안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
생물·생명
Q. 생선을 살 때 소금을 뿌리는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.생선살은 육류 보다 조직이 연합니다. 액틴, 미오신 등 근육 단백질이 적고 근섬유가 짧은데다가 근육과 뼈를 잇는 결합 조직도 더 부드럽기 때문입니다. 그래서 유리시 쉽게 부서지고 푸석해질 수 있고 금방 탈 수 있습니다. 굽다 보면 알부민, 글로불린 등 단백질이 용출되어 비린내가 나기도 합니다. 소금을 뿌려두게 되면 생선 살이 단단해져서 식감도 살려줍니다. 구울 때 단백질이 열에 의해서 응고되는데 소금이 응고되는 온도가 낮아지게 해주기 때문입니다. 그리고 소금에 의한 삼투압 현상이 생선 살에 수분을 바깥으로 내보내 조직 밀도를 높여줍니다. 하지만 소금에 너무 오래 절여두면 너무 짜질 수 있기 때문에 최대 1시간 전에 뿌려두는 것이 좋습니다. 맛을 고려했을 때는 그렇지만 예전에는 내륙지역에 생선이 상하지 않고 유통되는 것이 어려웠기 때문에 소금의 소독효과를 이용하기도 했습니다. 소금에 절여진 생선은 미생물의 성장이 억제되어 부패가 느려집니다. 그리고 세균과 바이러스가 살기 힘든 환경을 만들어 살균 작용이 됩니다. 그러한 이유에서 안동자반고등어와 같은 소금에 절여진 생선처리방식이 생겨났다고 합니다. 덧붙이자면 미라가 부패하지 않는 것도 소금으로 염장처리를 한 것이 큰 역할을 했습니다. 현대는 생선의 신선도를 유지할 더 좋은 방법이 있기 때문에 시장에서 소금을 뿌리는 것이 살균 보다는 미리 간을 하는 것과 식감을 살리기 위한 이유가 클 것이라 생각됩니다.
생물·생명
Q. 집에서 음식을 할때 사용하는 에어프라이기의원리에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.에어프라이어의 원리는 간단합니다. 에어프라이어에는 고열을 발생시키는 코일이 설치되어 있는데 가열할 음식물 위치 반대편에 송풍팬이 작동하여 내부에 뜨거운 공기를 순환시켜 줍니다. 이때 최대 섭씨200도로 가열된 공기가 순환되면서 음식을 익혀줍니다. 표면에 기름을 바르고 요리하기도 하지만 음식물에서 스며나오는 기름을 이용해서 요리할 수 있어서 기름을 덜 사용할 수도 있습니다.
물리
Q. 그랭이 공법은 어떻게 지진의 파동을 제어하거나 완화하는 역할을 할 수 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.그랭이공법을 간단히 설명하겠습니다. 보통 건축물을 세울 때 땅을 어느 정도 파내고 그 안에 바위 같은 것은 제거합니다. 그 후 땅을 평평하게 만들면서 밀도가 높아지게 다집니다. 그러면 바위가 빠진 공극이 채워지고 단단해지는데 그랭이 공법은 건축물을 올리 위치에 큰 바위가 있으면 파내지 않고 그대로 둡니다. 그 바위를 주춧돌로 두고 상부에 구조물로 쓸 석재 하부를 바위 굴곡에 맞춰서 다듬어서 올립니다. 그렇게 하면 기존에 있던 바위와 일체화시키기 쉽고 오랜 세월 있던 바위이기 때문에 지반에도 더 견고하게 고정시킬 수 있습니다. 물론 기존 바위가 크고 무거워야 합니다. 오랜 세월 자리했던 크고 무거운 바위일수록 지반과 일체화가 잘 이루어져 있고, 그 위에 그랭이공법으로 세워지는 건축물이 더 안정적으로 유지될 수 있는 것입니다. 위에서 설명했듯이 기존에 있던 바위 굴곡에 맞춰서 만들어진 구조물이 세워지는 것이기 때문에 약간의 틈은 있습니다. 그 공간으로 인해 지진의 진동이 다 전달되지 않아 실제 구조체는 진동이 감소된 상태로 영향을 받는 것입니다. 서양의 건축방식은 바위가 있을 때 홈을 파내고 그 위에 올라갈 건축물과 단단하게 고정할 부재를 삽입하여 완전히 정착시키기 때문에 지진 발생시 진동이 그대로 구조체로 전달되기 때문에 구조체가 버텨내기 힘든 진동일 경우 무너지게 되는 것입니다. 현대건축에서는 내진설계가 더 발달해서 구조체의 강도나 유연성, 별도의 설비 등 다양한 것을 계산하여 대응할 수 있지만 옛날 건축에서는 그런 것이 없었기 때문에 그랭이공법 같은 방식이 매우 지혜로운 건축방식이라 생각할 수 있습니다.
화학
Q. 엘레베이터는 어떻게 무게 중심을 잡나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.엘리베이터는 내부 카는 가이드 레일이 있습니다. 그리고 균형추도 가이드 레일이 있습니다. 와이어에만 카를 메달고 오르내리는 것으로는 균형을 유지하기 어렵기 때문에 가이드 레일을 설치하여 운행할 때 균형을 유지할 수 있습니다.
화학
Q. 알루미늄의 장단점은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.열을 가하는 조리기구에 알루미늄을 많이 사용하는 것은 열전도율이 높으면서 내구성도 높기 때문입니다. 하지만 중금속이기 때문에 그냥 사용할 수 없고, 표면에 중금속 성분을 막아줄 코팅처리를 하여서 사용합니다. 알루미늄을 조리도구로 사용함에 있어서 장점은 열전도율이 좋다는 것이고, 단점은 중금속이라는 것입니다.
생물·생명
Q. 생물) 치아만 봐도 이 동물은 초식인지 육식인지 확정시킬수 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.말과 같은 초식동물은 송곳니 보다 어금니가 발달해 있습니다. 뽀족하게 솟아 있거나 움푹 들어간 곳이 거의 없고 평평한 형태입니다. 반대로 육식동물는 송곳니가 잘 발달되어 있고, 어금니 또한 평평하지 않고 송곳니처럼 뽀죡한 형태입니다. 개의 경우 사람이 키우면서 잡식성이 되었지만 원래 늑대가 조상이기 때문에 육식동물의 치아형태를 가지고 있습니다. 잡식성 동물은 그 중간 형태를 보이나 육식을 많이 하느냐, 초식을 많이 하느냐에 따라서 차이는 있습니다. 인간의 치아를 보면 송곳니도 어느정도 발달하여 있고, 어금니도 초식동물처럼 크고 평평하지는 않지만 어느정도 식물을 씹어서 으깨기 좋은 형태를 갖추고 있다는 것을 알 수 있습니다. 사람마다 고기와 채소를 먹는 비중에 따라 약간씩 차이를 보이기도 합니다. (하지만 육식에 맞지 않은 형태라고 얘기하는 사람들도 있습니다. 채식을 하기 좋은 치아형태에 가깝고, 고기를 찢기에는 송곳니가 덜 발달하여 그렇습니다. 더 깊게 따져보면 채식에 가까운 여러 이유가 있지만 넘어가도록 하겠습니다.) 잡식동물은 형태가 다양하지만 송곳니와 어금니의 형태로 유추할 수는 있습니다.
토목공학
Q. 마찰력에 관한 질문이에요. 알려주세요!
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.얼음길이라면 50톤이라고 해도 미끄러졌을 것입니다. 마찰력은 접촉면적 보다는 접촉면의 성질에 더 큰 영향을 받습니다. 이론적으로는 접촉면적과 관계없이 마찰력의 크기는 같습니다. 실제는 약간의 영향을 받긴 하지만 접촉면의 형태나 성질에 따라 달라지는 것입니다.마찰력은 무게와 연관되어 있다고 많이 알고 있는데 이는 평면에서만 그렇습니다. 경사면에서는 수직항력의 영향을 받습니다. 평면의 경우 수직항력이 중력과 크기가 같고 반대 방향으로 작용합니다. 하지만 경사지에서는 중력과 수직항력의 방향이 반대가 아니며 경사각에 따라 벡터적 분해로 나뉘어 작용하면서 마찰력이 작게 작용될 수 있습니다. 이는 경사각이 클수록 마찰력이 더 작게 만듭니다. 도로면은 완전히 평지인 곳이 찾기 힘듭니다. 실제 측량을 해보면 대부분 약간이라도 경사각이 있습니다. 만약 차량이 경사면을 내리막 방향으로 달린다면 마찰력은 더 작게 작용하여 더 잘 미끄러져 내려가게 될 것입니다. 오르막 방향이라면 방향제어가 어려워질 수도 있습니다.단순히 위 두가지 내용만으로 봤을 때 트럭의 무게를 늘려서 미끄러지는 것이 줄지는 않을 것 같습니다. 오히려 운행중이던 트럭이 같은 조건의 빙판길에서 제동했을 때 50톤 트럭에 관성이 더 크게 작용하여 더 많이 미끄러질 것으로 예상됩니다.
전기·전자
Q. 선풍기의날개가 약간 틀어진 이유는?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.선풍기 날개가 휘어져 있는 것은 날이 회전하면서 바람을 앞으로 보내기 위해서 입니다. 옛날에는 평판을 사선으로 돌려서 설치했지만 그렇게 하면 효율이 떨어지기 때문에 현재는 날개의 가장자리에서 봤을 때 곡선의 형태로 만들어졌습니다. 대충 그렸습니다. 빨간색 방향이 운동 방향이고 하늘색이 바람의 이동 방향입니다. 그림 방향으로 바람이 연속적으로 이동하게 되면서 기류를 형성해 더 많은 바람이 불 수 있습니다.
토목공학
Q. 차도 아닌 인도에서는 싱크홀이 발생하지 않는 것인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.싱크홀은 차도와 인도 구분 없이 발생합니다. 인도에서도 발생한 사례가 있습니다. 차도에 더 많이 생기는 것은 지하 배관들이 차도 아래에 많이 설치되는데 노후가 진행되면서 누수가 발생하면 주변 흙들이 물에 쓸려 빈 공간이 발생합니다. 그런 상황에 무게가 무거운 자동차가 지나가면 아스팔트포장이 깨지면서 싱크홀이 발생하게 되는 것입니다. 자연 발생하는 싱크홀의 경우는 인도 보다 차도가 면적이 더 넓기 때문에 높은 확률로 발생할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 생물 진화론의 용불용설에 대해 알려주세요~
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.용불용설은 장바티스트 라마르크가 제안한 이론입니다. 생물이 환경에 적응하며 획득한 형질이 다음 세대로 유전되어 진화가 일어난다는 주장입니다. 당시에는 그것을 증명할 수 있을만큼 과학이 발달하지 않아 설득력이 있는 주장으로 여겨졌지만 현대 과학에서는 획득 형질이 유전되지 않음이 밝혀져 받아들여지지 않았습니다. 하지만 일부 식물은 메틸화된 유전자가 그대로 유전되는 것이 확인되며 자시 주목 받게 되었습니다. 찰스 다윈의 경우 자연선택설이라고 하여 생물이 살아가는 자연환경에 맞춰서 더 유리한 형태로 변이해 나간다고 하여 생물의 진화는 자연 선택에 따른다는 것입니다. 당시에는 진화가 일어나는 원인에 대해서는 라마르크의 용불용설 이상의 내용을 제시할 수 없었습니다. 20세기 들어 멘델의 유전법칙의 재발견으로 용불용설은 오류로 판명나고, 저연선택에 의한 대립형질 발현빈도가 변화하는 것을 진화의 원인으로 파악되었습니다.