안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기는 천둥번개로 부터 어떻게 안전하게 비행을 하는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.커다란 전기회로와 같은 비행기는 번개가 치면 전류를 곧바로 공중으로 흘려버립니다. 비행기 동체는 전도성 좋은 알루미늄 합금인 '두랄루민(Duralumin)'으로 만들어졌습니다.비행기에 벼락이 치면 강한 전류가 기체 표면을 따라 순식간에 퍼지지만 날개 곳곳에 설치된 수십여 개의 피뢰침이 전류를 곧바로 공중으로 흘려 버립니다. 이 피뢰침을 '정전기 방출기(Static Discharger)'라고 합니다. 비행기의 창문에서 날개를 바라보면 주날개와 꼬리날개 쪽에 15~20㎝ 길이의 뾰족한 침이 여러 개 있는데 그 침이 정전기 방출기이자 피뢰침입니다.비행기의 피뢰침은 정전기 방출 역할도 합니다. 비행 중에 부딪히는 먼지, 강우, 강설, 얼음 등의 입자들이 가지고 있는 전자가 비행기 표면에 붙거나 비행기 표면의 전자가 입자들에 붙으면서 정전기가 발생합니다. 이렇게 쌓인 정전기는 기체의 뾰족한 부분으로 몰려가 방전을 일으키기도 하고, 통신 장애를 유발할 수도 있기 때문에 공중에 흩어줘야 합니다.비행기 기체가 강한 전류를 공중으로 흘리는 원리는 '패러데이의 새장 효과'라고 합니다. 새장에 전류가 흘러도 새장 속의 새가 안전한 것과 같은 원리입니다. 번개가 칠 때 자동차 안으로 피신하면 전류가 자동차 몸체로 빠져나가 안에서는 안전한 것과 같은 원리입니다.
화학
Q. 수소차 와 일반 가솔린차의 차이점
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.수소차는 일종의 전기차입니다. 수소차는 수소와 산소가 촉매 반응을 통해 생성되는 전기를 이용해 구동하는 방식입니다. 전기차는 바테리에 미리 전기를 충전하여 그 충전 전기로 구동하는 방식이고요가솔린은 가솔린 엔진을 이용하여 구동하는 방식입니다. 수소차와 전기차는 전기를 얻는 방식만 다르고 구동하는 방식은 동일합니다.
화학
Q. 냉장고는 어떤 원리로 시원함을 유지 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.냉장고작동원리는 냉매를 이용해저장고 안에 있는 열을 빼앗아서온도를 내려주게 됩니다.
화학
Q. 냉동실의 작동 원리에 대해서 질문 드립니다
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.냉매의 액체- 가스-액체 과정을 되풀이 하면서 냉동고 내부온도는 낮춘다.4가지 순환 구조 방식압축기 : 기체 냉매를 고온 고압의 기체로 압축응축기 : 고온, 고압의 기체가 응축기를 지나는 동안 열을 방출하여 액화모세관 : 저온 고압의 액체가 모세관을 통과하여 압력이 낮아짐증발기 : 저온 저압의 액체 냉매가 기화 하면서 열을 빼앗아 냉장고 안의 온도가 급격히 낮아짐
기계공학
Q. 총의 소음기는 어떤 원리로 소리를 안나게 하는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.이게 일반적인 소음기의 모양인데, 원통형 내부 안에 많은 격벽형태의 구조가 만들어져 있다.일반 총이라면 바로 연소가스가 총구를 빠져나오겠지만소음기를 장착하면, 소음기 안에서 연소가스가 격벽사이사이로 차례차례 팽창하면서 그 위력이 감소된다.따라서 격발음이 크게 감소되는 것입니다.
생물·생명
Q. 악어의 성별이 바뀌는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.악어는 부화할 때 온도에 따라서 성별이 바뀐다고 합니다. 30도 미만이면 암컷으로 태어나고34도 이상이면 숫컷으로 태어납니다. 30~34도 사이이면 암컷과 수컷 모두 태어날 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라 역대 최고 온도는??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.2018년 홍천에서 41도 기록했습니다. 1981년 양평에서 -32.6도 기록했습니다.
전기·전자
Q. 우리가 사용하는 전기는 어떻게 발명 되었나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.전기의 발견은 고대 그리스에서 이뤄졌습니다. 고대 그리스의 철학자이자 과학자인 탈레스는 BC 600년경 호박이라는 보석을 통해 전기를 발견했습니다. 당시 탈레스는 우연히 호박을 모피에 문질렀는데요. 이때 전하가 발생하며 물체를 끌어당기는 것을 보고 전기를 발견했다고 합니다. 전기의 영문표기인 ‘electricity' 역시 호박의 그리스어 ‘electron'에서 유래한 것입니다.이후 16세기, 영국의 윌리엄 길버트는 호박이 지니는 전기와 자석이 지니는 전기를 명확히 구분했습니다. 길버트는 지구가 하나의 커다란 자석임을 제시하며, 자석의 원인은 호박의 전기와 다르다는 주장을 펼쳤고, 이로 인해 ‘전기’와 ‘자기’의 구별이 시작된 것입니다.1752년에는 미국의 벤저민 프랭클린이 연을 이용해 번개의 전기적 성향을 증명하기도 했으며, 프랑스의 물리학자 뒤페는 전하의 음과 양을 구별하는 발견을 이루기도 했습니다. 이 외에도 인류의 역사 속에서 전기는 과학자들 사이에서 꾸준히 연구됐으며, 마침내 1879년, 토머스 에디슨이 전구를 발명하며 전기 시대의 서막을 올렸습니다. 이후 전기는 각국에 보급되어 일상생활 속에 널리 쓰이게 되었고, 오늘날까지 전기는 우리 생활에 필수적인 에너지로 자리 잡게 된 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 보름달, 반달 등 달 모양은 왜 바뀌는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.그것은 달이 지구 주위를 공전하기 때문에 생기는 현상입니다. 달은 지구 주위를 거의 한달에 한번씩 공전을 합니다. 그래서 태양으로부터 빛을 받는 부위을 보게 되는데태양과 지구 그리고 달이 거의 일직선상에 있으면 보름달을 볼수 있고 90도로 위치한다면 반달을 보게 되는 것입니다.
전기·전자
Q. 전기가 만들어지는 생성 원리가 궁굼 합니다
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.자석의 역학적 에너지가 전기에너지로 전환되어서이다 자석이 코일 주변을 움직이면서 자기장이 변해 유도전류가 흘러 전기에너지가 생성된다