안녕하세요 이중건 전문가입니다.
생물·생명
Q. 개구리가 피부로 숨쉬는 원리를 알려주세여
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.개구리는 산란-알-올챙이 때까지는 물속 생활을 하고 어린 성체가 되면 땅으로 나와 육상 생활을 한다. 이와 더불어 물 속 생활 때에는 아가미 호흡을 하고 어린 개구리로 변태함에 따라 폐호흡(허파호흡)으로 전환한다. 본 영상의 북방산개구리 올챙이는 뒷다라기 나오거나 나오기 직전의 단계이고 몸체도 어린 개구리 모습을 보이고 있다. 이에 따라 호흡도 아가미 호흡에서 폐호흡을 서서히 한다. 올챙이들이 입을 물 밖으로 내어 뻐끔 뻐끔하는 것은 먹이활동도 하지만 폐호흡 활동도 시작했다고 보아야 할 것이다.
토목공학
Q. 눈과 비가 같이 오는 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.눈은 일정 온도 이하에서 내리는 것인데, 온도가 엄청 낮지도 높지도 않기에 물이 얼다가 말아서 완벽한 눈이 아닌, 눈+비 형태로 내리는 것이랍니다.
토목공학
Q. 컵라면이 봉지라면 보다 빨리 익는 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.컵라면은 봉지라면의 면보다 얇게 제작이 된답니다. 그래서 더 빠르게 익는 것이지요!!
화학
Q. 날씨가 추워지면 콧물이 나오는 이유?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.겨울에 찬 바람을 맞으면 맑은 물같은 코가 흘러나옵니다. 오늘 같은 날씨에는 누구나 밖에 10분만 서 있어도 콧물이 주르륵 흘러나오게 되지요. 지극히 정상적인 생리현상입니다. 만일 영하 15도의 공기가 코를 통해 폐에 그대로 들어가면 폐가 얼 것입니다. 하지만 이런 일은 발생하지 않죠. 추운 날에는 코안에 열기가 생겨 들이마시는 공기를 따뜻하게 데워줍니다. 소위 말하는 코의 가온작용이지요. 코의 가온작용은 피 – 혈류량 조절을 통해 이루어지고요. 이 가온작용 때문에 추운 날 코가 나오는 것입니다. 추운 겨울에는 체온유지를 위해 코안의 혈관이 확장해 뜨거운 피가 비강 내에 대량으로 몰리게 됩니다. 들이마시는 공기를 데워 따뜻하게 만들 목적으로 말이죠. 이 때 삼투압에 의해 혈장이 혈관 안에서 비점막 조직으로 확산하면서 맑은 물같은 코가 나오게 됩니다. 여기에 따뜻한 공기와 찬 공기가 만나면 창문에 김서림이 생기듯, 바깥의 찬 공기가 코안의 따뜻한 공기와 만나 맑은 물방울을 형성해 콧물처럼 흘러나오기도 하지요.
화학
Q. 카멜레온은 어떻게 색깔을 변화시킬수있나요??
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.그 비밀을 미셸 C. 밀린코비치(Michel C. Milinkovitch) 제네바대학교(Université de Genève, Switzerland) 교수가 학술지 네이처 커뮤니케이션즈’(nature communications)를 통해 밝힌 것에 따르면 피부세포 내 나노결정 구조가 변화함에 따라 이러한 현상이 나타난다고 합니다.다른 동물은 색소의 축정이나 분산으로 인해 피부색이 변하는데요. 카멜레온은 이들과 달리 구조가 변화함에 따라 빛의 파장이 달라지면서 피부색이 변한다는 것입니다. 이를 '광간섭'이라고 합니다.카멜레온의 피부에는 빛을 반사하는 층이 2개 있다고 합니다. 이런 피부를 당기거나 느슨하게 하는 방법으로 이 층의 나노결정의 격자구조를 바꿀 수 있고요. 그리고 격자구조가 미세하게 변하면 흡수하고 간섭하는 빛의 파장대가 바뀜으로써 피부색이 바뀐다고 하네요.
토목공학
Q. 변기 막힘 시 물을 한번에 쏟으먼 뚫리는 원리?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.물이 많을 수록 수압이 쌔져서 변기에 내려가는 압력을 높혀 뚫는 원리입니다. 물이 많을수록 수압이 쌔져서 그렇답니다.
화학
Q. 마스크에 물기가 맺히는 이유?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.우리 입에서 나오는 공기에 수증기가 포함되어있습니다. 그런데, 밖 온도가 낮다보니 수증기가 액체(물)이 되어 마스크에 맺히는 거랍니다.
화학
Q. 하루만에 기온이 20도 급락했다는데 왜 그런건가요?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.지구온난화 보다는, 우리나라가 겨울철 북쪽 기단의 영향을 받는데, 급격히 기단이 영향을 주어 추워진거랍니다.
화학
Q. 소금이 찬물보다 뜨거운물에 잘 녹는 이유?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.용해도는 온도, 농도 등 다양한 요소가 반영된답니다. 특히, 온도에 따라 용해도가 올라가기 때문이죠. 소금 뿐 아니라 대부분의 물질이 온도가 높아질 수록 용해도가 높아진답니다. 다만, 온도가 낮아야 잘 녹는 물질들도 존재해요. 각 물질의 특성인거죠!
화학
Q. 핫팩 속에 어떤 물질들이 들어 있나요?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.네 철가루가 주 성분입니다. 일회용 핫팩은 부직포 주머니에 가루가 들어 있는 형태가 일반적이다. 핫팩은 꺼내어 흔들거나 주무르면 열이 발생하기 시작하고, 3~4시간 정도 열이 지속된다. 핫팩은 제품에 따라 40도에서 60도까지 열을 발생시키기 때문에 겨울이 시작되면 핫팩을 미리 챙겨 두는 사람들이 있을 정도로 겨울 필수품으로 자리 잡은 지 오래다. 그렇다면 핫팩은 어떤 원리로 따뜻한 열을 발생시키는 것일까? 답은 바로 핫팩 안에 있는 철가루에 있다.핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 한다. 일반적인 철의 산화는 아주 천천히 진행되기 때문에 열이 발생하는 것을 느끼기 어렵지만, 손난로 안에 들어 있는 철은 가루 형태로 조금만 흔들어주어도 빨리 산화되고 그 과정에서 온도가 급격히 높아지게 되는 것이다.특히 핫팩에 들어 있는 가루들은 아주 곱고 미세한데, 핫팩을 흔들면 주머니 밖 외부 공기와 만나면서 빠른 속도로 철가루가 산화될 수 있기 때문이다. 또한 핫팩에는 탄소가루와 소금, 물 등이 포함되어 있는데, 이러한 물질들은 산화가 빨리 이루어지도록 돕는 촉매 역할을 해 손난로가 더욱 더 빠르게 열을 낼 수 있도록 도와준다고 한다. 이렇게 미세한 철들이 들어간 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장해서, 제품을 운반하거나 보관할 때 산화 반응이 일어나지 않도록 한다.