안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 화장실 문이 여름에 안닫히는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.재질이 나무라면 수분에 의한 수축팽창에 의한 것이고, 금속이나 플라스틱일 경우 열팽창에 의한 것입니다. 보통 문은 철, 알루미늄, 스테인레스, 나무, 플라스틱 등으로 만들어집니다. 이 중에 나무라면 열팽창 영향이 거의 없겠지만 금속이나 플라스틱은 열을 많이 받으면 부피가 커질 수 있습니다. 이때 문틀과 문의 틈이 열팽창에 대한 여유치가 없다면 문이 문틀과 갑섭이 생길 수 있습니다. 플라스틱 재질의 문이 저렴한 편이기 때문에 많이 사용되는데 열팽창이 심한 제품이 많습니다. 그렇다면 목재 문은 어떨까요? 목재는 수분에 의한 수축팽창이 있는 재료입니다. 여름에는 습도가 높고, 화장실이라면 물을 많이 사용하는 공간이기 때문에 수분의 영향을 받을 수 있습니다. 그것이 심하고, 역시나 문과 문틀 틈에 여유가 없다면 간섭이 생길 수도 있습니다. 그렇지만 보통 기성제품이라면 문과 문틀에 간섭이 생길 정도로 팽창하는 일이 적습니다. 계속 수축팽창하다가 변형이 생겨 있는 상태라면 다시 팽창할 때 간섭이 생길 수도 있습니다. 질문 내용만 봐서는 목재 문인 것 같은데, 겨울과 여름 마다 그런 것이라면 문과 문틀 간에 여유가 없었거나 평소 변형이 있었을 수도 있습니다. 그것도 아니라면 목재가 아니라 목재와 매우 흡사하게 만들어진 플라스틱 재질의 문이 아닐까 생각됩니다.
Q. 철골 구조 뼈대는 왜 H형태 인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.철골 부재에는 H형태만 있는게 아닙니다. H, I, ㄱ, ㄷ, C, ㅁ 등의 형태가 있습니다. 여기서 H와 I, ㄷ 형강을 제외한 철골을 경량철골로 알고 있는 분들이 많은데 그것은 틀린 것입니다. 경량 철골은 별도로 존재합니다. 그럼에도 많은 건축관계자들이 H형강과 I형강에 비해 중량이 적게 나가는 것이 많다 보니 경량철골로 분류하고 있습니다. 구조적으로는 일반 철골로 분류하며 경량철골은 더 경량화해서 나오는 것이 있습니다. 철골부재의 형태 중 H와 I 형강 같은 것은 왜 그런 형태로 만들어졌을지 궁금하신 것 같은데 그것은 구조적으로 힘을 많이 받는 부분 위주로만 형태를 잡아서 입니다. 사각형 기둥이 있다면 그것이 어디에 위치하냐에 따라서 힘은 편심으로 작용하는 경우가 많습니다. 그렇다보면 힘을 적게 받는 부분이 있고, 많이 받는 부분이 있다는 것입니다. 그렇다면 굳이 사각형으로 만들 필요 없이 힘을 받는 방향이나 많이 받는 부분이 강하게 만들면 된다는 것입니다. 규모가 작은 건축물이라면 속이 빈 사각형이나 원형의 부재를 사용해도 되겠지만 규모가 커질수록 그 크기가 너무 커질 수 있습니다. 그런 경우 위에서 얘기한 것처럼 필요한 부위 위주로만 강하게 만든 H나 I 형태의 부재를 사용하여 구조체가 차지하는 공간도 줄이면서 효율적인 구조체를 만들어내는 것입니다. 물론 그 형태 조차 사용되는 위치에 따라, 힘을 받는 형태에 따라 불필요한 부분이 생길 수 있습니다. 하지만 그렇게 다 맞추려면 모듈화 되지 않은 다양한 형태와 사이즈로 주문제작 되어야 하는 불편함이 생깁니다. 제작시간도 오래 걸릴 뿐더러 비용도 높아집니다. 그래서 적절하게 형태와 사이즈를 정해서 현재 제작되고 있는 모듈화된 사이즈에 철골부재가 생산, 판매되고 있는 것입니다.
Q. 디카페인 음료는 어떻게 카페인을 제거하나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.라벨에 무 카페인(디카페인)이라고 표시하려면 건조한 차 중량을 기준으로 카페인 함유량이 0.4%이하가 되어야하며 카페인을 완전히 없애는건 불가능하다고 합니다.카페인을 제거하는 방법은 3가지 정도가 있습니다.용제들을 사용하는 방법인데 그 과정에서 폴리페놀이 조금 손실된답니다. 폴리페놀의 효능이 여러가지 있는데 대표적으로 활성산소를 해가 없는 물질로 변환해주는 항산화물질입니다. 카페인을 제가 하는 대표적인 방법은 아래와 같습니다.1. 아세트산에틸 - 과일. 채소에서 자연스레 생성되는 물질이라 카페인을 제거하는 자연방식이라 여겨집니다. 찻잎을 물에 담근후 아세트산에틸을 넣어 카페인이 물에 녹아내리게 한 다음 다시 건조합니다. 비용은 적지만 폴리페놀 손실이 많고 좋지않은 뒷맛이 난다고 합니다.2.초임계 이산화탄소 - 인체에서 생성되어 가스형태로 배출되기때문에 이 역시 자연방식이라 여겨집니다. 이산화탄소를 용기에 가둬두고 기압과 온도를 조절하면 기체와 액체 중간 단계인 초임계 유체상태가 되어 찻잎의 카페인을 흡수합니다. 이후 숯필터나 물로 찻잎을 씻어내서 이산화탄소를 제거하면 카페인을 추출할수 있는데 카페인 함량이 원하는 수준으로 낮아질 때까지 이 과정을 반복한후 잎을 건조하면 된답니다. 비용은 1번보다 더 들지만 폴리페놀 손실을 줄여주고 찝찝한 뒷맛을 남기지 않는답니다.3.메틸렌 클로라이드 - 유럽과 캐나다에서는 차와 커피의 카페인을 제거하는 용도로 사용하나 미국에서는 커피에만 허가가 났답니다. 차에는 사용하지 못합니다.1번방식과 비슷하며 폴리페놀의 잔존수치는 1번 방식과 2번 방식의 중간 정도입니다.
Q. 미이라는 어떻게 만들어지는 건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.미이라를 만들 때 부패가 빠른 것 중에 뇌와 장기(소화기관)를 먼저 제거합니다. 역사학자의 발표에 따르면 뇌를 제거 할 때는 대못을 두개골에 쳐서 넣어 뇌를 짓이겨 코로 빼낸 다음 두개골에 나무 송진을 채워서 부패의 진행을 막았다고 합니다. 다음으로 소화기관의 부패가 빠릅니다. 그렇기에 소화기관도 제거 했는데 심장은 영혼이 머무는 곳이라 믿었기에 심장의 손상 없이 특별히 조심히 다뤘다고 합니다. 몸 밖으로 빼낸 장기들은 병에 담고 나트론이라는 자연적으로 생성되는 소금을 채웠습니다. (나트론에는 탄산소다와 베이킹소다가 혼합되어 있습니다.) 나트론이 박테리아를 죽임으로써 부패를 막고, 소화효소의 작용을 멈출 수 있어서 입니다. 장기가 제거된 몸 속에도 나트론을 채운 뒤 깨끗이 씻어서 몸을 소독했습니다. 나트론의 탄산염은 박테리아에게 치명적이고, 지방질로 된 세포막을 단단하고 매끄러운 재질로 바꿔 시체의 형태를 유지시켜주기 때문입니다. 그리고는 외부 피부 또한 보존을 위해 많은 나트론 속에 대략 35일간 보존했습니다. 나트론이 건조제 역할을 하여 몸에 남은 수분을 빨아 들이고, 살을 단단한 덩어리로 만들어 줘서 시체가 부패하지 않게 만듭니다. 시체에서 나는 냄새(악취)를 해결하기 위해서 몸에 송진을 부어서 덮었고, 향나무 기름이 포함된 밀압용액을 시체에 바르고 붕대로 감쌌습니다. 그 후 나무관이나 석관에 보관되었습니다. 그렇게 보관된 미이라(시체)는 부패하지 않고 수천년 동안 형태를 유지할 수 있었습니다. 수천년 전 고대 이집트인들이 그런 것이 가능하다는 것을 알고 있었다는 것이 신기하고, 어떻게 그런 지식을 가질 수 있었는지 의문입니다.
Q. 나무1톤과 철1톤중 어느것이 더 무거울까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.무게가 동일하게 1톤으로 정했기 때문에 어느 것이 무겁냐는 것을 무의미 하지 않을까 생각됩니다.