안녕하세요 문민기 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 남극. 북극 더 추운곳이 어딘가요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.결론 먼저 말씀드리면 남극이 북극보다 더 춥습니다.북극의 연평균 기온은 영하 35도에서 영하 40도 정도이며 최저기온으로 기록된 것은 영하 67.8도입니다. 반면 남극의 경우 연평균 기온이 영하 10도에서 영하 60도에 이르며 최저기온 기록은 영하 88.3도입니다.남극이 북극보다 추운 이유는 지형적인 특징인데 남극은 대륙으로 이루어져 있고 븍극은 바다로 이루어져 있습니다.이로인해 남극은 빙하로 뒤덮인 땅덩어리로 인해 열을 쉽게 방출하며 태양열을 90% 반사시키죠. 반면에 북극은 대부분이 바다로 이루어져 있기에 대륙인 남극보다 열을 더 오래 붙잡을 수 있습니다. 바닷물과 육지가 같은 온도로 올라가는데 필요한 열량이 다르기 때문에 바다의 온도는 쉽게 변하지 않기에 북극이 좀 더 따뜻한겁니다.또한 북극의 아래에 위치한 대서양에서 북극해로 흘러들어오는 난류도 북극의 기온을 유지시켜주는데 도움을 주고 있구요.
화학
Q. 수도꼭지에서 나오는 온수는 왜 뿌옇게 나오는 걸까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.온수에 나오는 물이 뿌옇게 나오는 건 백수현상입니다.공기가 물 속에 녹아서 나타나는 것인데 관로내 압력이 높아지면 공기가 물 속으로 녹아다는데 과포화된 상태의 기포가 대기 중으로 나오면 압력이 낮아지면서 급격한 기압차가 생깁니다. 이 때 온수 속에 녹아있는 공기가 대기 중으로 빠져나가는 현상이 나오는데 이 때 미세한 거품이 많이 생깁니다. 하지만 이 거품은 대기 중에 금방 날아가 버리기에 뿌옇게 보이다가 시간이 지나면 이 뿌연 물이 다시 깨끗하게 보일겁니다.그러면 왜 찬물은 안나오는데 온수를 틀면 나올까? 라는 의문이 생기는데 그 이유는 우리가 온수를 사용할 때 수도꼭지를 조절해가며 최적 온도를 찾는데 보일러는 일정 온도에 다다르면 가동을 잠시 중단합니다. 다시 최적 온도로 떨어지면 보일러는 재가동을 하구요. 이렇게 온수를 만드는 과정에서 관로내의 압력이 높아지는 겁니다.
토목공학
Q. 매년 지금 시기가 되면 황사가 많이 오는 이유를 알고 싶어요
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.이시기 봄에 황사가 오는 이유는 우리나라의 지형적 원인입니다.우리나라에 오는 황사는 주로 고비사막이나 내몽고지역과 만주에서 발생한 것인데 편서풍을 타고 우리나라로 이동합니다. 봄이 되면 편서풍으로 인하여 동쪽으로 바람이 불고 그 영향으로 우리나라에 황사가 오는데 이 황사는 기온이 높고 건조한 기후에 잘 발생합니다.겨울에는 사막도 실제로 토양처럼 얼기 때문에 이 얼어있던 건조한 토양이 봄이 되어 기온이 올라가면 부서져서 모래먼지가 되는데 이 먼지들이 이동성 저기압에 의해생기는 기류를 타고 봄의 편서풍 영향으로 우리나라로 오는 것이지요.더군다나 중국의 공업지역이 점점 많아지면서 황사에 중금속이나 화학오염물질들이 섞이니 황사는 특히나 기관지에 좋지 못한 영향을 미치고 있구요.
전기·전자
Q. 무풍 에어컨은 바람이 없는데도 어떤 원리로 시원하게 하는가요
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.무풍 에어컨은 실제로 바람을 전혀 불지 않는건 아닙니다. 우리가 일반적으로 맞는 직접 바람은 아니지만 에어컨 본체에 나 있는 미세한 구멍에서 바람을 분산하여 내보내기에 직접 피부에 바람을 느끼지 못할 뿐이지 바람은 나옵니다.이 바람을 미세하게 쪼개고 째개어 초속 0.15m이하의 수준으로 은은하게 보내기에 공기의 흐름을 유지하면서 바람을 거의 못느끼지만 에어컨에서 차가운 냉매를 통과한 바람이 실내로 들어와 시원하게 해주는 원리입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리지구는 몇개의 위성을 가지고 있나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.지구의 위성은 달 하나만 존재합니다.과거에는 달 이외에도 하나 이상의 자연 위성이 존재한다는 주장도 있었지만 어떤 천체도 공식적으로 지구의 위성이라고 정해진것이 없습니다.물론 지구와 궤도 공명을 이루는 천체는 많이 존재를 하지만 이들은 준위성으로 추정이 되지 아직까지 공식적인 추가 위성은 발견되지 않았습니다.현재 지구와 일대일 궤도 공명에 있는 준위성과 같은 천체는 여러개 존재하는데 준위성은 행성을 따라 공전하지 않고 행성과 같은 궤도에서 태양을 따라 공전을 할 뿐이라서 긴 시간이 흐른뒤에는 다른 궤도 공명 상태로 빠지거나 튕겨나갈 수 도 있다고 합니다.일시적 위성도 발견은 되는데 2000년대 조반에는 지구 달 궤도 밖에서 5m정도 직경의 물체가 소행성으로 밝혀지며 이 소행성은 태양과 지구 궤도를 왔다갔다하며 반복을 한다고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계에서 지구와 가장 가까운 행성은 무엇일까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.공전 궤도상으로는 금성이 가깝고 평균 거리로는 수성이 더 가깝습니다.이 수성과 금성은 공전 속도가 달라서 금성이 태양을 사이에 두고 지구 반대편에 있을 때도 있는데 이처럼 공전을 할 때의 금성이 지구와 거리차이는 가장 멀 때와 가까울 때 차이가 6배에 이릅니다. 그래서 공전 궤도를 할 때 가장 가까이 있으면 지구와 가깝고 평균으로 따질 때는 수성이 더 가까습니다.지구와 금성의 평균거리가 1억7천만km이지만 지구와 수성의 거리는 1억5천5백만km로 수성이 평균적으로 약 1500만km 더 가까운 거리에 놓이게 되는겁니다.
생물·생명
Q. 카멜레온의 피부 색은 어떻게 자유자재로 변하나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.케멜레온의 피부색이 변하는 이유는 세포에 있습니다.기본적으로 카멜레온의 색은 초록색인데 이 외곽층 아래 세개의 층으로 구성된 색소 세포가 있어서 색을 조절할 수 있습니다.이 3개의 층은 각각 고유 능력을 가지고 있어서 우리가 지각할 수 있는 대부분의 색을 만들 수 있다고 합니다.재미있는건 이 색을 카멜레온이 통제하는 것이 아니라 주위 상황에 맞춰서 알아서 바뀐다고 하네요. 카멜레온조차도 모르게 일어나는 생리현상이라고 보면 됩니다.가장 큰 영향을 주는건 빛의 세기로 그 외에 공포나 배고픔등의 반응에서도 변하는데 일반적으로 반사된 빛이 카멜레온 피부에 맞으면 그에 상응하는 색으로 바뀐답니다. 빛을 많이 맞은 곳은 짙어지고 적게 맞은 곳은 옅어진다고 하네요.
지구과학·천문우주
Q. 왜 우리 손가락 끝에는 지문이 있을까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.지문의 역할은 미끄럼 방지와 섬세한 감각을 느끼기 위한 것입니다.과거 영장류가 나무를 잘 타기 위해서 진화한 것인데 최근에는 지문이 촉각을 예민하게 느끼기 위한 기능을 한다는 것으로 타당성을 가지고 있습니다. 손끝이 물체를 지나갈 때 진피의 신경말단인 파시니 소체가 진동형태로 감지하는데 지문이 신호증폭기 역할을 한다는 것이죠. 그러면 지문이 생긴 이유는 알겠는데 왜 지문이 다를까? 를 보면 지문은 손가락에 위치한 땀샘이 위로 솟아오른 후 이들이 부드러운 선 모양을 이루며 연결됨으로써 생깁니다. 이 때 손가락의 특정 부위에 위치한 땀샘이 주변에 위치한 땀샘중 어디와 연결될지는 아무도 모르죠. 이러한 요인들이과 땀구멍의 분포 위치역시 사람마다 다르며, 이 지문은 태아 때 형성이 되는데 그래서 자궁 내의 압력과 태아의 위치 양수의 농도 및 성분 유전형질에 영향을 받아 각기 다른 지문이 형성되는 겁니다.
지구과학·천문우주
Q. 현재 우주선의 속도는 광속으로 만들지 못하는 이유를 알고 싶습니다
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.결론만 말하면 빛보다 빠른 우주선은 만들 수 없지만 광속에 가까운 속도의 우주선은 만들 수 있습니다. 물론 이론적으로 말이죠. 현재의 기술로는 불가능합니다. 핵에너지나 효율이 매우 뛰어난 에너지를 발견한다면 가능은 합니다.그럼 왜 우주선은 빛보다 빠를 수 없냐면 우리가 잘 아는 아인슈타인은 특수상대성이론을 발표했는데 모든 물질은 빛보다 빠를 수 없고 우주에서의 한계속도는 빛의 속도인 초속 30만km를 넘을수 없다는 겁니다.이 이론은 만일 어떤 물체가 빛의 속도로 날면 그 물체는 시간이 느려지고 공간이 수축을 하게 됩니다. 또 이 빛의 속도에 가까워지면 우주선안의 시간은 매우 느려지고 우주선 안에 모든 물질..여기는 우주선내에 타고 있는 인간도 포함입니다. 모든 물질은 매우 천천히 움직이게 됩니다. 만일 우리가 한 발을 걷는데 1초의 시간이 걸리는걸 이 광속비행중에 한다면 우주선 안에서는 며칠이나 몇달이상 걸리게 된다는 겁니다. 물로 우주선 안에 있는 사람은 시간이 느려진 것을 알지 못하구요. 이걸 토대로 만들어진 영화가 혹성탈출입니다. 결론적으로 현재의 기술로는 불가능하지만 우주선을 광속으로 비행할 수 있게 해줄 에너지가 있다면 불가능하지는 않습니다.
생물·생명
Q. 하루살이는 왜 하루 밖에 못 사는가요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.하루살이가 성충이 되면 입이 퇴화하여 입이 없어지면서 먹지를 못하고 죽기때문입니다.무슨말이냐면 하루살이는 유충이 성충이 되어 보이는게 우리가 아는 하루살이인데 이 유충은 종에 따라 다르지만 보통 1년에서 3년을 살아갑니다. 이렇게 성충이 되면 하루살이의 입은 퇴화하고 그냥 굶어 죽게되는데 길게 사는 중은 몇 주동안 살기도 한답니다. 실제로 하루살이의 수명은 하루는 아니지만 이렇게 짧은 삶을 살아가기에 하루살이라고 합니다.