안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 단열재로 많이 사용되고 있는 스치로폴이 있습니다. 이것은 매우 가볍습니다. 또 두껍고요.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.스티로폼이 단열재로 많이 사용되는 이유는 열전도율이 낮기 때문입니다. 스티로폼은 다공질의 기포플라스틱 형태인데, 재료 자체의 열전도율도 낮은 편이지만 현미경으로 확대하여 보면 스펀지처럼 미세한 기포가 형성되어 있어 열전도율이 낮아질 수 있게 해주는 것입니다. 건축물의 단열재나 아이스박스 등 냉기나 온기를 막아주는 용도로 많이 사용되고, 충격흡수 효과도 있어서 충격 보호를 위해 여러 종류의 제품을 감싸서 유통하는데 사용됩니다.스티로폼 외에도 다양한 재료의 단열재가 있습니다. 주로 재료의 열전도율이 낮고, 미세한 기포를 가지고 있습니다. 대부분 시공성이 좋은 재료 위주로 생산하고 있으며 판재형태를 부착하거나 액상형태를 뿌려서 부착된 부위에서 부풀어 오르게 하는 방법 등으로 시공되고 있습니다.
Q. 비가 오면 차선이 잘 안 보이는 이유가 알고 싶어요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.차선이나 도로에 그려진 사인물이 새로 그려진지 얼마 되지 않았을 때는 야간이나 우천시 잘 보일 것입니다. 하지만 어느 정도 시간이 지나면 도료의 손상이나 부실한 시공 문제로 잘 보이지 않게 되는 경우가 많습니다. 그 원인을 아래에 설명드리겠습니다.부실한 시공의 경우를 먼저 설명드리겠습니다. 도로에 그려지는 차선을 포함한 사인물은 도료로 그린 후 유리가루를 그 위에 뿌려 정착시키는 방식으로 작업됩니다. 도료이 정착된 유리가루가 빛을 반사해서 야간이나 우천시 눈에 잘 보이도록 하기 위한 것입니다. 이때 유리가루가 잘 정착되고 오래 유지되게 하려면 그만큼 성능이 좋은 도료를 사용해야 합니다. 그렇지만 시공비용을 아끼기 위해서 성능이 떨어지는 도료를 사용하게 되면서 유리가루가 쉽게 상실됩니다. 그렇게 되면 야간이나 우천시 차선 및 도로에 그려진 사인물 등이 잘 보이지 않게 됩니다. 유리가루가 너무 적은 경우도 비슷한 문제가 발생할 수 있습니다. 해당 문제는 수년 전부터 기사화 되어 지적되었지만 여전히 문제 해결에 필요한 기준이 마련되지 않고 있습니다. 그 다음은 차선과 사인물을 그린 도료가 많이 손상되어 흐려졌을 때입니다. 이는 자동차가 지나다니면서 차선과 사인물을 밟게 되는 경우가 많은데 그로 인해서 손상되어 야간이나 우천시 잘 보이지 않는 정도가 된 것입니다. 그런 경우에는 재시공 하면 대부분 해결이 됩니다. 한가지 추가를 하자면 비가 너무 많이 내려서 차선과 사인물까지 빛이 도달하지 못할 정도로 차올랐을 때입니다. 배수가 원활한 곳이라도 폭우에 의해서 그렇게 될 수도 있는데 그럴 때는 수면이 빛을 반사해서 차선이 잘 안 보일 수 있습니다. 하지만 차선과 사인물에 유리가루를 정착시키는 시공방식은 야간과 우천시 눈에 잘 보이라고 마련된 것이기 때문에 제대로 시공된다면 많이 해결될 수 있는 부분입니다. 대부분이 성능이 떨어지는 도료의 사용으로 인해 유리가루가 잘 정착되지 않아 생기는 문제입니다.
Q. 왜 사향고양이만 루왁커피를 만들 수 있는건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.루왁커피는 사향고양이 중에서도 남아시아에 서식하는 아시아야자사향고양를 통해서만 발효됩니다. 사향고양이는 잡식성인데 질 좋은 커피 열매를 즐겨 먹습니다. 커피열매는 씨앗이 되는 생두와 과육, 외피로 이루어져 보통의 열매와 비슷합니다. 사향고양이가 커피열매를 먹으면 외피와 과육은 소화가 되지만 그 안에 생두는 소화가 되지 않고 소화기관을 거쳐서 배설물로 나오게 됩니다. 생두가 소화가관을 지나면서 분해효소가 작용하여 풍미를 더하면서 아미노산으로 인해 쓴맛도 가미됩니다. 그렇지만 소화가 되지 않고 그대로 배출되는데 그것을 세척 및 살균을 거치고, 로스팅으로 향을 내는 과정을 거쳐서 커피로 내려질 수 있는 겁니다.루왁커피는 산미가 적고 특유의 향을 가지고 있어 매니아층이 형성되었습니다. 품질이 좋은 루왁커피는 한 잔에 10만원 정도의 고가 음료기 때문에 욕심이 생긴 인간들이 좋지 않은 환경에 가축처럼 사육하며 커피열매만 먹여 영양실조에 걸리거나 극심한 스트레스를 받게 한다고 이슈가 된 적이 있습니다. 현재도 그러는지 모르겠지만 대부분의 품질이 좋은 루왁커피는 자연에서 발견된 것을 사용하고 있습니다.루왁커피는 아니지만 베트남에 사향족제비배설물에서 채취된 원두로 만든 커피도 있습니다. 루왁커피와 비슷한 이유에서 맛이 좋은 커피를 얻을 것으로 생각되는데 가격은 저렴한 편입니다. 그렇다고 해서 대단히 맛있는 것은 아니고 부드러우면서 독특한 풍미는 가진 커피입니다. 사향고양이가 고양이과이기는 하지만 외형이 족제비나 너구리, 몽구스 같은 동물과 닮아 있는 것을 볼 수 있는데 어쩌면 고양이 보다 족제비에 더 가까운 것이 아닐까 생각됩니다. 그렇기에 루왁커피처럼 위즐(족제비)커피도 생산이 가능한 것이 아닐까요?(알 수 없는 부분이기에 추측만 해봅니다.)고양이가 커피에 함유된 카페인을 지속적으로 먹게 되면 간과 중추신경계에 문제가 생길 수 있습니다. 하지만 카페인은 커피 열매의 과육에 있는 것이 아니라 씨앗인 생두에 있는 것이기 때문에 씨앗을 그대로 배출하는 사향고양이에게는 문제가 없을 것으로 봅니다.
Q. 하루살이는 왜 하루 밖에 못 사는가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.하루살이는 아성충과 성충 시기를 합쳐서 일주일 내외를 살 수 있습니다. 애벌레 시기(1~3년)동안 수중에서 살다가 아성충 시기부터 육지에서 살아갑니다. 성충이 된 후에는 찍짓기를 하고 보통 한시간에서 이틀 내외로 죽게 됩니다. 운이 좋으면 일주일 이상 사는 개체도 있습니다.하루살이가 애벌레 시기에는 구기(입)가 발달되어 먹이활동을 왕성하게 하지만 아성충과 성충은 구기가 퇴화되어 있습니다. 어른벌레 시기는 입이 퇴화되어 소화기관을 갖추고 있지 않습니다. 그렇기 때문에 수명이 짧습니다. 성충이 된 후에는 수명이 짧아 번식을 목적으로 살아갑니다.
Q. 초가집도 과학적인 원리가 있을까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.우리나라 전통건축물의 구조체는 하중을 고르게 분산시키기 위한 형태를 갖추고 있습니다. 단순히 기둥과 보만으로 구성하려고 한다면 현대 건축물의 경우 강도가 높은 콘크리트나 철근을 이용하여 부재 크기를 줄일 수 있고, 부재 크기를 줄일 필요성이 적다면 큰 부재를 만들어내기 쉬운 편입니다. 전통건축물의 경우 나무를 사용하기 때문에 인위적으로 강도를 높일 수 없고, 크기 또한 인위적으로 키울 수 없습니다. 그렇기 때문에 기둥과 보 외에도 다양한 부재들을 함께 사용해서 매우 효율적으로 하중을 분산시켜줬던 것입니다. 그리고 기둥 하부에 주춧돌을 둠으로써 하중(골조를 구성하는 부재의 한 점에 힘이 가해지면 부재를 회전시키려는 힘이 발생합니다. 혹은 어떤 부재가 힘에 의해 휘어지려 할 때 연결되어 있던 다른 부재에 회전시키려는 힘이 발생되기도 합니다)에 의해서 기둥이 움직이지 않고 지면으로 하중을 전달할 수 있게 했습니다. 한옥의 구조체는 힘을 매우 효율적으로 분산시키면서 지면까지 보내기 적합하게 구성되어 있습니다. 초가집, 너와집, 기와집 등은 환경과 재력에 따라서 사용할 수 있는 마감재이며 마감재가 가벼울수록 구조체의 구성을 간소화할 수 있습니다. 초가집이나 너와집 같은 경우 기와에 비해서 많이 가벼운 재료였기에 구조체에 대한 공정도 쉬워지고, 큰 돈이 들지 않아 서민들이 지어서 살기에 좋았던 것입니다.