안녕하세요. 홍기윤 전문가입니다.
Q. 옛날 석빙고의 과학적 원리가 뭔지 궁금해요.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.석빙고는 공기의 대류 현상, 열 전달의 차단 등 과학 원리를 적절히 이용한 건축물이다. 이 때문에 별도의 냉각 시설을 사용하지 않고도 한여름까지 얼음을 보관할 수 있었다.① 천장에는 1~2미터 간격으로 5개의 아치형 홈(움푹 들어간 공간)을 만들어 두었다. 이 홈으로 내부의 더운 공기가 올라가 환기구를 통해 빠져나가도록 했다. 이는 찬 공기는 밑으로 가라앉고 더운 공기는 위로 올라가는 성질을 이용한 것이다.② 얼음을 보관하려면 물과 습기를 차단하는 것이 중요하다. 우선 물이 빨리 밖으로 빠져나갈 수 있도록 배수로를 만들었다.③ 얼음과 얼음 사이 틈에는 볏짚이나 갈대를 채워 넣어 더운 공기가 들어가지 못하게 했다.④ 빗물과 습기가 스며드는 것을 막기 위하여 석빙고 외부에 석회와 진흙으로 방수층을 만들었다.⑤ 입구는 겨울철에 찬 공기가 쉽게 들어올 수 있도록 바람이 불어오는 방향으로 냈다. 그러면 찬 바람이 들어와 내부에 골고루 퍼지면서 자연스럽게 냉각이 이루어졌다. 이때 출입구 옆에 세워 놓은 돌벽은 찬바람이 부딪혀 소용돌이를 치며 빠른 속도로 내부 깊숙이 들어가도록 돕는 역할을 했다.⑥ 벽과 천장 틈 사이에는 밀집과 왕겨, 톱밥 등의 단열재를 채우고, 외부에는 흙을 덮고 잔디를 깔아 습기는 물론 햇빛으로 인한 열기를 막았다.출처:한국사사전
Q. 화성은 하루의 시간이 몇시간인가요
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.화성의 하루는 약 24시간 40분으로 지구와 겨우 40분밖에 차이가 나지 않으며, 공전궤도면에 대한 자전축의 경사각도 24도로 지구의 경사각 23.5도와 거의 비슷합니다. 또한 희박하나마 대기가 존재하고 4계절의 변화도 관측되고 있습니다.
Q. 막스 테그마크 물리학자의 4단계 다중우주에 대해 설명해주세요~
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.4단계 다중우주는 수학적 우주 가설이라는 맥스 테그마크가 주장하는 가설을 배경으로 한다. 수학적 우주 가설이란 쉽게 말해 우주의 궁극적 실체는 수학적 구조이며 이러한 수학적 구조는 다양한 형태로 존재 가능하기 때문에 1~3단계 까지의 모든 다중우주를 포함하는게 가능하다는 말이다. 우주의 궁극적 실체가 수학이라는 주장은 직관적으로 이해하기 어렵지만 테그마크가 제시하는 근거를 본다면 이해가 가능하다.쉽게 생각해서 우리 우주를 설명하는데 수학이 너무나도 적절하다는 이야기다. 다르게 말하자면 수학은 우리가 발명한것이 아니라 '발견'한 것이라는 말과 비슷하다.또한 테그마크는 수학적 우주 가설의 관점에서 바라볼때 시뮬레이션 다중우주는 타당하지 않다고 주장한다. 왜냐하면 수학적 구조는 그 자체로 존재하는 것이기에 어떤 USB와 유사한 무언가의 존재가 다른 우주의 존재 여부를 결정하는건 타당하지 않기 때문이다.출처:나무위키
Q. 마이크는 어떻게 소리를 크고 멀리 퍼지게 하나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.다이내믹 마이크에서는 소리, 즉 공기의 떨림이 마이크에 도달하면 그 떨림에 맞추어 마이크의 진동판(Diaphragm)이 떨리게 된다. 이로 인해 진동판에 연결된 코일이 같이 떨리게 된다. 그리고 전자기 유도의 원리에 의해 이 떨림에 맞는 전류가 발생한다. 코일이 움직이는 원리로 작동하기 때문에 코일 이동형 마이크(Moving Coil Microphone)라고 하기도 한다.다이내믹 마이크는 외부 전력이 필요 없으며, 다른 마이크에 비해 온도 변화나 외부의 충격에 강하다. 따라서 널리 사용되며, 우리가 일반적으로 접하는 마이크는 대부분 다이내믹 마이크다. 원리상 자석을 이용하기 때문에 외부에 강한 자기장이 있으면 영향을 받는다.출처:오디오기술
Q. 오로라 과학적원리와 극지방에서 나타나는 이유도 궁금해요.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.지구는 사실 하나의 거대한 자석과 같은 성질을 띄는데요 남극과 북극을 잇는 자기력선들이 형성되어 있습니다. 전하를 띄는 입자는 이런 자기력 선에 영향을 받아 나선 형태로 일정한 공간에 구속되어지는데요. 결론만 말씀드리면 자기력선이 보호막처럼 작용해 외부의 물질이 지구 근처로 오지 못하게 막습니다. 하지만 남극과 북극은 상대적으로 자기력선이 2겹으로 두꺼운 적도에 자기력 선이 5~6겹인 것에 비해 취약하다는 것을 확인할 수 있습니다. 태양풍은 이 약점을 파고 들어, 자기장이 상대적으로 별 힘을 쓰지 못하는 궤도로 지구의 대기권에 도달하는데요. 이때 외계물질들이 대기에 공기층과 반응하여 빛을 내뿜는 화학반응이 바로 오로라입니다.