안녕하세요 정철 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양이 하루종일 지지 않는 나라도 있을까요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.지구 상에서 태양이 하루 종일 지지 않는 지역은 없습니다. 모든 지역에서는 하루 중 일정 시간 동안은 태양이 뜨고, 일정 시간 동안은 태양이 지기 때문입니다.하지만 지구의 극지방에서는 겨울철에는 몇 주에서 몇 개월에 이르는 긴 밤이 있습니다. 북극 지방에서는 겨울에는 태양이 뜨지 않는 기간이 있어서, 몇 주에서 몇 개월간은 완전한 어둠이 지속됩니다. 이러한 기간을 '극야' 또는 '극변'이라고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 바닷물이 쉽게 얼지 않는 이유가 알고 싶어요
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.바닷물이 쉽게 얼지 않는 이유는 물의 높은 열화상도 때문입니다. 열화상도란 물이 온도 변화에 대해 얼마나 저항하는지를 나타내는 지표입니다. 바닷물은 순수한 물에 비해 열화상도가 높기 때문에 물 온도가 낮아져도 쉽게 얼지 않습니다.바닷물은 염분과 다양한 미량 원소를 포함하고 있어서, 이러한 물질들이 물 분자 사이에 결합하면서 분자 간 결합이 강해집니다. 이러한 결합은 물 분자가 얼어붙는 것을 방해하기 때문에 바닷물이 쉽게 얼지 않는 원인 중 하나입니다.또한 바닷물은 해수면 아래에서 물이 깊어질수록 압력이 커지게 됩니다. 이로 인해 물 분자 간의 결합이 더욱 강해지고, 물 분자가 더욱 밀도가 높아지게 됩니다. 이 밀도 차이로 인해 바닷물은 얼음보다 더욱 높은 밀도를 가지고 있기 때문에 더욱 쉽게 얼지 않는 것입니다.
생물·생명
Q. 새는 어떤 원리로 날수 있는 것입니까?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.새의 날개는 곡선 모양으로 되어 있어서 공기가 날개 위로 흐르면서 위쪽은 차고, 아래쪽은 빨리 흐르게 됩니다. 이렇게 되면 날개 위쪽에는 압력이 낮아지고, 아래쪽에는 압력이 높아지게 됩니다. 이 차이로 인해 새는 비행할 수 있게 됩니다. 즉, 날개 위쪽의 낮은 압력과 아래쪽의 높은 압력으로 인해 새는 공기 중에서 위로 밀려오는 추력을 받게 되고, 이러한 추력이 새를 위로 끌어올리면서 비행을 하게 됩니다.새가 날기 위해서는 날개의 움직임과 모양, 그리고 날개를 움직이는 근육의 동작이 중요합니다. 새는 날개를 위아래로 움직이면서 추력을 만들어내는데, 이때 상하운동을 통해 새는 방향을 조절합니다. 또한 새의 근육은 매우 강력하여 빠르게 움직일 수 있어서, 공기 저항에도 불구하고 빠르게 비행할 수 있습니다.
화학공학
Q. 플라스틱을 대체할 물질이 있을까요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.바이오 플라스틱 (Bio-plastic): 생분해성 플라스틱으로서, 대부분 식물성 원료를 사용합니다. 이러한 바이오 플라스틱은 일반 플라스틱보다 더욱 환경 친화적이며, 일부 제품은 일반 플라스틱과 거의 같은 성능을 제공합니다.종이 (Paper): 종이는 재생 가능한 자원으로 생산되며, 재활용이 가능합니다. 또한 일부 제품은 플라스틱보다 더욱 내구성이 있을 수 있습니다.금속 (Metal): 금속 제품은 매우 내구성이 있으며, 재활용이 가능합니다. 또한 플라스틱과는 달리 열과 냉기에 강하며, 장기적으로 사용될 수 있습니다.유리 (Glass): 유리는 재활용 가능하며, 플라스틱보다 더욱 내구성이 있습니다. 또한 유리 제품은 플라스틱 제품보다 더욱 안전하며, 천연 자원으로 만들어집니다.대나무 등 식물성 소재 (Plant-based materials): 대나무나 기타 식물성 소재를 이용한 제품들은 생분해성이며, 대부분 재생 가능한 자원으로 만들어집니다.여러가지 연구가 되고 있지만 플라스틱을 완벽하게 대체할 만한 물질은 아직 없습니다. 불편하더라도 대체품을 사용하고 플라스틱을 줄여야 할것 같습니다.
물리
Q. 던지면 돌아오는 부메랑의 원리를 알고 싶어요
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.부메랑은 전통적으로 팔꿈치 부근에서 접힌 형태로 만들어지며, 날개의 곡률이 다르게 디자인되어 있습니다. 이러한 디자인은 부메랑이 공기를 가로막는 힘을 불균등하게 만들어, 부메랑이 회전하면서 발생하는 리프트(lift) 힘을 증가시킵니다.던진 부메랑은 공기 저항을 받아 느리게 회전하면서, 이 리프트 힘에 의해 상승하게 됩니다. 이후 부메랑은 점차적으로 곡선을 그리며 회전하다가, 최고점에서는 공기 저항과 중력에 의해 다시 내려오게 됩니다. 이때, 부메랑은 다시 느리게 회전하면서, 앞서 이동하던 방향과 반대로 회전합니다. 이러한 회전 방향이 부메랑이 돌아오는 방향이 되며, 그 속도는 부메랑의 디자인과 회전 속도, 그리고 공기 저항 등에 영향을 받습니다.
전기·전자
Q. 케이블은 왜 동 즉 구리로 만드는걸까요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.그 이유는 구리가 전기 전도율이 높아서 전기 신호를 전달하는 데 매우 효율적이기 때문입니다. 또한, 구리는 가격이 적절하고, 쉽게 가공할 수 있어 케이블 제조에 적합한 소재입니다.따라서 다른 유사한 금속들도 있지만 모든 가성비 및 성능 고려시 가장 적합한 구리를 주로 사용하는 것입니다.
화학
Q. 찬 음식을 먹을 때 머리가 아픈 이유는?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.첫 번째로는 냉각성 두통입니다. 이는 차가운 음식을 먹거나 마시면 뇌의 혈관이 수축하여 혈압이 일시적으로 상승하면서 두통이 발생하는 것입니다. 이러한 현상은 일반적으로 뇌의 혈류량이 감소하면서 발생하며, 주로 이마나 머리 윗부분에서 느껴집니다.두 번째로는 얼음 피로입니다. 이는 뇌가 과도하게 차가운 온도에 노출될 때 발생하는 현상으로, 일반적으로 얼음을 직접 먹거나 얼음물을 마실 때 발생합니다. 얼음 피로는 뇌의 혈류량이 감소하면서 혈액순환이 저하되고, 뇌 조직 자체가 얼어붙는 것처럼 느껴져 머리가 아픈 것입니다.대부분 일시적인 현상임으로 크게 걱정안하셔도 될것 같습니다.
생물·생명
Q. 왜 고기만 섭취했을 때 포만감이 덜 느껴지나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.고기는 단백질이 많이 포함된 음식 중 하나입니다. 단백질은 소화시키기 위해 몸이 소모하는 에너지가 많고, 소화가 느리게 진행됩니다. 이는 고기를 소화하는 동안에도 계속해서 배가 고파져 있기 때문에 고기를 먹은 후에도 포만감이 덜 느껴지는 원인 중 하나입니다.또한, 고기는 지방이나 탄수화물보다 열량이 높아서, 같은 양의 음식을 먹었을 때 더 많은 열량을 섭취하게 됩니다. 이는 포만감을 유발하는 호르몬인 렙틴의 분비를 감소시키고, 반대로 포만감을 감소시키는 호르몬인 그렐린의 분비를 촉진시킵니다.
전기·전자
Q. 인덕션은 자기장을 이용한 방식인데 전자파 문제는 없나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.인덕션 가열기는 전자기장을 이용하여 전기를 흘려보내는 코일에서 자기장을 생성하여 팬에 의해 생기는 열을 사용하여 요리합니다. 이러한 방식으로 가열을 하기 때문에 전자파 문제는 거의 없습니다.인덕션 가열기는 전자파 방출이 매우 낮으며, 방출되는 전자기장은 주로 인체에 미치는 영향이 적은 주파수 범위에서 발생합니다. 따라서 인덕션 가열기는 전자기장 방출이 걱정되는 경우에도 안전하게 사용할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전자레인지에서 방출되는 전자파로 데워진 음식은 안전란가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.전자레인지는 전자파를 이용하여 음식을 데우는 가전제품으로, 전자파는 높은 주파수에서 발생되며 음식에 흡수되어 수분 분자를 진동시켜 열을 발생시키는 원리로 작동합니다.전자레인지에서 방출되는 전자파는 음식물에 대한 열에너지를 생성하는 것으로, 일반적으로 안전합니다. 전자레인지 제조업체는 제품의 안전성을 위해 전자파 방출량을 제한하고 국제적인 안전 기준에 부합하는 제품을 생산하도록 노력하고 있습니다.