안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 도로를 보면 도로 중앙 부분이 가장자리 차선보다 높습니다. 이렇게 시공한 이유는 무엇인지요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.간단하게 말씀드리자면 도로에 배수를 위해서 입니다. 도로의 가장자리를 보면 우수로가 있는 곳이 많을 겁니다. 없는 곳도 많겠지만 아스팔트 부분과 콘크리트 부분에 단이 생기는 곳도 있을 겁니다. 아스팔트를 재포장 하면서 단이 생길 수도 있지만 우선은 배수를 위해서 가장자리를 낮게 시공합니다. 우천시 도로에 물이 많이 고여 있으면 사고 위험이 크기 때문에 물이 가장자리로 자연배수되어 우수관로로 빠지도록 시공됩니다. 그럼에도 불구하고 아스팔트가 자동차의 무게에 눌려서 압축되거나 손상되는 곳이 생겨 물이 고이는 경우가 많습니다. 그렇다보니 시공 목적이 잘 보이지 않을 수도 있습니다.
Q. 이타이이타이 병은 왜 발병한건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.중금속의 독성은 알고 있을 거라 생각합니다. 이타이이타이병은 그 중에 원자번호 48번인 카드뮴 중독에 의한 것입니다.카드뮴에 노출되면 염증을 유발하여 감기와 비슷한 발열, 호흡기 장애, 근육통과 같은 증상을 유발합니다. 이런 증상을 카드뮴 블루라고 부릅니다. 지나치게 많은 카드뮴에 노출되거나 장기간 노출되면 호흡기나 신장에 심각한 장애가 발생할 수도 있습니다. 일반적으로 인체는 독성을 지닌 물질을 흡수하지 않고 바로 배출하는데, 카드뮴은 인체에 필수적인 아연과 화학적 성질이 비슷해 체내에 쉽게 흡수됩니다. 카드뮴이 인체에 흡수되면 원래 아연이 담당해야 할 효소를 돕는 작용을 방해하여 신장 장애가 발생합니다. 이는 칼슘 대상에 이상을 일으키고 결국 뼈 속의 칼슘을 빼앗게 되어 골절이 발생하기 쉬운 상태로 약화시킵니다. 효소를 제대로 작동하게 만드는 아연의 자리를 차지해 효소의 활동을 방해하기 때문입니다. 카드뮴은 1급 발암 물질로 분류되어 배출을 법률로 엄격하게 규제하고 있습니다.1910년 무렵 일본 진즈가와 유역에서 이타이이타이병이 발생했었는데, 이는 근처 금속 광업 공장에서 흘려보낸 폐수에 있던 카드뮴 때문이었다고 합니다.
Q. 작은 딸래미가 수학을 정말 싫어하는데...
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다. 딸이 커서 어떤 분야에서 활동할지 모르겠지만 아직 정해진 것이 없기에 여러가지 배워둘 필요가 있을 것 같아요. 만약 특정 분야를 목표로 한다는 것이 확실해진다면 필요한 것 위주로 공부해야겠지만 대부분 어릴 때는 그렇지 않을 것입니다. 그러니 더더욱 모든 범위는 익혀둬야 할 것입니다.보통 일반인이 사용할 수 있을 수학 범위는 기본 사칙연산 외에 방정식, 함수, 확률 정도가 되지 않을까 생각합니다. 수식 뿐 아니라 소수, 분수, 미지수, 백분율, 비례 등 다양한 단어의 개념도 익혀야 한다는 점에서도 기본 수학은 배울 필요가 있습니다.목표가 정해진 경우라면 일찍부터 더 깊이 있는 수학을 해야 할 수도 있습니다. 저의 경우 건축공학을 전공하였고, 실무에서 쓰이는 수학 산식에는 미분, 적분 등의 일상 생활에서는 쓰이지 않는 부분도 있습니다. 이는 고등학교시절에 공부되어야 할 범위입니다. 저는 일찍 목표가 정해지지 않은 상태로 학창시절을 보냈는데 수학을 좋아하지 않아 열심히 공부하지 않았습니다. 다행이 대학에서 필요한 부분만 다시 공부했습니다. 하지만 다른 학생들 보다 뒤쳐지는 시간이 있었죠. 그런 일이 생기지 않기 위해서도 전체적으로 배워둬야 합니다. 전문적인 지식을 익혀야 시간에 이미 배웠어야 할 것을 뒤늦게 공부하느라 늦어지는 것이 후회되면서 스트레스가 될 수도 있습니다. 제가 그랬습니다.저도 학창시절에 공부하기 싫어 했는데 이렇게 답변을 드리는 것이 도움이 될지 의문입니다. 공부의 필요성은 부모님께서도 잘 아실 겁니다. 단지 설득이 안 될 뿐이겠죠. 설득 보다는 필요성을 느끼거나 좋아하게 될 계기를 찾는 것이 필요할 듯 합니다. 저도 필요에 의해 열심히 공부했습니다.안녕하세요.
Q. 고급휘발유는 일반휘발유보다 성분이 더 좋은건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.일반휘발유와 고급휘발유의 큰 차이가 옥탄가입니다. 휘발유에는 옥탄가를 높여주는 옥탄가 향상제가 첨가되는데 옥탄가가 높을수록 노킹현상을 억제할 수 있습니다. 노킹현상이란 엔진 실린더에 분사된 휘발유의 점화가 플러그에서 일어나는 스파크로 인해 이루어져야 하는데 다른 원인으로 인해 원래 폭발 예정된 지점이 아닌 곳에서 폭발을 일으키는 현상입니다. 그렇게 되면 실린더 헤드가 불규칙적으로 흔들리며 움직여 효율도 떨어지고, 실린더 내벽을 손상시킬 수 있습니다. 한 때 이슈가 된 GDI엔진 결함 문제의 원인으로 알려졌었습니다. 아무튼 옥탄가가 높으면 엔진에 부담을 줄여줄 수 있습니다.일반휘발유 경우 옥탄가가 91~93이며, 고급휘발유 경우 94이상입니다. 국내 정유사들의 고급휘발유는 옥탄가가 100이상인 것으로 알고 있습니다.고급휘발유를 사용해야 하는 차량은 압축비가 11을 넘어 최고 14까지 올라가는 고출력 자연 흡배기 엔진이나 과급기를 장착한 엔진을 탑재한 차량입니다. 일반 차량은 일반휘발유를 넣어도 문제 없지만, 높은 옥탄가를 요구하는 차량에 일반휘발유를 넣을 경우 차량 성능이나 연비에 지장을 주고, 심한 경우 성능에 무리를 줘서 고장이 발생할 수도 있습니다. 특히 시장 점유율이 높은 독일 자동차 경우 옥탄가 95이상을 권장하는 경우가 많은데, 각 차량마다 매뉴얼에 권장하는 옥탄가가 표기되어 있으니 확인해 보는 것이 좋습니다.
Q. 고층 건물을 몇층까지 지을수 있을까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.현재 세계 최고층 건축물로는 두바이에 있는 부르즈 칼리파(할리파)입니다. (건설사는 삼성물산입니다.) 이미 2009년 10월에 완공(2010년 1월 개장)했던 건축물로 현재까지 세계 최고 높은 건축물입니다. 층수로는 지상 163층 / 지하 2층이며, 높이는 인공구조물(첨탑)까지 포함해 828m입니다. 2024년 완공 예정인 사우디아라비아에 제다타워가 있는데 계획된 지상 층수 167층에 높이는 1000m가 넘을 것으로 알려져 있습니다. 현재 완공된 건축물 중에 두번째와 세번째로 높은 건축물의 층수가 100층 초반대인 것에 비해 큰 차이가 있는 60개층 정도가 더 높은 건축물이 존재하고, 지어지고 있는 상황인 것으로 보아 자본이 뒷받침 된다면 기술개발을 통해서 언젠가는 200층까지도 지을 수 있지 않을까 예상은 됩니다. 하지만 현재로서는 160~170층 정도가 가능한 것으로 보입니다.어떤 세계적인 재벌의 욕심으로 막대한 자본만 투자 된다면 200층 이상의 건축물이 불가능 하지는 않을 겁니다. 하지만 그것이 바벨탑과 같은 인간 욕망의 상징은 될 수 있어도 실용적인 건축물이 될 수 있을지는 의문입니다.