안녕하세요 문민기 전문가입니다.
토목공학
Q. 낮에 잘 들리지 않던 기차소리가 밤엔 잘 들리네요
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.밤에 기차 소리가 잘 들리는 이유는 공기의 온도와 밀도 차이 때문입니다.기차 소리 뿐만아니라 지상에서 나는 다른 소리들도 밤에 잘 들리는데 이 소리는 기온이 높고 밀도가 낮은 곳에서는 빠르게, 기온이 낮고 밀도가 높은 곳에서는 느리게 나아갑니다.밤이 되면 지표면은 빨리 식지만 대기는 서서히 식기에 지표면 근처의 기온이 더 낮아집니다. 즉 지표면 근처의 공기는 밀도가 크고, 위로 올라갈수록 밀도가 낮아지죠. 이 때문에 소리가 밤에는 지표면 쪽으로 향하고 낮에는 공중으로 퍼지게 됩니다. 그래서 밤에는 땅 가까운 곳의 소리가 더 잘들리게 됩니다.
화학
Q. 혈액형에 따라 성격이 보이는 게 맞나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.결론만 얘기하자면 혈액형과 성격은 전혀 관계가 없습니다.혈액형 성격 분리는 그냥 재미로 나온것이고 신뢰할 만한 자료는 아닙니다. 이와 관련하여 혈액학회에서 자료조사를 하였는데 혈액형과 성격이 관련이 있다고 생각하는 나라는 우리나라와 일분뿐이라고 합니다. 혈액형 항원은 유전자에 의해 결정되는 것은 맞지만 그 유전자가 인간의 성격을 부여하는 것은 아니며 성격은 환경적 요인이나 교육으로 형성되는 것이니 혈액형 분류로 인한 성격결정은 그냥 재미로 보시면 되겠습니다.
화학
Q. 핵분열과 핵융합의 차이점이 뭔지 알 수 있을까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.핵분열과 핵융합은 정반대입니다.핵분열은 원소를 분열시켜 에너지를 만드는 거고 핵융합은 원소들이 합쳐져서 에너지를 만드는 방법입니다.우리가 일상에서 접하는 핵분열은 원자력 발전이 있습니다. 우라늄이 외부에서 중성자와 충돌하여 원자핵이 각각 다른 원자핵 2개로 분열되어 중성자와 에너지를 방출하고 이 에너지로 물을 끓여 터빈을 돌리는 방식이 원자력발전입니다.핵융합은 원자핵을 초고온으로 가열시켜 원자핵간 거리가 가까워지며 강한 핵력에 의해 결합하게되는데 이 때 엄청난 에너지가 발생하게 되는데 이게 태양이 내뿜는 에너지방식입니다.두가지중에 힘으로 따지자면 핵융합의 경우에는 이론상으로 태양이 뿜는 에너지처럼 뽑을수 있기에 인공태양이라고도 하며 아직도 연구중에 있습니다. 우리나라의 경우에 인공태양기술이 세계최고 수준이며 현재 인공태양 KSTAR이 30초동안에 1억도가 넘는 플라즈마 상태를 유지하고 있으며 현재도 계속해서 연구중에 있습니다.
화학공학
Q. 술 한잔에는 몇ml의 알코올이 들어 있을까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.소주 한병의 용량은 360ml입니다. 알콜%가 다르기는 하겠지만 요즘 15%로 잡으면 360ml의 15%인 54ml가 알콜의 양이겠는데 소주 한 병에 보통 7잔반 정도의 양이라고 하니 54ml를 7.5로 나누면 소주는 한 잔에 약 7.2ml의 알콜이 포함되겠네요.맥주의 경우 500ml정도의 용량인데 보통4.0%의 알콜도수이니 맥주 한병에 20ml의 알콜의 양이 있고 맥주 한 병에 약 200ml의 용량이니 8ml의 알콜이 들어 있겠네요.
전기·전자
Q. 고속도로 하이패스에서 어떻게 빠르게 지나가는 차량에 정산이 될까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.기본적으로 무선 통신에 의한 정산 원리입니다.좀 더 자세히 설명하자면 하이패스의 무선 통신은 근거리 전용통신으로 DSRC라고 합니다.이 통신으로 주행 중인 차량에 부착된 하이패스 단말기와 톨게이트에 통신설비로 인해 정산 및 발급이 가능하게 되는겁니다.톨게이트에는 안테나가 있는데 이 안테나가 차량이 구간내에 들어오면 차량의 종류와 번호를 인식합니다.그 후에 하이패스 단말기에 결제 정보를 요청하고 단말기는 신호를 받으면 단말기내 삽입된 카드에 결제 신호를 요청합니다.결제 신호를 받은 카드는 잔액과 차감금을 계산하고 다시 톨게이트로 선호를 보내게 됩니다.이 신호가 통게이트 시스템으로 전송됨으로써 처리가 완료되는 겁니다.
화학
Q. 드라이기에서 순식간에 뜨거운 바람이 나올 수가 있는 것일까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.드라이기 내부에 열선에 의해서 뜨거운 공기가 나오는 겁니다.전기가 흐르게 되면 이 전류를 열선으로 보내어 전류의 흐름으로 뜨거운 열이 발생하고 공기의 순환으로 열선을 지나면 뜨거운 공기가 드라이기의 배출구로 나오는 겁니다.
지구과학·천문우주
Q. 현재의 과학기술로 달까지 가는데 얼마나 소요되나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.인류 최초로 달에 사람을 보낸 아폴로 11호는 지구를 떠난 지 4일 정도만에 달에 도착했습니다.현재는 편도 기준으로 약 2~5일의 비행으로 도착할 수 있습니다. 우리가 비행기를 탈 때 항행하는 길이 있듯이 지구에서 달로 가는 길은 호먼궤도를 사용합니다.지구를 중심으로 한 2개의 원궤도가 있다고 본다면 1개는 지구 상공의 주회 궤도, 다른 1개는 달의 궤도입니다. 이 때 지구주회 궤도중 가장 효율이 좋은것이 지구에서 달로 가기위한 호먼궤도가 되는 겁니다.이 궤도를 비행하려면 초속 약 10.9km까지 가속하여 달로 향하는 궤도에 오른후에 달까지 약 5일정도 걸려서 가며 달에 접근하면 우주선의 궤도 수정용 로켓 엔진을 사용하여 초속 약 0.9km로 속도를 줄여 달 상공을 도는 주회 궤도에 오릅니다. 여기서 더욱 속도를 줄여 달표면에 착륙을 하는 겁니다.
전기·전자
Q. 물이 묻으면 왜 지문 인식이 잘 안될까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.과거 지문인식 방식으로는 물이 묻거나 추운 겨울에는 지문인식이 잘 안되었지만 요즘 나오는 스마트폰은 추운 날씨나 물이 좀 묻어도 지문인식이 그래도 되는편입니다.작성자분께서 사용하시는 지문인식은 아마도 현재 사용되고 있는 초음파 형식이 아니라 과거에 사용되던 광학식, 혹은 정전식 방식의 지문인식물건인듯 싶네요.우선 정전식 지문인식은 핸드폰에서 많이 사용되는 방식인데 지문의 융선과 골의 정전용량 차이로 지문을 인식합니다. 융선은 지문을 나타내는 지문 곡선을, 골은 융선 사이의 낮은 공간을 뜻하는데 센서가 지문에서 나오는 전기량을 감지해 지문의 형태를 만들어내는 방식입니다.광학식은 지문의 굴곡에서 반사된 빛을 이용해 지문 영상을 만들어 기존 등록된 지문 정보와 비교하는 방식입니다. 카메라와 광학스캐너를 이용해야해 소형화도 어렵고 인식률도 떨어지는데 우리가 흔해 주민센터에서 사용하는 지문인식 기계가 이 방식입니다.이 두 방식이 인식률도 그렇지만 물이나 이물질이 묻어 있는 경우에는 인식이 잘 안되는데 요즘 사용하는 초음파 지문인식의 경우에는 이 단점을 보완한 형식입니다.초음파를 쏴 지문의 굴곡에 따라 돌아오는 시간을 측정해 지문 굴곡의 높이 차로 지문을 인식합니다. 지문 이미지를 만들어 대조하는것이 아니라 사용자의 지문 굴곡을 인식하기 때문에 보안성도 뛰어나며 초음파는 물체를 투과할 수 있기 때문에 이물질이 손에 묻어도 인식률이 높고 정확합니다.만약에 최신 스마트폰을 사용하는데도 인식률이 낮은 경우에는 강화 유리나 두꺼운 액정 필름을 사용해서 일겁니다. 이것을 사용하는 경우에는 인식률이 저하되니 참고하세요.
전기·전자
Q. 물속에서 용접이 가능한 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.수중용접의 원리 자체는 지상에서 하는 용접의 원리와 같습니다.크게 건식과 습식으로 나누는데 건식은 수중에서 용잡할 부위 주위에 비활성기체를 채운 상자로 특수한 공간을 만들고 그 속에서 물을 없앤 뒤에 용접하는 방법입니다.작성자분이 궁금한건 습식일건데 물이 스며들지 않는 피복 전극을 사용하여 용접을 합니다. 이 방법은 작업이 빠르고 간단하며 비용도 저렴한 편이지만 빠른 냉각 속도와 수소 침입으로 안하여 균열이나 기공등 결함의 위험성 또한 높습니다. 시야도 열악하고 장비 고장, 특히 감전등의 위험성이 매우 높기에 고난이도 작업으로 주로 SMAW를 사용하며 수중용접 전용 용접봉이 있어 이걸 사용하거나 혹은 육상 용접봉을 코팅하여 사용합니다.
지구과학·천문우주
Q. 오존층의 정확한 뜻을 알고 싶어요
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.오존층은 산소원자 3개로 이루어진 오존분자들이 지구 상공 24~32km에 형성한 오존층을 뜻합니다. 이 오존층이 안좋은게 아니라 이 오존층이 현재 파괴되고 있어 오존층 보호를 위해 세계가 노력하고 있습니다.그럼 왜 오존층을 보호하려고 노력하는가? 하면 이 오존분자들은 태양으로부터의 자외선 복사를 흡사하여 자외선이 지표면에 도달하기 전에 막아주는 보호제 역할을 합니다. 이 자외선으로 인하여 피부암 증가와 각종 피부병이 발생하며 눈에 악영향을 미쳐 백내장 발생률을 증가 시킬 수 있습니다. 이를 막기 위해서 국제사회가 약속한게 몬트리올 의정서입니다. 1987년에 46개국으로 시작되여 현재는 200여개의 나라가 동참하며 우리나라는 1992년부터 국제사회와 협력하는 중입니다.