안녕하세요. 홍기윤 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 암흑물질과 암흑에너지 차이가 궁금합니다.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.우리는 수많은 은하와 항성, 행성, 소행성 등을 망원경으로 볼 수 있습니다. 이들은 과학적으로도 확인이 가능하기 때문에 정상물질로 이루어져 있습니다. 그들의 질량은 우주 전체 물질의 5%에 불과합니다. 이와 달리 물리학자들은 우주를 채우고 있는 물질의 대부분은 보이지도 않고 관측되지도 않는 암흑물질이라고 생각합니다.과학적 관측 방법으로는 확인되지 않지만 반드시 존재한다고 믿어지는 이론상의 물질이 암흑 물질입니다. 암흑 물질의 양은 놀랍게도 우주 전체 물질의 85%를 차지한다고 믿고 있습니다.그리고 암흑에너지는 역시 확인되지 않은 중력과 반대되는 힘 즉 서로 밀어내는 이론상의 힘을 말합니다.
생물·생명
Q. 우박은 어떤원리 내리는건가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.비가 만들어지는 하늘은 기온이 매우 낮기 때문에 공기중에 빙정이라는 아주 작은 얼음 조각이 떠다닙니다. 이 얼음 조각은 근처의 수증기 또는 과냉각 물방울을 흡수하면서 점점 크기가 커지는데 일정 크기 이상이 되면 이들은 자신의 무게를 이기지 못하고 지상으로 떨어지게 됩니다. 평소대로라면 이 얼음조각은 매우 작으므로 떨어지면서 녹아 비가 되는데 지상의 기온이 낮아 미처 녹지 못하면 눈이 됩니다.그런데 이 얼음조각이 강한 상승기류를 만났을때 이 얼음조각은 떨어지다 말고 상승기류에 떠밀려 올라가서 계속 수증기를 흡수하며 점점 더 굵어집니다. 하지만 얼음조각이 계속 몸집을 불려나가다 상승기류가 약해지거나 상승기류도 더 이상 올릴수 없을 정도로 무거워지면 이 얼음덩어리는 그제야 덩어리째 떨어지는데 이것이 바로 우박입니다.
전기·전자
Q. 조명연결하다 한쪽 끊고나서 나머지도 안되는데요. 직렬과 병렬의 차이가 뭔가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.두개 이상의 전기소자를 연결하는 방법에는 기본적으로 직렬과 병렬 2가지가 있습니다,직렬회로는 각 전기부품의 끝에 다른 부품의 끝을 연결하여 전류에 대해 단 하나의 통로를 만들어 주는 것을 의미합니다. 직렬회로의 특징은 전류가 흐르는 통로는 단 1개이므로 각 부품에 흐르는 전류는 모두 같습니다. 전지를 직렬로 연결하면 총전압은 각 전지의 총합이 되며, 저항의 크기는 길이에 비례하고 단면적에 반비례하는데 직렬의 경우는 각각의 저항의 합이 총저항이 됩니다.병렬은 여러갈래로 부품을 연결한 것으로 전류의 양은 병렬로 연결된 부품의 갯수만큼 나눈 전류가 각 부품에 흐르게 됩니다. 전압은 병렬로 아무리 많은 부품을 연결해도 각 부품에 걸리는 전압은 전체전압과 같습니다. 그리고 병렬에서의 저항은 단면적이 늘어나는 효과가 있어 1/전체저항을 구한후 역수로 바꿔주면 병렬의 저항값이 나옵니다.전지를 직렬연결해서 전구를 켜면 밝아지고, 병렬연결하면 오래 쓸 수 있는 차이가 있습니다. 만약 전선에 전구를 직렬로 연결해서 사용하면 전구의 밝기는 어두워지고 전구 하나의 불이 꺼지면 나머지 전구도 꺼지게 되고. 병렬로 연결하면 밝기는 전구 한개를 사용한때와 비슷해지고 전구한개가 꺼져도 나머지 전구는 꺼지지 않습니다.
물리
Q. 스프링은 어떻게 만드나요???
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.스프링은 물체의 탄성변형을 이용해서 에너지를 흡수,축적시켜서 완충 등의 작용을 하게 하는 기계 부품으로 용수철이라고도 합니다.탄성변형은 재료에 하중을 가해지면 변형되지만 하중을 제거하면 변형 전의 상태로 되돌아가는 변형으로 재료의 탄성 한도 내의 변형을 말합니다.스프링은 열처리를 하여 탄성을 높인 강철을 사용하여 금형에 찍어내어 제작됩니다.
토목공학
Q. 물부족 국가는 무슨 과학적 기준으로 정하나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.지구 표면의 3/4는 바다가 덮고 있습니다.그러나 바닷물은 염화나트륨 등이 포함되어 있어 인간이 사용할 수 없습니다. 염분 함유량이 적은 육지의 물을 인간이 사용할 수 있는 담수 라고 하는데 담수는 지구 물의 2.5%를 차지합니다. 그런데 담수의 68.7%가 극지방과 고산지역에 있는 빙하 등으로 이루어져 있고 지하수와 땅에 있는 물까지 제외하면 실질적으로 인간이 사용할 수 있는 물은 0.3%라고 합니다. 지구 전체 물의 양으로 계산하면 0.0075%라고 할 수 있죠.물부족국가는 국제인구행동연구소에서 전 세계 국가를 대상으로 평가해서 물이 부족하다고 분류된 국가를 의미합니다.강우유출량을 인구수로 나눠서 1인당 물을 사용할 수 있는 양으로 정의합니다.1000m^3 미만인 경우는 물 기근 국가입니다. 1000 에서 1700m^3 사이는 물부족국가이고, 1700m^3 이상은 물 풍요 국가입니다.