안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
전기·전자
Q. 마이크로 웨이브이 대해 궁금합니다!
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.전자레인지는 음식물의 수분을 진동시켜서 열을 발생시킵니다. 호일의 경우 마이크로파를 반사시킵니다. 그래서 스파크를 일으키고 불을 냅니다.
물리
Q. 자석은 열을 가하면 왜 자기력이 떨어지나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.자석이 자성을 갖는 이유는 전자들의 스핀이 일정한 방향으로 되어있기 때문입니다. 온도가 올라가면 전자 스핀의 방향이 사방으로 흩어집니다. 그래서 자성을 잃어버리게 되는 것입니다. 그 온도를 퀴리온도라고 합니다.
전기·전자
Q. 홀로그램 3d터치에 대해서 궁금해요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.언택트 디바이스용 안심 터치 디스플레이에 적용된 홀로그램의 핵심 기술은 글라스의 굴절각(Numeriacl Aperture)이다. 언택트용이기 때문에 일반 글라스 대비 높은 굴절각을 적용했고 빛이 들어오는 입사각과 반사되는 반사각의 원리를 이용했다.
전기·전자
Q. 홀로그램의 원리가 궁금합니다~
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.홀로그램은 사진투영 기법에 의해 만들어지는 3차원 이미지이다. “완전하다”라는 의미를 가지는 그리스어 holos와 “그림”이라는 의미를 가지는 gramma가 합쳐서 만들어졌다. 홀로그램은 2차원 컴퓨터 화면상에서 나타나는 3D나 가상현실과는 달리, 사람에게 실사와 같은 입체감을 제공한다. 3D 홀로그램 기술의 가장 큰 특징은 이용자들이 전용 안경을 쓰지 않고도 실제 공간에서 자연스러운 입체영상을 즐길 수 있다는 것으로, 기존의 스테레오스코픽 방식에서 야기되는 눈의 피로감과 어지럼증 등의 문제를 근원적으로 해결할 수 있습니다.홀로그램은 홀로그래피의 원리를 이용하여 3차원으로 만들어진 입체적 시각 정보를 일컫는다. 일반적으로 홀로그램을 만들려면 2개의 레이저 광선의 간섭효과를 이용하며, 간섭무늬가 저장된 필름을 홀로그램이라고 한다. 영국의 물리학자 데니스 가버(Dennis Gabor)가 발견한 원리인데, 가버는 이 원리로 1971년에 노벨상까지 수상했다합니다.
화학공학
Q. 강화유리는 어떻게 만들어지는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.강화 유리(强化琉璃)는 판유리를 열처리한 후 유리 표면에 공기를 불어 급랭시킨 유리이다. 강도가 크고 깨지더라도 파편이 피부를 다치게 하지 않기 때문에 자동차 창문 따위에 널리쓰인다.연마판유리에 공기를 뿜어 주면 유리의 표면은 공기에 의해 급랭되어 표면 가까운 부분에서는 압축응력, 내부에는 인장응력을 지닌 유리가 만들어지는데 이를 강화유리라 한다. 유리는 본래 열에 의해 팽창·수축하는 성질을 가졌으므로 이와 같은 상태로 만들 수 있는 것인데, 이렇게 가공한 유리는 일반적인 냉각법으로 표면이 균일하게 식지 않으므로 깨어지고 만다. 이를 방지하려면 균일하게 식히는 독특한 기술이 필요하다. 또 균일하게 식히더라도 유리의 성질 자체에 부분적으로 차이가 있으면 역시 깨진다. 강화유리는 강도가 대단히 높아 보통 유리의 약 5∼10배나 된다. 그러나 표면을 균일하게 냉각시키려면 모양이 단순한 것이어야 하므로 현단계로는 빌딩의 커다란 유리창, 자동차의 앞유리 등에 쓰일 뿐이다. 강화유리는 표면에 압축능력을 균일하게 지니고 있음으로써 강한 것이며 만약 표면에 상처가 생겨 이 힘의 균형이 깨어지면 잘게 부서지고 만다. 이 때문에 유리칼로 자를 수가 없으며, 억지로 자르려 하면 역시 잘게 부서지고 만다. 그러나 보통의 유리처럼 파편에 의해 사람이 다치는 일은 대단히 드물다. 이보다 더욱 강한 유리로는 미국에서 개발된 이온교환강화유리가 있다. 이것은 유리 표면의 나트륨을 이온반경이 큰 칼륨으로 치환함으로써, 유리 표면에 압축응력을 부가한 것으로, 고층 빌딩 위에서 떨어뜨려도 깨지지 않을 정도로 강하다.
생물·생명
Q. 개미는 후각이 발달한 곤충인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.개미들은 특정 휘발성유기화합물(VOC)을 맡고 둥지로 돌아가는 것으로 관찰돼 왔다.게다가 각각의 암에 고유의 VOC를 분석하고, 종류를 특정할 수 있는 것을 증명한 연구도 있다.개미를 훈련시키면 암 탐지견이 아닌 암 탐지 개미로 만들 수 있을지도 모른다.개와 맞먹는 검출 능력이 있다고 합니다.
생물·생명
Q. 흰민들레와 노란민들레는 같은 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.흰민들레는 약성이 좋게 알려진 약용 식물입니다. 신톱ㄹ이 깊은 산중에서 오염없이 재배하는 토종 흰민들레 뿌리와 꽃피기 전의 전초를 포공영이라 하여 한약재로 사용되며 봄철 어린 잎을 채취해서 김치나 나물로 무치거나 샐러드로 먹을 수 있습니다. 이것은 쉽게 볼수없는 순수 토종 꽃이라합니다.
토목공학
Q. 콘크리트와 아스팔트의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.아스팔트는 석유 정제 과정에서 나오는 부산물을 사용하여 만듭니다. 열에 의해 녹았다 굳어지는 재료입니다. 탄력성이 좋아 소음이 적어 도로에 많이 사용됩니다. 콘크리트보다 시공 비용이 비싸지만 부분 보수가 용이합니다. 콘크리트는 시멘트를 물을 사용하여 넓게 펴바르는 것입니다. 초기 시공 비용은 아스팔트보다 비싸지만 부분 보수가 어렵습니다. 단단한 경도를 가지고 있어서 도로로 사용하면 소음이 많이 발생합니다. 아스팔트 대비 콘크리트의 차이는 콘크리트는 아스팔트 대비하여 더 단단해 소음이 많다, 초기비용이 저렴하다, 부분 보수가 불가능하다는 것입니다.
물리
Q. 패러데이의 법칙이 어떤 것인가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.M.패러데이가 발견한 법칙으로 1833년 발견한 전기분해 법칙과 1831년에 발견한 전자기유도 법칙이 이에 해당한다.전자기유도에 의해 회로 내에 유발되는 기전력의 크기는, 회로를 관통하는 자기력선속(磁氣力線束)의 시간적 변화율에 비례한다. 기전력의 방향을 정하는 렌츠의 법칙과 함께 전자기유도가 일어나는 방식을 나타낸다.영국의 화학자이자 물리학자인 패러데이가 발견한 전자기 유도 법칙이다. 패러데이는 자기력선에 착안하여 아래 그림과 같은 모형으로 전자기 유도 현상을 설명하였다. “도선에 유도되는 기전력은 그 속을 통과하는 자기력선의 수가 변할 때나 도선이 자기력선을 끊고 지나갈 때 나타난다.” 즉 코일이 자석을 향하여 X에서 Y로 이동하면 코일 속을 통과하는 자기력선의 수가 3에서 5로 변한다. 이는 두 개의 자기력선을 끊고 지나간다고도 설명할 수 있다. 그렇다면 코일 속을 지나는 자기력선의 수는 어떻게 알 수 있을까? 자속 밀도는 단위 면적을 지나는 자기력선의 수로 정의된다. 여기서 코일을 지나는 자기력선의 수는 B×A로 나타낼 수 있다. 이때 A는 코일이 둘러싸고 있는 면적이다. 이 값을 자속이라고 하고 Ф로 나타낸다.
토목공학
Q. 피곤하면 눈밑에 다크서클이 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.다크 서클이 생기는 이유는 다양합니다. 하지만, 눈 주변의 피부 두께의 차이에 따라 발생하는 것은 마찬가지입니다. 이 부위를 안와골막 부위라고 합니다. 신체 대부분의 부위에 있는 피부는 2-3 mm 두께입니다. 하지만, 눈 밑의 피부는 보통 0.5mm 두께입니다.피부가 얇다는 것은 피부 밑의 혈관이 육안으로 더 잘보여 피부의 색깔이 달라지게 되는 것을 의미합니다. 여기서 피부 위에 나타나는 것이 실제 피부 밑을 투영하는 것임을 알 수 있습니다.피부 바깥 층 바로 아래에 있는 피부와 조직, 즉 피하조직은 파랑이나 보라색 파장만을 통과시킵니다. 그 결과 파란 빛만이 반사되기 때문에 정맥이 파랗게 보이는 것입니다.이 반사된 색은 피부색이 어두운가 밝은가(선천성 색소 결핍증)에 따라 달라집니다. 전자의 경우, 정맥은 녹색이나 갈색으로 보이고 후자의 경우, 짙은 보라색이나 짙은 빨강색으로 보입니다.이것이 눈 밑에 다크 서클이 생기는 이유 중의 하나입니다. 신체 내 두꺼운 부위와 비교할 때, 눈 밑의 혈관이 푸르스름하게 보일 가능성이 많습니다. 나이가 들어감에 따라, 피부에 콜라겐과 탄력성이 줄어들면서 피부가 더욱 얇아지고 다크 서클이 더 뚜렷해지게 됩니다.