안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
화학
Q. 물이 얼고나면 부피가 커진다고 그러는데요, 무게는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.물의 부피는 4도일때가 가장 적다고 합니다. 그리고 물이 얼며 부피가 늘어납니다. 그러나 무게가 증가하거나 그런것은 아닙니다. 물분자간의 거리가 멀어질 뿐이죠.
생물·생명
Q. 민물물고기는 생선회로 먹으면 안된다고 하던데 그이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.민물고기를 섭취하게 될 경우 간디스토마(간흡충)에 감염될 가능성이 높습니다. 특히 민물고기가 살고 있는 강, 호수 주변에 사는 주민들은 그 외 지역 주민들보다 간디스토마에 감염되는 경우가 더 높으며, 중장년층의 남성에서 발생률이 더 높았으며, 흡연 및 음주도 간흡충증 감염률이 더 높다고 합니다. 또한 민물고기 섭취가 많은 국가인 동아시아, 동남아시아 지역에서 자주 발생되는 질환으로 알려진 간디스토마의 증상과 위험성에 대해서 알아보겠습니다.간디스토마(간흡충)는 송어, 붕어, 빙어, 피라미 등과 같은 민물고기를 날로 먹거나 덜 익혀 먹어서 감염되는 식품 매개성 기생충 질환입니다. 간흡충은 신체 내로 들어와 간에서 알을 까고 개체수가 급격하게 증가하며, 쓸개즙이 분비되는 담관에 기생하면서 담관염, 담낭염, 담석, 황달 증상, 간기능이상 등을 일으키며, 장기간 방치하게 될 경우 간흡충이 간 내 담관에 감염되어 담도를 막아 담도폐쇄증을 일으켜 담즙이 정체되거나, 만성염증으로 인해 담도암(담관암), 간암등 암 질환을 유발할 수 있어 주의가 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 요즘 GPS로 내위치나 자동차네비게이션을 쓸수있는데 인공위성에서 신호를 받는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.GPS는 인공위성으로 부터 나오는 전파를 분석하여 현재의 위치를 알아내는 것입니다. 보통 4개의 위성을 이용하죠. GPS 위성이 보내는 전파에 담긴 시간 정보를 수신기에서 받은 시간과 비교한 후 시간 차이에 따른 빛의 이동 거리를 계산한다면 GPS 위성과 측정 위치와의 거리를 구할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주 공간이 팽창하고있는데 태양하고 지구도 멀어지나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구가 태양으로부터 점점 멀어지고 있다는 연구결과들이 속속 드러나 비상한 관심이 쏠리고 있다. 서로 멀어지는 속도 자체는 그리 높지 않지만, 천문학 연구에 큰 시사점을 던지고 있어 학계의 이목이 쏠리고 있다.과학전문지 뉴사이언티스트는 1일 ‘왜 지구가 태양으로부터 멀어지고 있는가’라는 제목의 기사를 통해 최근 천문학계의 눈길이 쏠리는 연구결과들을 소개했다. 뉴사이언티스트에 따르면, 천문학자들은 수천 년 동안 지구와 태양의 거리를 측정하려고 애써왔고, 이에 현재 두 별의 거리는 1억 4천959만 7870.696km로 알려져 있다.태양 중심의 태양계, 즉 지동설에 관한 주장을 처음으로 펼쳤다고 알려지고 있는 기원전 3세기 말 그리스의 천문학자 아리스타르코스는 태양이 지구와 달의 거리보다 20배를 더 멀리 떨어져 있다고 보았다.하지만 측정 결과 실제는 400배가 훨씬 넘는 거리로 알려지고 있다. 20세기 말까지 천문학자들은 훨씬 더 기본적인 우주 측량, 즉 무엇이 천문의 단위로 불려야 할지에 대한 연구에만 집중해왔다.때문에 태양과 지구의 거리 등에 대해서보단, 미시적인 천문 우주과학에만 관심을 쏟아왔다. 하지만 다양한 태양계의 구성체와 행성 사이를 다니는 우주선이 생기게 되면서 지구에서 우주선으로 쏜 레이더 빔에 의해 지구와 태양의 거리가 위에서 쓴 바와 같이 대략 정확하게 측정됐다.
화학
Q. 물을 산소와 수소로 어떻게 분리시키나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.전기분해를 통해서 물을 산소와 수소로 분리할 수 있습니다. 물질을 전기 분해하려면 전원이 필요하다. 화학 전지를 전원으로 사용할 수 있다.화학 전지에서 전자가 나오는 전극은 (-)극이다. 전자는 (-)극에서 나와서 도선을 타고 (+)극으로 들어간다.
생물·생명
Q. 빅뱅이론이라는게 무엇인가요???
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.빅뱅 이론은 우리가 살고 있는 우주가 빅뱅으로 탄생한 이후 어떻게 변해왔는지를 설명하는 이론이다. 사람들의 기대와는 달리 우리 우주가 어떻게 태어났는지를 설명하는 이론이 아니다. 빅뱅 이론의 부족한 점을 보완하는 중요한 이론인 인플레이션 이론을 제안한 앨런 구스는 이렇게 말했다. “빅뱅 이론은 무엇이 폭발했는지, 왜 폭발했는지, 그리고 폭발하기 전에는 무슨 일이 일어났는지에 대해서 아무것도 이야기해주지 못한다.”아무리 그래도 궁금한 건 어쩔 수 없다. ‘빅뱅 이전에는 무엇이 있었느냐’라는 질문은 끊이질 않는다. 여기에 대한 아마도 가장 과학적인 대답은 이것일 것이다. 우리가 알고 있는 시간이라는 것도 우주가 탄생하면서 생긴 것이다. 빅뱅이 일어나면서 시간이 시작되었으니 빅뱅 이전이라는 것은 아예 존재할 수가 없다. 이 대답에 만족할 사람은 별로 없을 것이다. 뭔가 변명처럼 들린다는 말에 동의할 수밖에 없다. 잘 모른다는 말을 어렵게 하고 있는 것이 아니냐고 해도 할 말이 없다.빅뱅 이론은 우주가 탄생한 이후에 어떻게 변해왔는지를 설명하는 이론이지만, 우주가 탄생한 순간부터 10-43초 사이의 극히 짧은 시간은 여전히 설명하지 못한다. 이 시기를 물리학자 막스 플랑크의 이름을 따 플랑크 시대라고 부른다. 이 시대를 설명하지 못하는 이유는 과학 이론이 아직 부족하기 때문이다. 가장 큰 문제는 아주 작은 규모를 성공적으로 다루는 이론인 양자역학과 아주 큰 에너지를 성공적으로 다루는 이론인 일반상대성이론을 통합하는 이론이 아직 없다는 것이다. 아마도 미래에 우리는 두 이론을 통합하는 ‘모든 것의 이론’을 만들어낼 수 있을지 모른다. 그 전까지는 과학으로 플랑크 시대를 다룰 수 없다. 빅뱅 이론은 결국 빅뱅에 대해서는 아무것도 설명해주지 못하는 이론인 것이다. 실망스러운가? 하지만 모르는 것을 정확하게 모른다고 하는 것이 과학의 미덕이다.
토목공학
Q. 펌프의 작동원리가 어떻게 되는지 궁금합니다
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.원심 펌프의 작동 원리는 입구 노즐에서의 압력 감소와 출구 노즐로부터의 압력에 의한 유체 방출로 인한 물의 섭취이다. 이것은 원심력의 물리적 현상 때문입니다. 모든 것이 작동하는 방식을 이해하려면 설치 원칙과 진행중인 프로세스를 단계별로 설명해야합니다.드라이브 시작시 작업 바디의 회전 - 경사 날이있는 터빈 휠.입구 파이프는 터빈 축의 구역에 물을 공급합니다.블레이드를 잡고, 액체는 그들과 함께 원 운동을 시작합니다.고마워. 칼날의 경사 빠른 물은 작업 영역의 원형 영역의 가장자리로 배수됩니다. 이것은 회전의 원심력 및 블레이드의 경사각으로 인해 힘 역학으로 인해 발생합니다.유체가 샘플링 지점에서 이동할 때, 압력 강하입구 파이프에서 자연스럽게 물이 추출됩니다.터빈 휠의 원형 구역 가장자리에서 움직임이 끝나면, 물은 큰 속도로 움직이고 상당한 압력을 발생 시키며 출구 노즐을 통해 자연적으로 배출됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라 최초의 인공위성이 무엇인지 궁굼 합지다
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다. 우리별 1호(KITSAT-1, 우리나라 최초의 인공위성)우리별 1호는 우리나라 최초로 1992년 8월 11일 오전 8시 8분(한국시간)에 프랑스령 기아나 쿠루 우주기지에서 프랑스 발사로켓인 아리안 V-52 로켓에 태워 발사됐다. 우리별 1호는 1989년부터 인공위성 연구센터가 영국의 써리 대학(Univ. of Surrey)의 기술 지원으로 이루어진 위성개발 및 인력 양성을 위한 교육프로그램을 통해 개발된 위성으로 크기 352 x 356 x 670㎜ 무게 48.6㎏의 소형 위성이다.우리별 1호는 지구 촬영 임무와 지구 주변 방사선 측정 등 과학 실험을 성공적으로 수행해 이후 위성 발사 기반을 마련하는데 큰 힘이 됐다. 우리별 1호 개발을 통해 우리나라는 인공위성 제작 기술을 얻고 인공위성 관련 분야의 전문 인력을 키워내는 발판을 마련했다. 또한 우리별 1호는 우주과학에 대한 국민적 관심을 이끌어내 이후 우주 산업을 활발히 하는 데 기여했다.
토목공학
Q. 피곤할때 하품은 왜 나오는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.스트레스로 인해 뇌 온도가 올라가면 이를 식히기 위한 것으로, 하품 직후에는 뇌 온도가 일시적으로 낮아지기 때문이다. 2014년, 뉴욕주립대학 오니온타 캠퍼스 연구팀에서는 사람과 실험용 쥐를 대상으로 하품 전후 온도 변화를 측정한 결과, 하품 직전에는 뇌 온도가 상승했다가 하품 직후에는 낮아지는 것으로 나타났다. 하품은 뇌에 찬 공기를 공급하는 통로로, 뇌의 온도를 낮추기 위해 하품을 함으로써 시원한 공기를 들이마시게 하는 것이다. 피곤할 때 하품을 하는 이유 역시 수면 부족으로 인해 뇌의 온도가 증가하기 때문이다.
물리
Q. 야구공이나 축구공의 실밥 모양이 중요한가요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.야구공은 축구공, 농구공, 골프공 등과는 달리 실밥으로 매듭이 지어진 것을 볼 수 있어요. 야구공 실밥은 총 108개의 매듭으로 돼있는데요. 야구공이 날아갈 때 바람의 저항을 받아 속도가 떨어지는 것을 방지해주는 역할을 야구공 실밥이 담당하고 있다고 해요.야구공이 날아갈 때 공의 앞쪽에서는 공기의 저항이 일어나기 때문에 압력이 높아진다고 하는데요. 공기가 압력이 높은 앞쪽에서 압력이 낮은 뒤쪽으로 이동할 때 만약 야구공 실밥이 없고 매끄럽다면 공기의 흐름이 더욱 빨라져 공의 속도가 더욱 느려지겠죠? 야구공 실밥 덕분에 공기의 흐름은 방해를 받게 되고 야구공은 속도가 떨어지지 않고 멀리 날아갈 수 있는 것이랍니다