안녕하세요 정철 전문가입니다.
화학
Q. 왜 봄이 됐는데 다시 추워진건가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.봄에도 추위가 돌아올 수 있는 이유는 여러 가지가 있습니다.첫째, 봄은 계절 변화의 과도기로서 기상 조건이 불안정하기 때문입니다. 봄이 시작되면 낮에는 따뜻하게 느껴지더라도 밤에는 아직 차가운 기온이 유지될 수 있습니다. 이는 낮과 밤 사이의 온도 차이가 크기 때문입니다.둘째, 남쪽으로부터 따뜻한 공기가 유입되어 따뜻한 날씨가 이어지더라도, 북쪽으로부터 추운 공기가 유입될 수 있습니다. 이 때, 추운 공기가 따뜻한 공기를 밀어내며 냉기가 유입될 수 있습니다.셋째, 전지구적 기후변화로 인해 기온이 예측하기 어려워졌기 때문입니다. 기후변화로 인해 자연적인 기후 패턴이 변화하고, 지구 상의 기상 조건이 불안정해졌습니다. 이러한 변화로 인해 예상치 못한 기후 현상이 발생할 가능성이 높아졌습니다.
지구과학·천문우주
Q. 비오는 날 밤 하늘에 붉은 빛이 도는 이유는?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.가 오면 지표면의 물이 광택을 띄며, 이러한 물 표면에서 인공 광원이 발산되면 반사되어 하늘에 붉은 빛이 돕니다. 이러한 현상은 지표면과 하늘 사이에 있는 물방울이나 물방울이 담긴 구름으로 인해 더욱 강조될 수 있습니다.또한, 대기 중의 먼지, 습기, 연기 등이 인공 광원과 상호작용하여 붉은 빛이 도는 현상도 있을 수 있습니다. 이러한 현상은 주로 도시에서 더 자주 발생하며, 바람이 거의 없는 날씨에 더욱 두드러지게 나타납니다.
생물·생명
Q. 뱀이 성장하면서 허물을 벗는 이유가 알고 싶어요
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.뱀과 같은 파충류는 허물을 벗기는 현상인 외피 갈색화(ecdysis)를 경험합니다. 외피 갈색화는 뱀이나 파충류의 성장 과정에서 일어나는 자연적인 현상입니다.외피 갈색화는 뱀의 성장에 따라 외피가 늘어나지 않아 더 이상 효과적인 보호 기능을 수행하지 못할 때 일어납니다. 외피 갈색화는 뱀이 피부에서 새로운 외피를 형성하고, 이전 외피를 밀어내어 벗기는 과정입니다.외피 갈색화는 뱀의 성장과 함께 일어나므로, 청소년 뱀은 성장 속도가 빠르기 때문에 더 자주 갈색화를 합니다. 성숙한 성묘는 더 이상 성장하지 않으므로 갈색화가 더 이상 필요하지 않습니다.
토목공학
Q. 최근 유리섬유로 만든 철근이 쓰이고 있다고 하던데..
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.내식성: 유리섬유 철근은 일반 철근과는 달리 내식성이 뛰어나기 때문에, 해수나 산악 지역 등의 극한 환경에서도 오랜 시간 사용할 수 있습니다.경량성: 유리섬유 철근은 일반 철근보다 1/4 정도의 경량성을 가지고 있습니다. 이로 인해 철근 설치 및 운반 시 더 효율적으로 작업할 수 있습니다.내화성: 유리섬유 철근은 일반 철근과는 달리 내화성이 뛰어나기 때문에, 화재 발생 시 철근이 파괴되는 것을 방지할 수 있습니다.내습성: 유리섬유 철근은 일반 철근과는 달리 내습성이 뛰어나기 때문에, 습기가 많은 지역에서도 사용이 가능합니다.가격 경쟁력: 유리섬유 철근은 일반 철근에 비해 가격이 더 경쟁력 있습니다. 이로 인해 건설 산업에서 더 많은 사용이 예상됩니다.
화학
Q. 음료수를 얼렸다가 녹이면 왜 단맛이 더 심하게 나나요
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.음료수를 얼리고 녹이면 단맛이 더 강해지는 이유는 냉각과 녹임 과정에서 물분자와 당분자의 상호작용이 변화하기 때문입니다.냉각과정에서는 물의 온도가 낮아져서 물분자들이 느리게 움직이고, 그 결과 물분자와 당분자의 상호작용이 더 강해집니다. 이 때문에 당분자의 농도가 높아지게 되어 단맛이 강해지게 됩니다.녹임 과정에서는 얼음이 녹아서 물이 생기면서 당분자가 더욱 더 풀리게 됩니다. 이 때문에 당분자의 농도가 높아져서 단맛이 더욱 강해지는 것입니다.
생물·생명
Q. 왜 염소는 눈이 직사각형인가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.염소는 먹이를 찾을 때, 수평적인 시야보다는 수직적인 시야가 더욱 유리합니다. 왜냐하면 대부분의 식물이 수직으로 자라기 때문입니다. 따라서 염소는 먹이를 찾기 위해 수직적인 시야를 이용하는 것이 더욱 효율적입니다.또한 염소의 눈은 깊은 산악지대에서 살아남기 위해 적응한 결과입니다. 고산지대에는 높은 해발고도와 강한 햇빛이 있어서, 눈이 직사각형인 염소는 수평적인 시야보다는 수직적인 시야가 더욱 유리하게 작용합니다. 따라서 염소는 눈의 직사각형 모양과 함께 수직적인 시야를 이용하여 생존력을 높인 것으로 생각됩니다.
전기·전자
Q. 안구 흰자위의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.눈의 구조 중 하나로, 눈의 형태를 유지하고 보호하는 역할을 합니다.안구 흰자위는 눈을 둘러싸고 있는 투명한 막인 각막의 바깥쪽에 위치하며, 각막을 보호하고 눈의 구조를 유지하면서 눈압을 분산시킵니다. 또한 안구 흰자위는 눈 안에 있는 수분을 유지하고, 눈이 건강한 상태를 유지할 수 있도록 하는 역할도 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 가장 깊은 해저가 1만미터 정도 된다고 하는데 현재 과학기술로 갈 수 있나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.네, 현재 과학 기술로는 1만 미터 이상의 깊은 해저를 탐사하고 조사하는 것이 가능합니다.실제로 2012년에는 한국과 미국의 공동 연구로 '한국해양조사선 (ROV) 크리스탈'을 이용하여 한국 남서쪽 해역에서 1만 75미터의 깊이에 위치한 해저 분화구에서 첫 탐사를 성공했습니다. 또한 2019년에는 미국의 수심 탐사 장비 ‘디퍼’(Dive)가 1만 52미터의 깊이에서 해양 생물 샘플을 채취하는 데 성공하기도 했습니다.
기계공학
Q. 우리나라도 재사용 로켓을 사용하는 사례가 있을까요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.아쉽게도 현재 우리나라에서는 재사용 로켓을 사용하는 사례는 없습니다.다만 대한민국항공우주산업은 2022년에 국내 최초로 성공한 민간 로켓 발사에 이어 재사용 로켓 개발을 목표로 하고 있습니다.
전기·전자
Q. 물속에서 용접을 하는 원리가 알고 싶어요
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.물속에서 용접을 할 때는 전기를 이용하여 두 개의 금속 부품을 녹여 결합시키는 원리로 작동합니다. 이 과정에서 먼저 용접대로 부품 표면을 데우면 부품 표면에 산화물이 생기게 됩니다. 그리고 용접대를 떼면서 생긴 열로 인해 산화물이 제거되며 부품 표면이 깨끗하게 되어 용접이 가능해집니다.그 후에는 용접 전극을 부품에 가까이 대고 전류를 흘려보내면 전극과 부품 사이에서 높은 온도가 발생하게 됩니다. 이 때 녹은 금속이 부품 사이로 스며들어 결합하게 되어 용접이 완성됩니다.물속에서 용접을 하는 경우에는 수압 때문에 용접 부위가 수분에 노출되는 것을 방지하기 위해 용접전극과 부품 사이에 벽을 만들어내는 용접마개를 사용합니다. 용접마개는 특수한 재질로 만들어져 전기적으로 절연되면서도 부품과 용접전극을 연결시켜줍니다.