고, 나머지 공간을 할화약이 채우고 있습니다. 그리고 하늘 높이 올라가서 둥근 꽃다발 모양으로 터지게 되죠.반면에, 장치연화는 길쭉한 원통안에 별들과 할화약들이 섞여 있습니다. 타상연화와는 다르게 낮은 하늘에서 터트리고, 터지며 화약과 별들이 함께 쏟아지며 버드나무나 폭포 모양의 불꽃을 만들게 됩니다.그렇다면, 쏘불에 나오는 불꽃은 무슨 모양일까요?네. 둥근 꽃다발 모양. 그저 타상연화만이 쏘불세계관내에서 터지고 있습니다.그렇다면, 이 타상연화에 대해서 조금 더 알아보겠습니다.현대의 불꽃 놀이는 빛이 둥글게 퍼지는 것이 많고, 이러한 연화 자체의 모양도 구형을하고있다. 하지만, 초기의 불꽃은 터질 때 둥근 모양이 되지 않고, 연화 모양도 원통형이 많았다. 원통형의 불꽃은 구형에 비해 화약량 등을 늘릴 수 있고, 화려한 빛과 색을내는 것이 가능하지만, 불꽃 놀이 도중에 불꽃의 색상의 변화를 주는 것은 어려웠다. 한때, 일본의 불꽃도 불꽃을 둥글게 퍼지게 만드는 어려운 기술이 불꽃사 만의 비법으로되어 있었지만, 메이지 시대에 이 기술을 취득하고 이후 둥근 불꽃이 많이 만들어지게 되었다고한다.
지구과학·천문우주
Q. 지구역사상 가장 큰생물은 무엇?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.대왕고래의 평균 크기 24m에 100-150t로 어마어마한 덩치를 자랑하며,공룡중에 아르헨티노사우루스 길이 4-~42m 70톤으로 어마어마한 덩치를 자랑하네요
생물·생명
Q. 물고기를 양식할 때 포르말린이라는 용액을 사용한다고 하던데요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.수산용 포르말린 화학물질이지만 수산용외부기생충제제로 등록되어시판되는 제품이며 현재 계속 양어장에서 사용되고 있습니다^^양식업자분들이나 관련 전공자분들은 아시는 내용이지만, 어떤 구충제들보다 확실한 표피의 기생충을 구제하는데 이만한 제품이 없는것이 현실입니다.가끔 뉴스에서 허가된 수산용포르말린을 사용하지않고 공업용 포르말린을 양어장에 사용한다며 뉴스에 나오는데요기자분들은 확대해석하여 논란거리가 될만한(?) 것들을 기사화해야하기때문에 조금 과장되어 나오는 경향이 있습니다.그런 기사를 보는 일반인들은 공업용 화학물질이라 써있으니 당연히 놀랄수 밖에 없는 것 같습니다.일반적으로 수온20도 기준하여 포르말린을 약욕한 어류의 경우 5일정도면 어체에서 모두 배출되기 때문에 식용으로 섭취하기에 아무문제가 없습니다
물리
Q. 케플러 제3 법칙은 어떤 법칙인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.케플러는 브라헤의 행성 관측 결과로부터 행성(planet)들의 움직임을 설명하는 세 가지의 법칙, 즉 타원 궤도의 법칙, 면적의 법칙, 주기의 법칙을 찾아냈다. 케플러의 법칙은 후에 뉴턴이 만유인력을 발견하는 데 핵심적인 수학적 기초를 제공해 주었다. 케플러의 법칙은 태양 주위의 행성의 궤도들로부터 유도되었지만, 위성에도 적용된다.주기의 법칙(The Law of Periods) : 제3법칙으로, 행성의 공전 주기의 제곱은 공전궤도의 긴 반지름의 세제곱에 비례한다고 본다. 주기의 법칙을 따르는 이유는 뉴턴(Newton)의 중력의 법칙(Law of gravitation) 때문이다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 자전때문에 비행기 갈때 올때 시간이 다르다던데
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.직접적인 이유는 제트기류 라는 바람 때문이에요제트기류는 서쪽에서 동쪽으로 흐르는데 이 바람이 뒤에서 밀어 주면 당연히 서쪽에서 동쪽까지 빨리 날아가고 저항을 해야 하는 동쪽에서 서쪽은 오래 걸리게 됩니다
화학
Q. 비중과 밀도의 차이는 어떻게 되는지 궁금해요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.비중은 물질의 고유 특성으로서 기준이 되는 물질의 밀도에 대한 상대적인 비를 나타낸다. 일반적으로 액체의 경우 1 기압 하에서 4 °C 물을 기준으로 하고, 기체의 경우에는 20 °C 공기를 기준으로 한다.밀도는 물질의 단위부피당 질량이며, 국제단위계에서의 단위는 kg/m3이다. 밀도는 세기 변수(intensive variable)로서 물질의 특성을 나타내는 양이다.물에 설탕 소금을 넣으면 비중은 올라가갑니다. 밀도도 올라가지요. 어떻게 보면 둘다 관려이 있다고 생각됩니다.
생물·생명
Q. 라섹수술의 과학적 원리는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.라식 수술은 각막의 절편을 만들어 젖힌 후 다시 덮어주는 수술인 반면, 라섹 수술은 각막의 바깥쪽 제일 앞부분을 깎는다는 점에서 차이가 있다. 라식 수술에서는 각막 절개도를 이용해 각막 절편을 만들며, 각막상피뿐만 아니라 기실질 일부까지 포함하는 두꺼운 절편이 만들어지지만 라섹 수술에서는 알코올을 이용해 각막상피만을 포함하는 얇은 각막절편을 만들게 되므로, 라섹 수술은 라식 수술에 비해 각막절편에 의한 합병증, 불규칙 절편, 각막편 주름이 없고 물리적 충격에 강한 장점이 있는 것으로 알려져 있다.라섹 수술은 각막 상피가 재생되면서 시력이 좋아지는 원리의 수술방법이다. 한 달간의 긴 회복기간이 소요될 수 있고 수술 후에는 안구통증, 눈물, 눈부심 등 각막자극증상이 발생할 수 있다. 라섹의 이러한 단점을 보완한 교정 수술 방법이 ‘라식 수술’이다. 라식 수술은 시력 교정 시 발생하는 통증을 완화시키고 수술 후 회복 기간을 약 3일 정도 단축시킬 수 있다. 하지만 라식 수술은 각막 절개로 인한 눈물의 양을 조절하는 신경줄기다발 손상으로 인해 안구 건조증, 원추각막증 등 부작용이 발생할 수 있다.
지구과학·천문우주
Q. 고어텍스라는 것은 어떻게 방수, 방풍등이 가능한건가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.등산복을 포함한 대부분 아웃도어 의류에서 사용되고 있는데요.그 이유는 방수, 방풍, 투습 기능을 갖춘 원단이기 때문입니다.고어텍스 핵심기술은 '멤브레인'입니다.그러니깐 멤브레인이란 '막'이란 뜻으로 무엇인가 걸러내는 역할을 하는 기술로 원하는 물질만 통과시키고 그렇지 않은 것을 막아내는 여과막을 의미합니다. 고어텍스의 경우 막의 1평방 인치당 약 80억 개 미세한 구멍이 있다는데요. 이 구멍은 물방울 입자보다 2만 배 이상 작고, 수증기 분자보다는 700배 큽니다.그래서 비 등을 물은 침투하지 못하지만 땀에서 나오는 수증기 분자는 밖으로 빠져나올 수 있는 것이지요.