안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
화학
Q. 산성비가 오게 되는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.대기를 오염시키는 물질 가운데 질소산화물과 황산화물이 있다.이 물질들이 수증기와 만나면 황산이나 질산으로 변하고, 수증기는 강한 산성을 띠게 된다. 이 수증기가 땅으로 내려오는 것을 산성비라고 한다.우리나라에서는 수소이온농도(pH)가 5.6 미만의 산성을 띨 때 산성비로 부른다. 그 기준을 pH 5.0로 낮추는 나라들도 있다. 문제는 산성비로 인해 생태계 전반에 악영향을 줄 수 있다는 것이다.
토목공학
Q. SLBM 미사일은 어떤건가요? 다른 미사일과 다른 기술은 어떤게 있아요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.잠수함에 탑재되어 어떤 수역에서나 자유롭게 잠항하면서 발사되므로, 고정기지에서 발사되거나 폭격기에 의해서 운반되는 탄도탄에 비해서 은밀성이 보장된다. 또한 공격목표 가까이에 근접해서 발사할 수 있으므로, 사정거리가 비교적 짧아서 적의 요격망을 돌파하는 데 유리할 뿐만 아니라, 발사기지의 이동성으로 인해서 적의 전략공격시에도 살아남을 가능성이 많은 전략무기이다.물속에서 공중으로 발사되어야 합니다. 그래서 물속에서 공중으로 나오게 하는 기술이 필요하고 그 후 점화되는 기술이 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지각을 구성하는 암석들을 나누는 기준이 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.생성과정과 원인에 따라서 화성암, 퇴적암, 변성암으로 분류합니다.암석은 생성원리에 따라 퇴적암, 변성암, 화성암으로 나뉘는데 그 중 뜨거운 마그마가 식어 만들어진 암석을 화성암이라 한다. 마그마가 급히 식으면 입자의 크기가 작은 화산암을, 지각 깊은 곳에서 천천히 식으면 입자의 크기가 큰 심성암이 생성된다.마그마가 지표에 나와 급히 식으면 입자의 크기가 작은 화산암을, 지각 깊은 곳에서 천천히 식으면 입자의 크기가 큰 심성암을 만들어진다. 또한 조직, 화학조성, 광물 조성 등에 의해서도 구분될 수 있다.화학 조성에 의한 분류에 따르면, 이산화규소(SiO2, 실리카)의 양이 66% 이상이면 산성암, 52% 이하이면 염기성암, 그 중간이면 중성암으로 분류한다. 이산화규소의 포화도에 따라 과포화암과 불포화암의 2종류로 구분되기도 하는데, 다른 광물을 만들고 난 이후에도 석영의 결정화를 일으킬 수 있을 정도로 이산화규소의 함량이 풍부한 화성암을 과포화암, 함량이 적은 화성암을 불포화암이라 한다. 광물학적으로는 규장질암과 고철질암으로 구분된다.마그마의 온도에 따라 만들어지는 광물 또한 다르다. 고온에서는 광물 입자가 다른 성분과 결합할 시간이 없어 간단한 구조의 감람석이 생성되지만, 온도가 낮은 마그마에서는 다른 성분과 많이 결합하여 복잡한 구조의 석영이 생성된다. 비와 바람에 의해 풍화, 침식작용을 받을 때, 간단한 구조의 감람석보다 복잡한 구조의 석영이 상대적으로 안정하다. 그러므로 석영 성분으로 이루어진 모래를 강과 바다에서 흔히 볼 수 있다.
지구과학·천문우주
Q. 과학에서 말하는 고기압과 저기압의 차이점이 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.고기압 : 주변보다 기압이 높음. 불어 나간 공기를 보충하기 위해 상공에 있는 공기가 하강하여 하강 기류가 생긴다.저기압 : 주변보다 기압이 낮음. 주위에서 바람이 불어 들어와 공기가 밀려 중심부의 상공으로 상승하여 상승 기류가 생긴다.
전기·전자
Q. 빠르게 돌아가는 바퀴가 거꾸로 돌아가는것 처럼
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.쉽게말해 눈과 뇌의 착시라고 볼 수 있습니다.우리눈은 일정한 초당 프레임을 감지하지 못합니다.바퀴가 너무 빠르게돌고 우리가 감지할 수 있는 프레임의 주기와 맞춰 바퀴가돌면 바퀴가 멈춘듯이, 인지영역주기보다 약간 느리게돈다면 바퀴가 뒤로가는것처럼 보입니다.
화학공학
Q. 탈취제는 냄새를 없애주는 역할을 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.화학 물질을 이용하여 악취를 내는 기체 물질을 흡착하는(잡아 가두는) 방법, 화학적으로 분해하는(주로 산화시키는) 방법, 그리고 태워서 분해하는(연소하는) 방법 이렇게 세 가지로 나누어 볼 수 있다.흡착법의 원리는 활성탄(숯) 같은 다공성 물질, 즉 작은 구멍이 많이 있어 표면적이 극대화된 물질에 있는 미세한 공기구멍에 악취 기체 분자가 들어가 제거된다. 숯은 1g의 표면적이 약 300m2나 되는 다공성 물질로 냄새 나는 물질을 흡착하는 데 매우 효과적이지만, 시간이 지나서 구멍이 모두 악취 분자로 가득 차면 더 이상 흡착하지 못하므로 계속 교체해주어야 한다.화학적으로 분해하는 방법은 악취 기체를 산화시켜 제거하는 방법으로 강력한 산화력을 지닌 이산화염소(ClO2)라는 화학 물질이 주로 이용된다. 이산화염소는 오존 다음으로 강력한 살균 ‧ 표백 능력을 가진 화학 물질이다. 기체 상태의 분자가 물에 녹아 있는 수용성 산화제로 악취의 원인이 되는 암모니아 계열의 질소 화합물이나 머캅탄(Mercaptan) 계열의 황 화합물, 페놀 등과 산화 반응을 하여 구조를 파괴시켜 악취를 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 그 원인을 근본적으로 제거할 수 있다.연소법의 원리는 악취의 원인 분자를 태워서 없애는 것으로 대표 주자로는 양초가 있다. 예전부터 집에서 생선을 굽거나 담배를 피웠을 때 양초를 켜면 냄새가 없어진다는 이야기를 들어본 적이 있을 것이다. 요즘에는 좀 더 적극적으로 탈취를 하고 거기에 더해 좋은 냄새를 입히기 위해서 양초를 만들 때 좋은 향을 내는 물질을 넣은 향초(아로마 캔들)를 많이 사용하고 있다.
화학공학
Q. 발포세정제는 기포로 세정이 되는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.기포가 터지면서 발생하는 미세한 초음파가 배수구 안쪽이나 손이 미치지 못하는 곳의 오물을 부유시켜 다른 세정제보다 훨씬 우수한 세정력을 발휘한다.변기 전용 세정제인 '홈즈 퀵크린 변기샷'도 같은 원리의 제품으로 변기 안에 세정제를 넣고 20~30분 기다리면 거품이 변기 가득 부풀어 오르면서 구석구석까지 침투해 때를 벗겨낸다.
생물·생명
Q. 유전에서 열성이라는 말은 무슨 뜻인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.유성생식을 하는 모든 생명체는 부계와 모계의 염색체를 하나씩 받아들이게 된다. 따라서 같은 형질에 관여하는 염색체를 쌍으로 가지게 되고 이것을 상동염색체(homologous chromosome)라 한다. 그 각각의 염색체에서 같은 자리(locus)에 있는 유전자(대립유전자, allele)가 특정 형질에서 같은 표현형을 나타내면 관계가 없으나, 만약 각각의 대립유전자가 다른 표현형을 나타내는 유전자이면 한쪽의 유전자가 다른 유전자에 의해 억압되어 나타나지 않게 되는데 이렇게 나타나지 않는 형질을 열성(劣性)이라고 한다. 반대로 표현형으로 나타나게 되는 성질을 우성(dominance)이라 한다.열성인자의 DNA서열을 의미한다. 상동염색체가 우성으로만 쌍을 이루거나, 열성의 경우이거나 같은 성질을 가질 경우가 동형접합체(호모), 서로 다른 형질이 결합한 것을 이형접합체(헤테로)라고 한다. 우성을 A, 열성을 a로 했을 때 동형접합체는 AA이거나 aa의 형질로, 이형접합체는 Aa 혹은 aA 의 유전자형을 지닌다. 이형접합에서 발현하는 쪽이 우성이다. 열성유전자는 멘델의 우열의 법칙에 잘 나타나 있다. 부와 모의 교배로 이어진 자손 1대에서 먼저 발현되는 형질이 우성이다. 반면 표현되지 못하고 가려지게 된 형질을 열성 유전자라 칭한다. 먼저 발현되고, 그렇지 않고의 차이로 유전형질의 우수성을 평가할 수는 없다.
생물·생명
Q. 완두가 유전실험 재료로 적합한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.1) 완두는 대립형질이 뚜렷하게 구분됩니다.2) 한 세대가 짧고 자손의 수가 많아 통계 처리하기에 아주 좋습니다.3) 자유로운 교배가 가능하며 재배가 쉬운 장점을 가지고 있습니다.1) 보라색 꽃 완두끼리 여러 세대동안 자가 수분하여 보라색 꽃 순종 완두를 얻었습니다.같은 방법으로 흰색꽃 순종완두도 얻었습니다.이렇게 해서 얻은 보라색 꽃 순종 완두와 흰색 꽃 순종 완두를 교배해 잡종 1대(F1)를 얻습니다.2) 1)의 교배를 통하여 얻은 잡종 1대(F1)에서는 모두 보라색 꽃 완두만 나타났습니다.3) F1을 자가수분하여 얻은 잡종 2대(F2)에서는 보라색 꽃 완두 705개, 흰색 꽃 완두 224개를 얻었습니다. 즉, 보라색 꽃 완두와 흰색 꽃 완두가 약 3:1의 비율로 나타났습니다.
전기·전자
Q. 유선 전화를 최초로 발명한 발명가가 누구인지 궁굼 합니다
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.최초의 전화 발명가’는 벨이 아니었다. 이탈리아의 발명가 안토니오 무치(Antonio Meucci, 1808~1889)가 최초의 전화 발명가였다는 사실이 뒤늦게 알려진 것이다. 무치는 자석식 전화기를 발명한 뒤 특허를 내기 위해 웨스턴유니언전신회사(Western Union Telegraph Company)와 의논하는 동안 설계도와 전화기 모델을 잃어버렸다. 이후 벨이 무치가 발명한 것과 비슷한 전화기로 특허를 취득했던 것이다. 당시 무치는 소송을 제기했으나 패소했다. 그러나 2002년 6월 미국 의회는 공식적으로 안토니오 무치를 최초의 전화 발명자로 인정했다. 이로써 최초의 전화 발명가라는 타이틀은 126년 만에 제자리를 찾았다.