안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 회전을 하게 되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.탱양계 탄생할 때 소행성이 많이 있었는 데, 지구가 이 소행성과 충돌하면서 그 힘에 의하여 지구가 자전하게 되었다는 설이 있습니다. 정확한 것은 아직 밝혀진 것이 없고 단지 가설일 뿐입니다.
토목공학
Q. 땅꺼짐 현상이라는 싱크홀은 왜 발생하는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지하수를 너무 많이 끌어다 쓰면서 지하수위가 낮아져 압력을 못 버틴 땅이 무너지면서 생기게 됩니다. 또한, 지표수 물길을 다른 곳으로 돌릴 경우 그동안 물이 많지 않았던 흙에 물이 가득해져 응집력이 떨어지면서 지반이 약해져 내려앉을 수 있습니다. 싱크홀의 원인은 이 밖에도 많습니다. 어떤 이유든 도심에서 생긴 싱크홀은 큰 재해로 이어질 수 있다는 것입니다. 사람이 다치고 교통 혼잡, 건축물 파괴 등 더 큰 피해를 입을 수 있습니다.
전기·전자
Q. 태양광 발전의 전기 발생 원리를 알고 싶습니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.태양 전지는 반도체 물질로 만든 소자로 태양광을 직접 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 태양 전지는 일반적으로 p형 반도체와 n형 반도체의 두 층으로 구성됩니다. p형 반도체는 전자가 많고 n형 반도체는 전자가 적습니다. 이 두 층을 접합하면 전기장이 생성되어 전자가 p형 반도체에서 n형 반도체로 이동하게 됩니다. 이 이동하는 전자가 바로 태양 전지가 생산하는 전기입니다.태양 전지는 태양광의 밝기에 따라 전기 생산량이 달라집니다. 태양광이 강할수록 더 많은 전기를 생산합니다. 태양 전지는 또한 온도에 영향을 받습니다. 온도가 높을수록 전기 생산량이 감소합니다.태양 전지는 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 친환경적이고 지속 가능한 에너지원입니다. 태양 전지는 가정, 기업 및 전력망에 전기를 공급하는 데 사용할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 알려주세요 나노입자가 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.적어도 한 차원이 100nm, 다시 말해 천만분의 1미터(100nm=100.0×10-9m) 이하인 입자이다. 분자나 원자를 조작하여 새로운 소재, 구조, 기계, 기구, 소자를 제작하고 그 구조를 연구하는 나노기술의 영역에 속하는 입자이다. 입자의 크기가 작아지면 덩어리에 비해 표면적이 차지하는 비율이 증가하게 되는데, 표면적이 증가하면 표면에 결합하는 원자들이 많으므로 불안한 상태가 된다. 이는 마치 수류탄 속에 들어 있는 크기가 작은 금속 입자들이 공기에 노출되면 공기 중의 산소와 반응하여 열을 방출하므로 수류탄이 터지는 것과 같다. 따라서 금, 백금과 같은 촉매 나노입자는 표면적이 넓기 때문에 촉매 효율을 높인다. 전기소자로 사용하는 경우 공기 중 기체가 나노입자에 달라붙어 원래의 기능을 변화시키기도 한다
전기·전자
Q. 안경은 어떤 원리로 물체들을 잘보이게 할수 있는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.수정체가 볼록하거나 수정체에서 망막까지의 거리가 멀어 그사이에 상이 맺히는 경우다. 오목 렌즈로 교정해서 망막에 상이 맺히도록 해 줄 수 있다. 오목렌즈는 빛을 퍼지게 하는 게 특징이다.근시 시력을 가진 사람들의 망막은 망막의 앞쪽에 초점이 맺히기 때문에 오목렌즈를 통해 빛을 퍼지도록 해 초점이 보다 뒤로 가게 도와주는 것이다.원시는 먼 데 있는 것은 잘 보고 가까운 데 있는 것은 선명하게 못 보는 것을 말한다. 수정체와 망막 사이의 거리가 짧아서 물체의 상이 망막 뒤에 맺히기 때문에 먼 거리의 물체는 잘 보지만 가까운 거리의 물체를 선명하게 보지 못하는 것이다. 원시는 볼록렌즈를 이용한다.볼록렌즈는 빛을 모이게 하는데 볼록렌즈를 통해 빛은 한 곳으로 집중된다. 볼록렌즈는 빛을 모아주기 때문에 실제 글자에 렌즈를 비추면 원래 크기보다 더 확대된다.
화학
Q. 전자레인지에 금속을 넣으면 안되는 이유
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.가장 많이 질문하는 게 음식물을 덮어놓은 알루미늄 호일 같은 거 그냥 넣으면 안되냐는 거다.마이크로파는 금속을 뚫고 들어가지 못한다. 음식물 데우듯이 안으로 들어가지를 못한다. 그래서 표면에서 지랄발광을 하게된다. 특히 이게 뾰족한데 모이게 되면 문제가 커진다. 한쪽으로 쏠리게 되고 그러다가 못 견디면 빵하고 터진다. 터질 때 나타나는 게 스파크가 되는 것이다.자, 그럼 여기서 머리가 회전이 빠른 당신은 이런 생각을 할 것이다. 숟가락과 포크는? 하나는 둥글둥글하고, 하나는 끝이 뾰족한데?맞다, 포크 쪽이 뾰족하기에 스파크가 쉽게 튄다. 궁금하다면 시험할 방법을 하나 알려주겠다. 소세지 한쪽 끝을 뾰족하게 잘라넣고 돌려보다. 제법 높은 확율로 스파크를 볼 수 있다고 한다.스파크 정도 튀는 게 무슨 문제가 되냐고? 한번씩 충전 케이블 떼낼 때로 생기는데?작은 스파크라면 번쩍거리고 말겠지만 스파크가 돌아가는 동안 계속 생기고, 재수 없으면 화재를 일으킬 수 있다. 그리고, 스파크가 전기 에너지의 방출이기 때문에 전자 레인지를 망가트릴 수도 있다
화학
Q. 카페인을 먹으면 왜 잠이 안올까요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.카페인이 몸에 들어가면 심박을 증가시켜 몸을 흥분 상태로 만들고 아데노신 대신 카페인이 수용체에 들어가면서 수면을 방해하게 됩니다여기서 아데노신은 멜라토닌과 함께 수면을 유도하는 물질 중 하나인데 카페인과 아데노신의 구조가 비슷해서 이런일이 일어나게 됩니다.뇌는 잠을 자기위해 아데노신을 만들어냈지만 카페인이 자리를 차지하고 있기 때문에 깨어있는 상태가 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 목성의 위성에 대해 질문드려요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.목성은 작은 태양계라 불리기도 한다. 태양을 중심으로 행성과 소행성 등 여러 천체들이 도는 것처럼 목성주위로 수많은 위성들이 돌기 때문에 붙여진 명칭이다. 그 많은 위성들 중에 우리에게 친근한 위성은 갈릴레이 위성일 것이다. 이 천체를 제일 처음 찾아낸 사람은 갈릴레이로 1610년 자신이 만든 굴절망원경을 통해 목성근처에서 발견했다. 꾸준한 관측을 통해 갈릴레이는 네 개의 천체들이 목성의 위성이라는 결론을 내렸고, 이 네 개의 위성들이 훗날 갈릴레이의 위성으로 불리어지게 된 것이다. 이 위성들은 곧 이어 독일의 천문학자이며 안드로메다를 발견한 시몬 마리우스(Simon Marius)에 의해 각각의 이름들(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)이 붙여지게 된다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 기원을 말하는 스테디스테이트 이론은 어떤 이론인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.스테디스테이트 이론은 우주가 계속해서 새로운 물질이 생겨나며 확장되는 것으로, 빅뱅 이론에 반대하는 입장입니다. 정설은 없는 것 같습니다.
지구과학·천문우주
Q. 백두산이 폭발한다면 지구의 온도를 낮출 수 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.화산이 폭발하면 분풀된 화산재가 하늘은 덮어 일시적으로 지구의 온도를 떨어트리긴 하지만. 이 재가 2년에서 3년여에 걸쳐 땅에 가라앉으면 화산에서 분출된 대량의 가스때문에 자구 온난화가 오히려 급속도로 가속화 됩니다.화산재가 태양의 빛을 지표면에 도달하지 못하게 하고 우주로 반사시키는 역활을 해서 일시적으로 기온이 떨어지는 것입니다.