안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
화학
Q. 핫팩은 무슨원리로 뜨거워지는건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.손난로의 원리는 철이 산화할 때 발생하는 열을 통해서 손을 따뜻하게 하는 것입니다. 보통 일상에서 보는 철은 산화가 빠르지 않아서 열이 발생해도 느끼기 어렵지만 철을 가루 형태로 만들어서 공기와 많이 접촉할 수 있게 하고, 촉매를 함께 넣어서 빠르게 산화철이 되게 만든 것을 부직포와 같이 공기가 잘 통하는 포장으로 감쌉니다. 비닐 포장 안에 있을 때는 공기와 접촉하지 않아서 열을 내지 않지만 개봉 후 공기 중에 산소와 만나면서 반응이 시작되어 열을 발생합니다. 촉매로는 염류(소금), 수분, 활성탄가루 등을 사용합니다.
지구과학·천문우주
Q. 땅거짐 현상이 일어나는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.땅꺼짐 현상은 싱크홀이라고도 부릅니다. 땅 속에 빈 공간이 생겨서 그 위에 있던 지반이 무너져내리는 현상입니다. 땅 속에 빈 공간이 생겨나는 원인으로는 지하수에 의해서 석회질 지반이 녹아서 지하수와 함께 흘러가거나 토사물이 지하수에 쓸려가서 그 자리가 비어서 생길 수 있습니다. 그리고 도심지에서는 노후 배관에서 누수가 발생하면 그 물에 의해서 토사가 쓸려가서 빈 공간이 생길 수 있고, 건축물의 지하층을 깊게 만들면서 지하수의 흐름이 바뀌어서 원래 지하수가 흐르지 않던 곳에 토사가 갑자기 흘러 들어온 지하수에 쓸려나가면서 공간이 생길 수 있습니다. 그 외에도 여러가지 원인이 있겠지만 대표적으로는 위와 같은 이유로 땅 속에 빈 공간이 생기고 그 위 지반이 무너져 내리면서 땅꺼짐 현상이 나타나는 것입니다.
전기·전자
Q. 종이컵 줄 전화기 어떻게 말이 전달이 될 수 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.소리는 주변 공기나 물체를 진동하면서 전달됩니다. 종이컵 전화기에 입을 대고 소리를 내면 진동이 그 안에 모여서 팽팽한 줄을 진동하면서 반대편으로 전달됩니다. 줄의 진동이 반대편 종이컵으로 전달되고, 그 진동이 종이컵 내부 공기를 진동시켜서 소리가 나게 됩니다. 종이컵이 진동을 모아 증폭시키고, 팽팽한 줄이 진동을 전달시키는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 어두운 밤에 눈이 오게 되면 환한 느낌이 들던데 그 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.하얀 눈이 주변의 빛을 반사하기 때문입니다. 보통 색은 빛에서 해당 색의 빛을 반사하고 다른 색의 빛은 흡수하기 때문에 나타납니다. 하얀색 눈의 경우 모든 가시광선을 반사하기 때문에 하얀색으로 보이는 것입니다. 그런 눈이 사방으로 날리고 있다면 주변의 약한 빛까지 반사하면서 날릴 것입니다. 그래서 눈이 내리지 않을 때 보다 밝게 느껴질 수 있습니다.
화학
Q. 보드카 양주도 화학주인가요? 왜 숙치가 덜한가요.?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.보드카는 화학주가 아닙니다. 우리나라에서 흔히 마시는 소주는 주정이 들어간 화학주가 많지만 보통 위스키, 보드카 등은 곡류 등으로 발효시켜 증류한 술입니다. 우리나라 전통 소주도 원래 쌀을 발효시켜 증류한 술인데 제조단가를 줄이기 위해서 주정을 넣고 맛을 내기 위한 인공감미료를 넣어서 팔게 된 것입니다.양주도 많이 마실 경우 숙취는 있습니다. 숙취는 보통 알코올이 분해되면서 셍기는 독성물질 때문에 생겨나는 것입니다. 증류주가 덜하긴 하지만 숙취는 있고, 도수가 높으면 적당히 조절하게 되기 때문에 숙취가 심할 수준으로 마시지 않을 수도 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 평소궁금했던건데 달은 스스로빛이나는건지가 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.달은 스스로 빛을 내지 않습니다. 스스로 빛을 내는 항성을 별이라 부르고, 항성의 빛을 반사해서 빛나는 것을 행성, 위성, 혜성 등으로 구분합니다. 달은 지구의 위성이며 태양빛을 반사하여 빛나는 것입니다. 그래서 태양, 지구, 달의 위치에 따라 달의 모양이 달리 보이는 것입니다.
생물·생명
Q. AI가 창조를 할 수 있을까요? 이세상에 없던 이론이나 물건을 만들 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.우선 창의의 범주를 어떻게 볼 것이냐가 중요하지만 AI는 물론 인간도 완전 새로운 것을 창조하기 힘들 것으로 예상합니다. (물론 현재까지 발표된 내용들 기준입니다.)인간의 뇌에서도 창의란 기억의 조합으로 만들어내는 것이라는 논문 발표도 있습니다. 보통 창의적이라고 생각하는 일을 할 때 뇌의 기억력에 관여하는 부분이 반응했다고 합니다. 그렇다고 기억력만이 중요한 것은 아니고, 뇌에서 세가지 네트워크가 활성화 되었다고 합니다. 쉽게 얘기해서 멍 때린다 표현하는 멍한 상태로 있을 것인지 상상의 나래를 펼칠 것인지 판단하는 네트워크, 지속적으로 집중하며 복잡한 문제를 해결 및 기억력에 관여하는 네트워크, 의식의 흐름을 결정하는 네트워크입니다. 그렇게 측두엽, 두정엽, 전두엽에서 활성화 반응을 보인 것입니다. 문제를 바라볼 때 다양한 시각으로 보며 상상하며 기억을 조합하는 것입니다. 그렇다는 것은 없던 것을 만들어내는 것이 아니라 기존에 있었지만 새로운 시각으로 문제를 해결하는 것이지 전혀 없던 것을 만들어서 해결하는 것이 아니라는 것입니다. 기존의 것을 재조합하여 무언가를 만들어내려면 경험이 중요하고, 기억력이 중요한 것입니다. 그러면 AI도 많은 정보를 축척시키고, 재조합할 수 있다면 보통 창의적이라고 얘기하는 결과를 만들 수는 있지만 그것이 무에서 유를 만드는 것은 아닌 것입니다. '창의적인'이라는 뜻을 가진 'creative'라는 말도 만들어진지 약 50년 정도 된 단어입니다. 그 전에는 기억을 잘한다는 말을 창의적이라는 말로 써왔었다고 합니다.
전기·전자
Q. 케이블 양쪽이 같은데 언제 사용하는건지 모르겠어요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.사진 속 케이블은 HDMI포트로 보입니다. 오디오 및 비디오 신호를 디지털 형식으로 전송하는 표준 인터페이스 케이블입니다. 버전이나 타입이 여러가지 있는데 사진 속에 케이블은 표준형(A타입)으로 보입니다. 가장 많이 사용되는 HDMI 케이블입니다. 사용 가능한 입력장치와 출력장치에 연결하면 됩니다.
토목공학
Q. 평소궁금한건데 아파트나 일반계단도 높이의 기준이 따로존재하는지궁금해요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.법규에서 정하는 계단의 설치기준에서 단높이를 규제하는 것은 초등학교/ 중고등학교의 계단인 경우입니다. 그 외에는 계단 및 계단참의 유효너비를 규제하고는 있으나 단높이는 규제하지 않고 있습니다. 그렇기 때문에 보통 건축설계 이론상 이용하기 좋은 단높이에 맞추거나 계단실 공간에 맞출 수 있는 단수에 맞춰서 정하게 됩니다. 계단실 면적 안에서 맞출 수 있는 단수가 결정되면 층고를 해당 단수로 나눠서 정하는 경우가 많습니다. 그러면서도 계단참의 기준이나 계단 디딤판에서 상부까지 유효높이 기준 등을 만족시켜야 하기 때문에 여러 변수가 발생할 수도 있습니다.아파트의 경우 단높이 규정은 없기 때문에 보통 계단실에서 확보 가능한 단수에 따른 단높이로 결정하게 됩니다.
화학공학
Q. 치약은 어떤 화학적 성분으로 이을 보호하나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.치약에는 연마제가 들어 있어서 치아 표면에 있는 음식물 찌꺼기를 제거해줍니다. 연마제라고 하여 치아를 손상시킬 것이라 생각할 수도 있는데 그런 수분은 아니며, 너무 센 힘으로 문지르면 약간의 손상이 생길 수 있습니다. 그리고 계면활성제, 살균제, 탈취제, 불소 등이 함유되어 있습니다. 치약마다 차이는 있지만 대부분 위와 같은 성분이 들어갑니다. 그 중 불소성분이 중요합니다. 충치예방을 목적으로 들어간 것인데 불소가 입안에 여러 무기질을 재흡수시켜 치아표면을 단단하게 해주어 충치균의 침입을 막아줍니다. 그 외에도 특정 박테리아의 성장을 억제하는 효과도 있습니다. 불소는 사용하는 양 보다 접촉시간이 중요하여 3분 이상 양치를 하도록 권장합니다. 각 제품마다 구취제거나 항균작용을 높이기 위해서 여러 성분이 들어가지만 가장 큰 역할을 하는 성분은 연마제와 불소일 것 같습니다.