안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 아파트 층간소음이 심각한 사회문제로
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.수년 전부터 층간소음 문제가 계속 나타나고 있는데 왜 해결책이 마련되지 않는지, 해결책이 없는 것인지 궁금하실 겁니다. 일단 층간 소음은 대부분 구조체를 통해 진동이 전달되면서 이웃에 들이게 됩니다. 특히 바로 윗 층의 소음이 아래 층으로 전달되는 경우가 대부분입니다. 이웃을 배려하는 생각으로 조심히 걷고, 소음과 진동이 심한 제품은 주로 낮시간에 사용하고, 아이들에게도 조심히 행동하도록 가르치는 것이 좋겠죠. 하지만 그게 잘 되지 않는 것이 현실입니다. 그래서 건축 구조적인 해결책을 찾고 있으며 기준을 정한 것들도 있습니다. 슬래브의 진동을 통한 소음이 많이 발생하고 있는데 소음을 줄이는 방안으로 슬래브 두께에 따라 소음의 감소가 얼마나 되는지 실험해 본 결과 두께 30mm 두꺼워지면 3데시벨 정도가 줄었습니다. 그래서 예전에 150mm로 많이 시공되던 슬래브를 210mm 이상으로 제한했습니다. 그렇게 해도 해결책으로써 부족합니다. 아파트 경우 슬래브에 차음제를 함께 시공하도록 하고 있습니다. 이미 수년 전부터 시행되고 있던 법적 기준입니다.그럼에도 해당 법규 시행 이후 지어진 아파트들도 층간소음 문제가 발생하는 곳들이 여전히 있습니다. 시공사가 법 기준을 어기고 공사하지 않는 이상 해소가 많이 될 것으로 예상했는데 결과적으로는 문제가 계속 발생하고 있습니다. 다시 슬래브 두께 기준을 높이자는 얘기도 있는데 구조적으로 필요 이상의 두께가 되기도 하고, 그럼에도 3데시벨 정도의 감소는 큰 효과가 아닙니다. 다른 해결 방안을 찾아야 하는 것이 맞지 않을까 생각됩니다.층간 소음 문제가 계속 발생하자 법적 기준을 계속 강화했으며, 현재도 더 강화하려고 합니다. 하지만 구조체의 진동에 의한 소음 전달은 쉽게 해결할 수 있는 것이 아니므로 이웃에 대한 배려심도 필요할 것 같습니다.
Q. 지구에서는 달을 한면만 볼 수 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.달도 자전을 합니다. 하지만 달이 지구 주위를 도는 공전주기와 자전주기가 거의 비슷해서 한 면만 보이는 겁니다. 달의 공전과 자전의 방향, 지구의 자전 방향은 그림과 같습니다. 달의 공전주기와 자전주기가 거의 같은데다가 달의 자전 방향, 공전방향, 지구의 자전 방향이 그림처럼 맞아 떨어지면서 더더욱 한 면만 보이게 되는겁니다. 이는 지구의 조석력에 묶여 생겨나는 것으로 조석고정이라고 합니다.
Q. 자동차 예열에 대해 질문합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.엔진 예열의 목적이 무엇인지 인지하셔야 합니다. 엔진의 예열과 변속기의 예열 등 주요 장치의 온도를 올려주는 것이 예열인데 보통은 엔진 예열을 많이 고려하니 엔진 예열 기준으로 얘기하겠습니다.우선 엔진오일의 온도를 올려주는 것인지, 오일을 골고루 바르기 위한 것인지 생각해봐야 합니다. 오랜 기간 운행을 하지 않았던 차라면 오일을 골고루 발라주는 것이 필요하긴 합니다. 거의 매일 운행하는 차라면 그런 목적의 예열이 필요 없습니다. 그러므로 엔진 내부에 오일을 골고루 바르는 목적이라면 몇 주, 몇 달 씩 오랜 기간 운행 안한 경우만 해도 됩니다.다음으로 온도를 높여주려는 경우인데 엔진이 원활하게 작동하는 온도나 엔진오일이 최적의 능력 발휘하기 위한 온도, 엔진냉각수 최적의 온도 등을 위해서 예열이 필요하다라고 많이 이야기합니다. 그리고 그렇게 하지 않으면 엔진 부품들의 소모가 심할 것이라고도 이야기합니다. 완전 틀린 말은 아니지만 2~3분 정도 예열한다고 치몀 오일온도가 40~50도 가량으로 올라가는데 엔진오일이 최적의 능력을 발휘하는 온도는 90~105도, 냉각수의 최적의 온도는 80~90도, 엔진이 원활하게 작동하는 온도는 피스톤의 온도가 300도 가량이 될 때입니다. 그런데 40~50도 정도 올리는 예열로는 의미 없는 행위입니다. 오히려 서행으로 운행을 하면서 주차장에서 도로로 가는 것이 더 효과적인 예열입니다.시동을 걸고 바로 제로백 테스트 하듯이 치고 나가는 운전자가 있을까요? 그런 경우라면 예열을 하지 않았을 때 생기는 문제들이 발생할 겁니다.예전에는 시동을 걸고 공회전을 몇 분 동안 해주는 방식의 예열을 해왔습니다. 하지만 시동을 걸고 안전밸트 착용이나 자잘한 과정들을 거친 후 주차장을 빠져나가서 메인 도로에 올라가기까지 서행으로 주행하는 과정에 충분한 예열을 마칠 수 있습니다.예열을 얘기하면 후열도 얘기가 나올건데 후열 또한 비슷합니다. 일반적인 운행시 4천, 5천 이상 RPM으로 달리다가 갑자기 멈춰서 시동 끄고 내리는 사람이 없잖아요. 주차장까지 가다보면 서서히 속도를 줄이게 되고, 주차하는 과정에서 어느 정도 후열이 이루어집니다. 그리고 요즘 출시되는 차량들은 후열기능이 있어서 위에 말씀드린 것처럼 고알피엠으로 운행라다가 갑자기 시동을 끈 것이 아니라면 충분히 후열이 되는 것으로 알고 있습니다.서행으로 운행하면서 예열과 후열을 하는 것은 평범한 운행습관에 따른 것입니다. 레이싱 환경이나 갑작스럽게 고알피엠 상태로 출발이나 도착하는 특별한 상황에 대한 것은 아닙니다. 일반적인 운행이라면 공회전으로 예열하지 마세요. 효율이 떨어집니다. 오히려 서행으로 운행해주는게 예열효과가 더 좋습니다.
Q. 씽크홀과 같은 구멍은 왜 갑자기 생기나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.지하수 등에 의한 침식이 주된 원인입니다. 땅 속에서도 물이 흘러가거나 수위가 오르내리는 작용이 이루어지고 있습니다. 그러던 중에 땅 속에 있던 석회질이 물에 녹아 공간이 비어 있다가거나 흘러가는 지하수의 유속에 의해서 토사가 함께 흘러 가면서 공간이 비는 경우 등이 생겨납니다. 그 빈 공간 위에 지반이 그 무게에 의하여 쏟아져 내리게 되면 지표면에 구덩이가 생겨나는데 그것을 씽크홀이라고 부릅니다.최근 들어 도심지에서 씽크홀이 많이 발생하고 있는데 대부분 자연적인 발생이 아닌 경우입니다. 도심에서 건축할 수 있는 대지가 부족해지고, 토지 매입 비용이 상승하는 등의 이유로 지하층을 많이 파내려 가는데 그러다 보면 지하수가 흐르는 곳도 있습니다. 그런 경우 흙막이 공사를 해서 지하수가 흘러 들어오는 것을 최대한 막고 공사가 이루어지는데 흙막이 공사를 했을 때부터 지하층이 만들어져서 유지되는 동안 지하수는 지속적으로 영향을 받게 됩니다. 흘러가는 방향이 바뀔 수 있고, 유속이 빨라질 수도 있어서 땅 속 흙이 유실될 수 있습니다. 그리고 땅 속에는 물이 흐르는 배관들이 많이 묻혀 있는데 세월이 갈수록 노후화 되고, 누수까지 이어질 수 있는습니다. 그렇게 누수된 물에 의해서도 땅 속 흙이 유실될 수 있습니다. 그 외에도 여러가지 경우들이 있습니다만 생략하도록 하겠습니다. 그렇게 인간들의 행위로 인하여 발생하는 씽크홀도 늘어가고 있습니다. 자연현상에 의한 것은 어쩔 수 없지만 인간들의 행위로 인한 문제들은 지속적으로 분석하고 대책을 마련해야 할 것입니다.
Q. 명왕성은 왜 태양계 별에서 제외 된건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.명왕성은 1978년 카론 위성이 발견되면서부터 명왕성의 퇴출 이야기가 끊이지 않고 나왔다고 합니다. 카론 위성은 명왕성의 주위를 공전하는 위성으로 명왕성의 절반 정도 크기였습니다. 이것을 위성으로 봐야 할지 천문학자들이 고민하게 만들었습니다. 게다가 실제 카론이 없으면 명왕성이 현재의 공전궤도를 가질 수 있는가에 대한 논란도 야기시켰습니다.1990년대 이후부터 태양계 외곽에서 작은 천체들이 잇따라 발견되었고 그에 따라 그들을 모두 행성으로 볼 수 없기 때문에 행성에 대한 정의를 새로 내릴 필요가 있었습니다. 당시 국제천문연맹이 내린 정의는 아래 3가지를 모두 만족시켜야 했습니다.1. 행성은 항성(태양계에서는 태양)의 주위를 돌지만 다른 행성의 주위를 돌지 않는다.2. 완전한 둥근 모양을 갖출만큼 질량이 크지만 내부에서 핵융합 반응을 일으킬만큼 질량이 크진 않다.3. 자신의 공전 궤도에서 지배적이어야 한다.태양계 안에서 행성의 정의에는 속하지 못해도 소행성보다는 행성에 가까운 천체들은 왜행성이라고 하는데 2005년 명왕성과 비슷한 궤도에서 명왕성보다 1.3배 가량 큰 왜행성 에리스가 발견되었고, 명왕성이 다른 행성들과 달리 타원으로 태양을 돌고 크게 기울어져서 돌고 있다는 주장 때문에 태양계 행성에서 퇴출이 가속화 되었습니다. 명왕성의 공전궤도가 불규칙했다고도 합니다. 과학자 브라운 교수는 13개의 얼음 물체들을 연구하던 중 여섯개의 물체가 태양을 일정한 궤도로 돌고 있다는 것을 발견했고, 명왕성은 태양을 중심으로 돌고 있지 않을 수도 있다고 주장하면서 명왕성의 태양계에서 퇴출이 확정되었습니다. 따라서 새로운 에리스와 명왕성은 소행성과 행성의 중간 형태인 왜행성 범주로 분류하게 되었고 명칭도 플루토이드로 변경되었습니다.간단히 정리하면 행성으로는 크기가 작았고 공전궤도가 불규칙적이어서 태양계에서 퇴출되었습니다.