안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
화학
Q. 인버터형 에어컨은 어떤 에어컨을 말하는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.인버터용 에어컨은 목표한 온도가 되면 절전모드로 전환되는 에어컨입니다. 일반 에어컨에 비하여 전력이 들 소모된다는 것입니다.일반용 에어컨은 목표 온도가 되면 실외기가 멈추는 타입니다.
물리
Q. 빨대가 작용하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.빨대로 음료수를 마시면 우선 빠는 부분은 진공 또는 기압이 내려갑니다. 그러면 상대적으로 음료수는 1기압 압력이 높은 상태 이지요. 그래서 대기압이 음료수를 밀어 빨대를 지나 압력이 낮은 부분으로 올라가는 것입니다.
토목공학
Q. 한쪽에서만 보이는 창문의 원리를 알려주세요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.밝은 쪽에서 어두운쪽을 보려고 할때 가시광선은 유리창에 부딪쳐 반사하게 됩니다. 마치 거울과 같은 효과를 나타내는 거죠. 어두운곳에서 유리창을 뚫고 나오는 빛의 양이 작고 반사되는 빛의 양이 크기 때문에 안이 잘 않보이는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 무중력 상태 에서는 사람몸이 왜 공중에 떠다니는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.중력은 밑으로 당기는 힘입니다. 지구 어느곳에서나 작용학고 있죠.무중력이 되면 중력이 작용하지 않습니다. 자그마한 힘에도 위로 갈 수 있습니다. 그래서 우리몸은 위에 떠 있을 수 있는 것입니다. 어느 방향으로도 우리의 몸을 잡아 당기지 않으니 말입니다.
기계공학
Q. 미국의 6세대 전투기는 지금과 달리 어떤 과학기술이 부가될까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.F-22 및 FA-18을 대체하고 중국의 A2/AD(AntiAccess/Area-Denial) 위협에 대응할 수 있도록 장거리 침투 및 공중 우세를 목표로 미 공군 및 해군에서 추진하고 있는 6세대 전투기 개발 프로그램이다. NGAD 프로그램에는 6세대 전투기뿐 아니라 전투기와 복합 운용이 가능한 무인기를 포함하고 있다. 적용 가능한 무인기체계로 DARPA 에서 제공권 제압을 위해 개발중인 무인기 Long Shot 및 미 공군의 Skyborg 프로그램에서 전투용 무인기로 개발중인 X-58A(Valkyrie)가 유력한 후보로 예상된다. 현재 6세대 전투기 시제기가 제작되어 비행중인 것으로 알려져 있으나 기밀로 분류되어 세부적인 사항은 공개되지 않고 있다. 2030년대 초 전력화를 목표로 개발이 진행중에 있다.인공지능, 유 무인 협업, 지향성 고에너지 무기, 레이저 무기 가 추가 될 것입니다
토목공학
Q. 썬팅을하면 밖에서는 안이 잘 안보이고 안에서는 밖이 잘 보이던데 어떤 원리 인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.썬팅지를 하게 되면 빛이 상대적으로 더 많이 반사시킵니다. 낮에 차안보다 밖이 더 밝습니다. 그래서 외부의 빛이 차유리에 부딪쳐 반사시키는 빛이 더 많습니다. 차 내부의 빛이 밖으로 나가는 빛은 매우 약하죠. 그래서 안이 잘 안보이는 것입니다. 밤 차안에 불을 켜 놓으면 반대현상이 일어나겠죠.
생물·생명
Q. 하품을 하는 과학적 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.과학 학술지 Communications Biology에 최근 발표된 새로운 연구는 우리가 하품을 하는 이유에 대한 흥미로운 가설을 시험하였다. ‘뇌 냉각 가설’. 이 가설은 우리가 하품하는 이유는 뇌를 식히기 위해서라고 말한다. 즉, 하품을 하는 동안 일어나는 근육 수축과 깊은 들숨의 목적이 머리에서 뜨거운 피를 씻어내고 차가운 피로 대체하기 위해서라는 것이다.뇌를 식히는 것은 신경세포의 활동으로 발생한 열과 주변 온도로 인해 과열이 일어나 뇌 기능을 손상시킬 수 있기 때문에 매우 중요하다.하품의 두뇌 냉각 가설은 뇌가 더 크고 신경세포가 더 많은 동물들이 더 자주, 그리고 더 오래 하품을 할 것이라는 것을 뜻한다. 이 예측을 시험하기 위해, 연구진은 하품에 대한 역대 최대 규모의 분석을 실시했다. 이 연구는 인간과 동물 101종(포유류 55종, 조류 46종)을 대상으로 1,291개의 하품 영상을 분석해 각각의 하품 길이를 측정했다.연구 결과, 하품 지속 시간과 뇌의 크기, 그리고 뇌의 신경세포의 수 사이에 통계적으로 중요한 연관성을 발견했다. 더 큰 뇌와 더 많은 신경 세포를 가진 동물들이 더 오래 하품을 했다.인간의 평균 하품은 6초, 그리고 뇌가 훨씬 작은 쥐는 1.5초동안 하품을 한다.만약 내가 하품을 너무 자주한다면 무엇을 뜻하는 것일까? 우리는 지루함을 표시할 때 종종 하품을 하는 제스처를 보여준다. 하지만 이와는 대조적으로, 이 연구는 사람들이 대화 중 하품하는 것은 오히려 뇌를 과부화시키지 않고 집중하려는 것을 의미한다고 보고했다.
지구과학·천문우주
Q. 현재 인간이 가진 기술력으로 지구 밑 몇 킬로 미터까지 뚫을 수 있을까요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.러시아 연구자들은 또한 시추공이 깊어감에 따라 온도가 빠르게 높아지는 것에 놀랐다, 그것은 프로젝트의 진행을 중단시키는 결정적인 요인이었다. 드릴링 머드를 밑으로 공급하기전 냉각시켜 온도와 싸우려는 과학자들의 노력에도 불구하고, 12 Km 지점에서 드릴은 그것의 최대 온도 허용치에 접근하기 시작하였다. 그 깊이에서 연구자들은 그들이 100°C 에 달하는 바위들을 만났다고 평가하였지만, 실제적인 온도는 약 180°C 였다- 허용되는 것보다 매우 높은 것이었다. 온도나 압력의 상태는, 바위는 고체보다는 플라스틱에 가깝기 시작하였으며, 드릴 부분이 교체를 위하여 끌어올려질 때마다 구멍이 막히는 경우가 많았다. 더 이상의 진행은 어떤 기술적인 해결과 장비의 중요한 개선이 없이는 불가능하게 되어서, 시추작업은 SG-3 분기에서 중단되었다. 만약 시추공이 최초의 목표인 15,000 m에 이르렀다면, 온도는 예상치인 300°C에 도달하였을 것이다. 1994년 시추가 중단되었을때, 시추공은 7 마일을 넘었으며(12,262 미터) 인간이 뚫은 가장 깊은 구멍이 만들어졌다. 시추공으로부터 나온 암석 표본은 약 27억년 전의 것으로 추정되었다. 그러나 그 깊이에도 불구하고, 코라 프로젝트는 20에서 80 Km 두께에 이르는 지구 대륙 지층의 일부 조각을 뚫었을 뿐이다. 코라 계획이 심층 시추공을 뚫는 처음이나 마지막 시도는 아니었는데, 그러나 그것은 오래도록 가장 성공적인 것이었다. 1957년 미국은 유사한 시추계획인 프로젝트 모홀을 착수하였는데, 그 시도는 해저 지층을 통하여 시추하는 것이었으며 자금의 고갈로 취소되었다. 현재는 통합 심해 시추프로그램이 지구의 저층 지각을 정밀조사하기 위하여 해저 지층의 매우 얇은 지층을 관통하기 위하여 시도되고 있다. 코라 심층 시추공은 현재까지 과학적으로 유용한 장소이며, 연구는 계속 진행중이다. 코아 샘플의 거대한 저장고는 쟈포리아니에 있으며, 시추공 남쪽 약 10 Km에 위치해 있다. 현재 시설은 심층 지구연구로서 지구 내부의 시추와 복합적인 조사를 위한 국가 과학계획에 의해 관리되고 있다.
지구과학·천문우주
Q. 우주선이 발사되면 로켓 잔여물은 지상에 피해를 주지 않나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.우주에 발사체를 발사할 때 잔여물이 떨어지게 되어 있습니다. 대부분 공해상에 떨어지게 설계하여 피해를 입지 않도록 조정하고 있습니다. 또 미리 어느지점에 떨어지니 조심하라고 경고를 해줍니다.
지구과학·천문우주
Q. 자외선 차단제는 어떻게 자외선을 차단해 주는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.물리적 자외선차단제는 피부에 닿은 자외선을 물리적으로 반사시켜 피부를 보호한다. 발랐을 때 피부 위에 무기질 원료로 얇게 방어벽을 친다고 생각하면 된다. 그 때문에 물리적 자외선차단제는 무기계 자외선차단제라고도 부른다.물리적으로 자외선을 차단하기 때문에 얼굴에 발랐을 때 잘 스며드는 느낌이 없다. 잘 펴 발리지 않고 뻑뻑한 느낌이 든다. 자외선차단제를 많이 바른 뒤 얼굴이 하얗게 떠 보인다면 물리적 자외선차단제를 사용해 그럴 가능성이 높다. 또한 화학적 자외선차단제와 달리, 바른 직후부터 자외선을 차단한다.물리적 자외선차단제는 사용감이 좋지 않지만, 화학적 자외선차단제보다 피부 위에 오래 남아 있어 유지력이 좋다. 그러다보니 야외활동이 끝났거나, 잠자리 들기 전 클렌징을 꼼꼼하게 하지 않으면 피부의 모공이 막혀 트러블이 생기기도 한다.화장품 뒷면에는 성분을 표기하게 되어 있는데, 물리적 자외선차단제는 ‘징크옥사이드’, ‘티타늄디옥사이드’ 성분으로 이뤄져 있다.화학적 자외선차단제는 피부로 오는 자외선을 유기성분이 흡수해 열에너지로 전환시켜 피부를 보호한다. 자외선차단제가 자외선을 열로 바꿔 전달한다고 생각하면 된다. 화학적 자외선차단제는 유기계 자외선차단제라고도 부른다.얼굴에 발랐을 때 잘 스며드는 느낌이 들고, 하얗게 뜨지도 않는다. 또한 물리적 자외선차단제보다 차단력이 좋은 편이다.화학적 자외선차단제는 바르자마자 효과가 나타나지 않는다. 햇빛을 보기 최소 30분 전에는 발라야 효과가 있다. 또한 아토피피부염이 있는 등 피부가 예민한 사람에게는 자극적일 수 있다. 흡수된 열에너지가 피부로 전달되기 때문이다.‘옥시벤존’, ‘아보벤존’, ‘옥티녹세이트’, ‘옥토크릴’,‘옥틸메톨시신나메이트’, ‘에칠헥메톡시신나메이트’ 등의 성분으로 이뤄져 있다. 옥시벤존이나 아보벤존 같은 벤젠 계열 화학물질은 체내 내분비계 교란 논란이 있다. 유해하다는 주장의 핵심은 체내에 들어왔을 때 분자 구조가 에스트로겐과 비슷해, 실제 에스트로겐으로 몸이 착각한다는 이야기다. 이렇게 되면 정자세포의 활동성이 약화될 수 있다.