안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 진공청소기는 어떤 과학적 원리로 작동되는지요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.진공청소기의 원리는 간단합니다. 내부에 설치된 모터가 가동되면서 팬 또눈 임펠러가 회전하며 공기를 빠르게 한 방향으로 흘러가게 해줍니다. 이때 공기의 방향은 청소기 내부에서 외부를 향하게 해주는데 청소기 노즐이 없는 곳으로 흐르게 합니다. 청소기 내부에서 외부로 공기를 배출하면 먼지통 내부가 진공상태에 가까워지며 저기압이 됩니다. 그 속도가 매우 빠르기 때문에 외부와 기압차이가 많이 나면서 외기가 청소기 내부로 빨려들어가게 됩니다. 공기가 더 높은 압력으로 빨려 들어가도록 모터를 회전력을 높이거나 노즐입구의 유효면적을 줄이는 등의 여러 추가적인 조건을 만들어주지만 기본적인 원리는 먼지통 내부의 기압을 낮추어서 인위적으로 공기가 외부에서 내부로 흘러들어오게 만드는 것입니다. 청소기 내부(먼지통 부분)의 공간이 진공상태에 가깝게 만들어서 공기와 함께 먼지를 빨아들이기 때문에 진공청소기라는 명칭이 붙은 것입니다.
Q. 지하철 안 모기는 어떻게 날 수 있는 걸까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.지하철을 비롯한 모든 이동수단은 내부가 외기의 영향을 거의 받지 않는다면 실내에 이동으로 인한 대류가 일어나지 않습니다. 지하철의 내부 공기도 이동에 의한 대류는 발생하지 않기 때문에 공기는 사람들의 이동 등이 없다면 거의 정체되어 있습니다. 모기는 날개로 공기를 밀며 비행하는 것이기 때문에 정체된 공기 중에서는 자신들이 원하는대로 움직이기 쉬울 것입니다. 혹시라도 창문 등을 열어서 외기의 흐름이 실내로 들어오게 된다면 대류가 발생하여 모기 같은 비행을 하는 것들이 영향을 받을 것입니다. 이동 중인 차에 창문을 닫고 갈때 모기 등의 움직임에 영향을 주지 않겠지만 창문을 열게 되면 바람에 의해서 모기가 휩쓸려 날려가는 것도 그런 원리입니다.
Q. 매일 운동하는게 근육에 좋나요? 쉬어야 좋나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.운동 강도나 종류, 회복속도, 영양섭취에 따라 달라질 수도 있습니다. 하지만 휴식을 충분히 가지는 것이 가장 좋습니다. 운동 강도가 높지 않아 근섬유 손상이 거의 없다면 매일 해도 되지만 고강도 운동으로 인해 근섬유 손상이 있다면 회복에 대략 이틀정도 걸립니다. 만약 회복이 다 되지 않은 부위를 운동할 경우 부상으로 이어질 수 있습니다. 그래서 고강도 운동을 하는 사람들은 부위를 나누어서 한 부위가 휴식을 취할 동안 다른 부위를 운동하는 경우가 많습니다. 웨이트 트레이닝을 할 때 2분할, 3분할 등으로 운동 부위를 나누고, 운동을 쉬는 날도 정하는 것이 그런 이유입니다. 휴식을 취하는 동안 간에서 단백질 합성을 하며 손상된 근섬유를 더 강하고, 크게 회복시켜줍니다. 이러한 것은 고강도 운동의 경우로 어떠한 운동이냐에 따라 차이는 있습니다. 휴식 시간을 짧우면서 자주 가지는 경우가 있고, 길게 가지는 경우도 있습니다. 특히 운동선수의 경우 휴식시간이 과하게 길어지지 않도록 전문가의 지도 하에 정하기도 합니다. 그때도 시간의 차이지 휴식은 꼭 필요로 합니다.
Q. 갑자기 인류가 달 탐사를 하는 이유가 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.달에 희토류를 채굴하기 위한 목적이 강한 우주개발입니다. 달에는 희토류, 헬륨-3, 우라늄 등 희귀 자원들이 풍부하다고 알려졌습니다. 미국과 중국을 비롯한 여러 나라에서 희귀 자원을 먼저 차지하기 위해서 우주 개발에 박차를 가하고 있습니다. 그 동안 우주 개발은 막대한 비용이 들고, 그로 인한 이득이 없다고 여겨져서 중단했지만 희귀 자원이 있다는 것을 확인하고 다시 개발에 들어갔다고 알려졌습니다.
Q. 라디에이터의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.라디에이터 내부에 액체가 들어가 있는데 그 액체를 가열하여 코일로 흐르게 합니다. 코일을 타고 흐르는 뜨거운 액체의 열기가 구불구불하게 만들어 뭉쳐둔 금속체로 전달됩니다. 데워진 금속이 주변 공기로 열을 방출하여 난방하는 장치입니다. 보일러와 비슷한 원리입니다. 보일러에서도 물을 데워서 바닥에 매립되어 있는 파이프를 타고 흘러 주변 콘크리트를 데워서 주변공기로 열을 방출하는 것입니다. 형태의 차이일 뿐 기본적인 개념은 비슷합니다.