안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
전기·전자
Q. 스마트폰 시계는 어떻게 정확히 시간을 알려주는 건가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.스마트폰은 처음 켤 때 기지국으로부터 시간 정보를 받습니다. GPS 위성의 시간 정보입니다. 하지만 그 뒤로는 자체적으로 시계를 돌립니다. 이 정확도는 옛날 액정 손목시계 수준입니다. 배터리를 갈지 않고 계속 충전만 하면서 쓰면, 시간의 오차가 점점 커집니다. 컴퓨터 시계도 마찬가지입니다. 화면 우하단의 시계가 정확한 컴퓨터는 거의 없습니다. 휴대전화처럼 자체 부품이 시계를 작동시키는데, 기지국으로부터 시간 정보를 받지도 않으니 오차는 커지기만 합니다. 3년째 쓰고 있는 제 노트북의 시계는 한국 표준시와 77초가 차이 났습니다. 작지 않은 오차입니다. 컴퓨터는 처음 구입한 뒤 직접 시간을 입력하거나, 미리 입력돼 있는 시간이 크게 틀리지 않으면 신경쓰지 않고 계속 쓰게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 달이 조수간만의 차와 관련이 있다고 했는데 그럼 파도도 달때문인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.파도는 달과 관련이 없습니다. 파도는 주로 바람에 의해서 발생하고 또 해안가로 올수록 파도가 커집니다. 그 이유는 수심이 낮아지기 때문에 발생하는 것입니다.
토목공학
Q. 식물들이 성장하기 위해서는 광합성이 필수입니다. 그런데 꼭 햇빛이 아니여도 빛이라면 광합성이 가능한건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.태양이 햇빛이 6만 LUX 정도 입니다.그리고 식물의 성장에는 최소 2만 LUX 정도가 필요하다고 합니다! 따라서 일반 형광등으로는 식물의 생장이 힘듭니다.기술력의 발달로 식물을 광합성 할 수 있게 해주는 광합성 led가 시판되고 있습니다.
생물·생명
Q. 백합이 강한 냄새를 일으키는 원인은 어떤 성분 때문인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.백합의 구근과 줄기 즙액에 특성 독소성분이 있습니다.그리고, 꽃가루 부분에도 고양이 등의 동물에 한해 독성, 특이체질을 갖고 있는 사람에게 호흡기나 피부발진 등이 일어날 수 있긴 합니다.꽃을 보고 향기를 맡은 것만으로 일반적인 사람에게 피해는 없습니다. 오히려 향기가 너무 진하게 날 수 있으니 통풍을 자주 시켜주거나 하시는 것이 좋지요.식물 만지는 정도로는 일반적인 사람에게 영향을 줄 것은 없습니다.백합이 핀 경우 백합 수술에 붙어있는 꽃밥은 벌어지기 전에 미리 따주시면 주변에 꽃가루가 떨어져서 지저분해지는 것도 예방 가능합니다.반려동물이 있는 가정의 경우, 특히 고양이를 키우는 집에서는 백합은 들이지 않는 것이 좋고, 강아지의 경우에도 후각에 워낙 민감하고 스트레스를 많이 받을 수 있으니 피해주세요.
토목공학
Q. 겨울철 나무에 두르는 볏짚은 어떤 역활을 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.겨울에 해충이 볏집에서 나도록 하는 것입니다. 그래서 봄에 이 것을 태움으로서 해중을 박멸하는 것입니다. 결국 해충을 죽이기 위한 조치이지요.
전기·전자
Q. 전기해리이론이 과학적으로 무슨 이론인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.19세기 초 볼타는 최초의 전지를 만들었습니다. 그렇게 얻은 전류의 화학적 작용을 연구함으로써 영국의 데이비 및 스웨덴의 베르셀리우스와 히싱거는 전기적 현상과 화학적 현상 사이에 인과 관계가 있다는 결론에 도달했습니다. 이 아이디어에 기초해서 베르셀리우스는 그의 유명한 전기화학 이론을 확립했는데 이 이론은 19세기 중반까지 최고의 자리를 지켰습니다. 그러나 새로운 발견은 이 이론이 조사 결과와 맞지 않는다는 것을 증명했고, 화학적 현상은 더 이상 전기화학 이론으로 설명할 수 없었습니다. 비록 친화도의 기원은 전혀 알려지지 않았지만, 물질의 화학적 변화는 어떤 친화도 때문인 것으로 받아들여졌습니다. 그리고 열화학의 전성기가 왔습니다. 이때는 화학반응 도중 화학에너지의 변환이 화학 과정 중에 일어나는 열 현상 속에 있다고 믿었습니다.1880년 경 스반테 아레니우스는 박사학위 연구를 하고 있었는데, 용액 속 전류의 이동에 관한 연구 결과, 화학적 현상의 원인에 대한 새로운 해석에 도달했습니다. 아레니우스는 화학적 현상의 원인을 반응물질의 구성 요소에 들어 있는 전하 때문이라고 설명했습니다. 그러므로 전기는 그의 화학 이론 속에서 결정적 인자로 소개되었습니다. 달리 말해서, 비록 많이 수정된 형태이긴 하지만 베르셀리우스 이론의 기본 개념이 부활한 것입니다.베르셀리우스 시대에는 이 개념이 단지 정성적 기초 위에 있었던 반면 아레니우스의 이론은 그것을 정량적으로 결정해서 수학적으로 처리 할 수 있게 한 것입니다. 박사학위 논문에서 아레니우스는 이 원리로부터 화학적 변화를 지배하는 모든 알려진 법칙들을 추론했습니다. 하지만 당시 이 새로운 이론은 대부분 학자에게 받아들여지지 않았습니다. 논박을 하기에는 현존하던 아이디어와 크게 충돌했기 때문입니다.아레니우스 이론에 따르면 공통염인 염화나트륨의 경우 물에 용해되었을 때 다양한 정도로 해리합니다. 즉 그것은 정반대의 전기로 하전된 구성 요소인 염화이온과 나트륨이온들이 공통염 용액에서 오로지 화학적으로 유효한 물질로 해리됩니다. 아레니우스 이론은 또한 산과 염기가 서로 반응할 때 물이 주 생성물이고 염은 부산물이라고 주장했는데, 그 시대에는 일반적으로 그 반대라고 믿었습니다. 때문에 그 시대의 흐름과 반대되는 아이디어가 즉각적으로 받아들여질 수 없었던 것입니다. 10년 이상의 험난한 과정과 엄청난 실험을 하고 나서야 비로소 이 이론은 모든 사람들에게 받아들여졌습니다. 아레니우스의 해리 이론에 대해 이렇게 길고 어려운 과정이 진행되는 동안 화학 분야는 엄청난 진보가 이루어졌고, 화학과 물리학 사이에는 유례없는 학문적 연결고리가 확립되어 두 과학 분야에 대단한 기여를 하였습니다.
생물·생명
Q. 1급수에서도 물고기가 살아갈 수 있나요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.1급수는 바닥에 있는 모래 하나하나를 셀 수 있을 정도로 맑고 깨끗하며 냄새도 없고 마실 수 있지요. 이러한 개울이나 하천에는 버들치 등의 물고기가 삽니다. 2급수는 목욕이 가능한 비교적 맑고 냄새가 나지 않는 물로서, 여기에는 피라미와 갈겨니 등이 삽니다. 3급수는 황갈색의 탁한 물로서, 수질 오염에 비교적 잘 견디는 붕어나 잉어 등이 살고 있죠. 그리고 마지막 4급수는 먹물처럼 새까맣고 냄새 또한 고약한 물로서, 여기에는 물고기가 살 수 없습니다.
화학
Q. 머리카락 염색의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.그 원리는 1 암모니아가 머리카락을 부풀려 비늘과 같은 껍질을 들뜨게 한다2 암모니아가 벌린 틈으로 과산화 수소와 염료가 들어간다3 머리 속에 들어간 과산호 수소가 멜라닌을 파괴시켜 염료의 흡수를 돕는다.4. 멜라닌이 있던 자리를 염료가 차지하고 머리카락을 염료의 색으로 바꾼다.
물리
Q. 만유인력과 중력은 다른개념인가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.물체는 자연의 근본적인 힘인 중력으로 인해 서로 끌어당깁니다. 중력은 물체에 질량이 존재하기 때문에 발생합니다. 만유 인력의 법칙에 따르면, 우주의 모든 물체는 질량의 곱에 정비례하고 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 다른 모든 물체를 끌어당깁니다.즉, 두 물체 사이의 중력은 질량과 거리에 따라 달라집니다. 물체의 질량이 클수록 다른 물체에 가하는 중력도 커집니다. 마찬가지로 두 물체가 서로 가까울수록 두 물체 사이의 중력이 커집니다.중력은 전자기력과 같은 다른 근본적인 힘에 비해 매우 약한 힘이므로 우리 인간은 일상 생활에서 일반적으로 중력을 인식하지 못합니다. 그러나 행성이나 별과 같은 매우 큰 물체를 다룰 때는 영향력이 커지므로 중요해집니다.결론적으로 물체는 물체에 질량이 존재하기 때문에 발생하는 중력 때문에 물체가 서로 끌어당깁니다. 이 때 발생하는 만유인력(중력)은 물체의 질량에 비례하고 물체 사이의 거리에 반비례합니다.같은거라 보시면 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구와 달의 거리는 영원히 바뀌지 않나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.아래 그래프는 2019년 1월부터 2021년 12월까지 지구-달 사이 거리를 1일 단위 연속적인 그래프로 나타낸 것이다. 근지점과 원지점이 반복적으로 나타나며, 그 전체 형태가 거대한 파동을 이루고 있다.지구-달 사이 거리 변화 그래프 / 엑셀 작업 자료근지점과 원지점 거리의 차가 큰 기간과 작은 기간이 반복되는 주기성이 나타난다.원지점의 경우 그래프의 위쪽 극대점들을 연결한 곡선을 따라 변화한 것으로, 극대와 극소가 반복되며 사인함수와 비슷한 형태인 반면, 근지점은 조금 독특하다. 근지점의 경우 그래프의 아래쪽 극소점들을 연결한 곡선을 따라 변화하였으 며, 원지점 거리의 극대/극소가 한 번씩 나타날 동안 근지점 거리 변화는 각 두 번의 극대/극소 지점이 나타남을 확인할 수 있다.