안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라 서해안은 동해안이나 남해안보다 조수 간만의 차이가 큰데 왜 그런지 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.서해안이 동해안보다 조수 간만의 차이 많이 납니다. 그 이유는 지형 때문입니다. 서해안은 동해안에 비하여 좁은 협곡처럼 되어 있어 상대적으로 넓은 동해아노다 조수 간만의 차아 더 나는 것입니다. 즉 물이 차 올라올때 좁음으로 해서 물이 더 높게 올라오는 구조입니다.
지구과학·천문우주
Q. 재난영화의 소재로 자주쓰이는 해일. 해일은 어떤 과정을 통해 발생이 되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.바다에서는 항상 파도가 쳐요. 파도는 바다 표면에서 물이 출렁이는 것을 뜻하지요. 파도는 바람과 더불어 지구의 자전과 달이 지구 주위를 공전하면서 지구를 끌어당기는 힘 때문에 생겨요. 대부분의 파도는 바람 때문에 생기지요. 바람이 불면 움직일 수 있는 물이 바람과 마찰을 일으키기 때문에 파도가 생기는 거예요.바닷가에 밀려오는 높고 큰 파도는 육지로 바닷물이 넘쳐 들어오는 해일을 일으켜요. 해일은 바닷속에서 지진이 일어나거나 화산이 폭발하여 생기기도 하고, 태풍처럼 적도 근처에서 만들어지는 거대한 폭풍이 바다 위에서 일어날 때 생기기도 하지요.바닷속 지진 때문에 생기는 해일을 ‘지진성 해일’ 또는 ‘쓰나미’라고 불러요. 2004년 인도네시아 수마트라 섬에서 커다란 쓰나미가 발생했어요. 이 쓰나미는 인도네시아뿐만 아니라 가까이 있는 타이와 수천 킬로미터 떨어진 방글라데시, 인도, 스리랑카, 몰디브 해안을 덮쳐 수많은 사람이 죽는 어마어마한 피해를 입혔어요. 2011년에 일본에서 생긴 쓰나미는 원자력 발전소를 덮쳐서 지금도 많은 어려움을 주고 있지요.태풍으로 인한 파도는 우리나라에 큰 피해를 주기도 해요. 태풍은 커다란 소용돌이 모양을 하면서 바다에 큰 파도를 만드는데, 10미터도 넘는 높은 파도는 배를 집어삼키기도 하지요.
지구과학·천문우주
Q. 물리학에서 화이트홀이 무엇인지 궁금합니다.?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.모든 것을 빨아들이는 블랙홀에 반하여 모든 것을 내놓기만 하는 천체를 말하며 아직까지 이론적으로만 존재할 뿐 직접 혹은 간접적인 방법으로 그 존재가 증명되지는 않았다.아직까지는 이론적으로만 존재할 뿐 실제로 우주에서 직접 또는 간접적인 방법으로 존재가 증명되지는 않았다. 화이트홀이 등장하게 된 이유는 웜홀(worm hole) 때문이다. 즉 웜홀은 우주 내의 통로로서 한쪽으로 들어가서 다른 쪽으로 나와야 하는데, 입구는 모든 것을 빨아들이는 블랙홀로 설명하고 그 출구로서 화이트홀을 생각하게 된 것이다. 최근 영국의 우주물리학자 호킹은 블랙홀이 작을수록 화이트홀과 다름없는 강한 빛과 물질을 방출한다는 이론을 내놓았다.
토목공학
Q. 면도기는 어느나라 누가 제일 처음 만들었나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.서양의 면도칼은 유물에 의하면 이미 BC 1400년대의 이집트에서 청동제 도끼 모양의 면도칼이 사용되었음을 알 수 있다. 또 아시리아에서는 몽둥이 모양의 평평한 면도칼이 사용되었으며, 고대 그리스에서도 BC 325년에 초승달 모양의 면도칼을 사용하였다. 얼마 전까지도 흔히 쓴 곧 바르고 납작하며 접었다 폈다 할 수 있는 이른바 서양면도칼은 고대 로마에서 처음으로 사용되었고, 15세기에 목제 칼집이 달린 것이 나왔다고 한다.
생물·생명
Q. 거북이 등껍질 성분은 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.거북의 껍질은 본래 늑골(갈비뼈)과 흉골(등뼈)이 진화되어 형성된 것이다. 등 쪽을 배갑(carapace), 배 쪽을 복갑(plastron)이라고 하는데, 배갑과 복갑이 맞닿는 부분을 골교(bridge)라고 한다. 맨 바깥에는 케라틴 성분으로 구성된 각질판이 있고, 각질판 아래로 척추뼈와 늑골, 복늑골(파충류의 배 부분을 감싸는 뼈)이 합쳐져 있다.
전기·전자
Q. 오토매틱 시계의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.기계식 시계의 용두의 회전이나 오토매틱 회전축의 회전이 중앙 테엽을 감게 되고 이 테엽의힘이 톱니바퀴를 거쳐서 밸런스를 회전시킨다. 밸런스는 1초에 4회 회전하면서 규칙적으로 회전 시킨다.이것이 오토매틱 무브먼트 시계의 메카니즘의 원리이다.
화학공학
Q. 총알도 튕겨내는 방탄유리의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.두꺼운 유리는 그 자체로서 총탄 을 방탄 할 수 있습니다.그러나 화력이 강한 소총(5.52 7.62)를 막기 위해서는 최소 55mm-65mm(USA) 두께의 (무게 : 137kg/1m2) 유리 가 필요합니다.유리를 두껍게 할 경우, 유리 무게 와 투과성 저하 로 인해 사용(크기 제안) 및 시공 그리고 유지 보수 에 많은 문제점들이 있습니다.휠코리아 의 PAB 방탄 유리는 특허(제 10-1025474호)된 제품으로 유리 사이에 관통 방지 필름(MD film)을 삽입, 얇고 투과도가 좋으면서 높은 방탄 성능과 내구성이 있는 고 기능 고 하중 방탄유리입니다.
지구과학·천문우주
Q. 밖에서는 안이 보이지 않는 유리
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.빛을 반사하는 성질이 있는 것은 알루미늄, 질산은 등이 있습니다. 그리고 이것을 코팅하여 단방향 두과성을 갖는 유리를 만드는 것입니다. 또 외부는 강한 빛으로 빛이 많이 반사하고 내부는 어둡게 하여 잘 보이지 않는 것입니다.
전기·전자
Q. 청자를 만드는 원리가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.고령토는 장석이 풍화작용을 받아 만들어진 고운 흙입니다.도자기의 원료로 쓰이며 순수한 고령토는 육안으로보았을 때는 흰색이나 회색을 띠고,높은 온도에서 구워내면 흰색으로 변합니다.*풍화작용: 오랜 시간에 걸쳐 바위나 돌이 햇빛, 공기, 물 등에 의하여 제자리에서 점차 부서지는 것.고령토와 자석을 한데 섞어 사용하면서 도자기 제조기술에질적인 비약적 발전을 가져왔고,흰색의 고령토는 섭씨 1,700℃ 이상을 견뎌낼 수 있습니다.청자의 푸른 빛은 흙의 색도, 안료의 색도 아니고,바로 유약이나 태토에 포함된 철분 성분 때문입니다.유약에 약 1~3%의 산화제이철(Fe2O3)이 포함되면이것이 1200도 이상의 열을 받아 발색을 하게 되는데,산소가 충분하면 황색 등 붉은 색 톤을 띄고,산소가 부족하면 푸른빛을 띄게 됩니다.예시로 노천에서 구덩이를 파고 산소 공급이충분한 산화염 상태에서 굽는 선사시대의 토기 등이붉은 계통의 색을 띄는 것은 바로 이 산화제이철이그대로 남아 붉은색을 발하기 때문입니다.반대로 노천 대신 밀폐된 가마 속에서 불을 때면산소 없이 굽게 됩니다.이때 산소가 부족하게 되고이 상태를 유지되면서 나오는산화제일철의 색이 바로 푸른색입니다.
기계공학
Q. 보온보냉이 우수한 텀블러 재질?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.몸통 재질스테인리스 스틸: 몇만 원대 텀블러에 사용되는 소재이다. 보온·보냉 성능이 플라스틱 소재보다 월등히 뛰어나다. 오래 쓸 텀블러를 구한다면 스테인리스 스틸 재질로 사는 게 좋다.티타늄 합금: 극소수 업체가 아웃도어용으로 고가로 출시한다. 스테인리스 스틸 제품보다 월등히 가벼운 무게 때문.플라스틱: 몇천 원대 텀블러에 사용되는 소재이다. 폴리에스테르(PET, PBT 등), 폴리프로필렌(PP) 등을 많이 사용한다. 내구성, 보온력 등 스테인리스에 비해 대부분의 면에서 열등하며, 2천 원짜리 초저가형은 발암물질을 배출하기도 하며 여름철 냄새가 나기도 하기 때문에 오래 쓸 거면 그냥 돈 좀 더 주고 스테인리스 보온병을 사자.유리 크리스탈: 주방 밀폐용기에 쓰이는 경량 압축 유리 크리스탈이다.보온보냉 성능콜드컵(Cold Cup): 보온·보냉 성능이 없어서 뜨거운 음료를 담으면 텀블러가 가열된다. 차가운 음료 전용이다.보온·보냉병: 보온·보냉 성능을 갖추었다. 주로 보온병 태그를 달고 출시된다. 대부분 스테인리스 이중 구조 혹은 티타늄 이중 구조다.몸통 벽 구조단일벽 Single Wall Tumbler: 텀블러 벽이 한 겹이다. 단일벽 구조는 쉽게 뜨거워지기 때문에 뜨거운 음료를 담을 수 없다. 뜨거운 음료를 담고싶다면 반드시 이중벽 구조로 사자.이중벽 Double Wall Tumbler: 텀블러 벽이 두 겹이다. 안쪽 벽이 뜨거워져도 바깥벽은 쉽게 뜨거워지지 않는다. 이중벽 구조를 구매할 때는 몸통 안쪽에 이음새나 용접 자국이 있는지 살펴보자. 안쪽에 틈이 있으면 이중벽 사이로 물이 들어간다.이중진공벽 Insulated Double Wall Tumbler: 이중구조를 제작한 뒤 이중벽 안에 있는 공기를 빼낸 것이다. 이중구조보다도 더 낮은 열전도율을 가졌다. 다만 충격을 받으면 공기가 유입되어 제 성능을 잃어버린다.