안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
화학
Q. 여름에는 습도가 높고, 겨울에는 습도가 낮은 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.기체에 포화수증기량이 온도의 영향을 받기 때문입니다. 포화수증기량은 기체에 포화될 수 있는 수증기의 최대량입니다. 이는 온도가 높아지면 그 양이 늘고, 온도가 낮아지면 양이 줄어듭니다. 그러한 이유로 여름과 겨울에 습도 차이가 발생합니다. 그리고 강수량에도 영향을 줄 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 모기에 물렸을때 가려운 이유는 ?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.모기가 물때 마취를 하는것이 아니고 혈액이 응고되는 것을 막는 물질을 내보냅니다. 사람의 피는 공기와 만나면 빨리 응고되어 지혈효과를 보이는데 모기는 그것을 막기 위해서 히루딘이라는 물질을 분비합니다. 이 물질은 인체 내에서 알레르기 반응을 일으켜 히스타민이 분비되어 가려움을 유발하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사람대신 우주에 간 동물들도 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.1957년 11월 구소련에서 개발했던 인공위성인 스프트니크2호에 최초로 동물을 탑승시켰습니다. 해당 동물은 개였습니다. 우주선 내에 꽁꽁 묶인 상태로 우주로 나갔고, 일주일 가량 생존하다가 미리 설치한 주입장치를 통해 약물을 주입하여 고통 없이 생을 마쳤다고 발표했지만 나중에 밝혀진 사실로는 우주선이 발사된지 몇 시간만에 공포로 인해 죽었다고 합니다. 1959년 미국에서 붉은털 원숭이와 다람쥐 원숭이를 480km 상공까지 올려 무중력 상태를 경험하게 한 뒤 생환하였지만 지구 궤도를 도는 우주여행은 아니었다고 합니다. 1961년에는 침팬지를 태웠고, 이후 미국 최초의 우주인 앨런 셰퍼드의 비행이 있었습니다.1960년 러시아가 다시 개를 우주선에 태워서 지구궤도를 17바퀴 돌고 귀환하는데 성공했습니다.우주왕복선 콜롬비아호에 동물을 싣고 무중력 상태에서 생물의 신경계에 어떠한 영향을 받는지 실험을 했습니다. 1993년에는 48마리의 쥐, 1998년에는 쥐, 귀뚜라미, 개구리, 뱀, 물고기 등이 실렸습니다.러시아는 1996년 원숭이 2마리와 도롱뇽을 소유즈 우주선에 태웠고, 2005년에는 달팽이 50마리, 전갈, 도마뱀붙이 등을 실어 우주정거장으로 보냈습니다. 이는 스트레스가 생물에 어떤 영향을 받는지 실험하기 위한 것이었습니다. 2007년에는 바퀴벌레 60마리를 우주여행에 보냈는데 절반 이상이 스트레스로 죽었지만 임신에 성공한 바퀴벌레도 있었다고 합니다.2008년 한국 최초의 우주인 이소연 박사는 초파리 1000마리가 든 상자를 가지고 우주로 가서 동물실험에 참여했습니다. 이는 초파리의 중력 감지 유전자를 확인하기 위한 실험이었습니다. 실험 목적이 빠진 사례도 있습니다만 도움이 되길 바랍니다.
생물·생명
Q. 이 곤충 이름이 뭔가요?(사진있음)
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.사진으로 확실하게 알 수는 없지만 먼지벌레의 한 종류로 보입니다. 먼지벌레도 종류가 다양한데 비슷한 외형을 가진 종류가 있습니다. 담뱃갑에 붙어있는 두마리의 크기를 봤을 때는 먼지벌레 크기와 비슷할 것 같습니다. 도시에서도 흔히 볼 수 있는 곤충으로 종류에 따라 잡으면 냄새가 나는 방어물질을 내뿜는 녀석들이 있습니다. 질병 같은 것은 옮기지 않는 것으로 알려져 있습니다. 야생에서는 썩은 고기나 작은 곤충을 잡아먹는 육식성 소형 딱정벌레의 일종입니다. 간혹 해충으로 보는 사람들이 있는데 해충은 아닙니다.
화학
Q. 오늘 아침 출근길에 자동차 기름이 부족하여 주유소에 들렀습니다
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.고급휘발유와 일반휘발유의 차이는 옥탄가의 차이가 있습니다. 일반휘발유의 옥탄가는 91~93 정도이고, 고급 휘발유는 94이상인 것입니다. 우리나라 정유사의 고급 휘발유의 옥탄가는 100이 넘어가는 것으로 알고 있습니다. 옥탄가는 엔진의 노킹(이상폭발) 확률을 나타내는 값입니다. 휘발유가 엔진 내부에서 연소할 때 작정한 온도와 압력 보다 빠르게 폭발하면서 연비저하와 소음증가 원인이 됩니다. 발생 옥탄가가 높은 고급휘발유의 경우 폭발성이 강해서 노킹현상을 줄여주기 때문에 엔진 소음감소에도 효과적입니다. 그리고 찌꺼기 발생량도 줄이며, 연비도 높여줍니다. 고배기량, 엔진 회전수가 높은 차들은 고급휘발유를 필요로 합니다. 주로 스포츠카나 터보엔진 등의 고성능 차량입니다. 이러한 차량은 메뉴얼에 옥탄가 94 이상의 휘발유를 사용하라는 등의 내용을 명시하고 있으며, 엔진을 옥탄가가 높은 휘발유에 맞게 ECU 세팅을 해뒀기 때문에 일반휘발유를 사용하면 제 성능이 나오지 않을 수 있습니다. 고성능 차량일수록 일반휘발유로 인한 노킹 발생이 심해질 수 있기 때문에 엔진 수명을 단축시킬 수 있습니다. 일반 자동차들의 경우 세팅도 일반휘발유에 맞춰져있기 때문에 고급휘발유를 사용해도 큰 효과는 볼 수 없으며 고속주행이나 아주 높은 RPM에서 효과를 볼 수 있습니다. 오히려 연료첨가제가 더 효율적일것입니다.차종이 무엇인지, 메뉴얼에서 요구하는 옥탄가 기준이 어떻게 되는지를 확인하셔서 고급휘발유를 사용해야 되는 차량이 아니라면 굳이 고급휘발유를 넣지 않아도 될 것 같습니다. 고급휘발유가 좋긴하나 꼭 필요한 차종이 아니라면 그 주유소 직원이 매상을 위해서 얘기했다고 생각됩니다.
생물·생명
Q. 벌집 모양이 육각형이던데 그이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.원래 벌집은 원형으로 만듭니다. 원형의 다발 형태로 만들어진 벌집이 벌의 체온 때문에 말랑말랑해지고, 완전히 굳기 전 표면장력에 의해서 육각형이 되는것입니다. 영국 카디프대 부샨 카리할루가 박사팀은 벌집을 만들고 있는 벌을 연기로 내쫓고 관찰해본 결과 막 만들어진 벌집의 형태가 원형임을 확인할 수 있었고, 며칠이 지난 벌집의 형태는 육각형인 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 벌들이 원형의 집을 민들고 체온으로 밀랍을 가열하는데, 이때 밀랍의 온도가 섭씨45도 정도에 이르면 말랑말랑한 상태가 됩니다. 이때 다른 공간의 면 3개가 맞닿아 있는 부분에서 표면장력이 작용하면서 육각형 모양으로 변한다는 것입니다. 연구팀은 이 현상을 확인하기 위해 플라스틱 빨대를 벌집처럼 한데 모아 열을 가한 뒤 사방에서 압력을 가하니 원형이었던 빨대가 육각형으로 변하는 것을 확인할 수 있었다고 합니다.육각형의 벌집이 만들어지면 힘을 고르게 분산시키는 안정적인 구조가 되면서 칸 사이에 빈틈이 없어 효율적이면서 이물질이 끼는 것도 막을 수 있습니다. 그리고 최소한의 재료로 최대한의 공간을 확보할 수 있는 경제적인 구조입니다.
화학
Q. 물에 유통기한이 있던데 물은 안상하지 않나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.살균과정을 거친 생수라면 물 자체의 유통기한이 없을 수 있습니다. 하지만 페트병은 용기가 변형될 가능성이 있기 때문에 유통기한을 표시합니다. 그리고 혹시라도 미생물이 존재할 수 있기 때문에도 유통기한은 필요합니다. 만약 미생물이 있더라도 10도 이하 서늘한 곳에 보관되었다면 미생물 증식이 억제되어 큰 문제가 없지만 햇빛에 노출되거나 25도 이상 되는 곳에 보관하게 되면 미생물 번식이 증진될 수 있고, 페트병의 플라스틱성분이나 환경호르몬이 생수 속에 들어갈 가능성이 있습니다. 생수는 식중독을 일으킬 수 있는 미생물 항목과 방사성 물질 등의 검사를 하기 때문에 물 자체는 문제가 없을 것 같습니다.주의해야 할 것은 위에 있듯이 온도가 높거나 직사광선에 노출된 곳에 보관한 것을 주의해야 하며, 개봉한 생수는 빨리 소진하고 만약 병 입구에 입을 댔다면 세균(미생물)번식이 시작되는 것으로 보고 더욱 빨리 마셔야 합니다.
생물·생명
Q. 미라는 어떻게 몇 천년이 지나는 동안 안썩고 그 형태를 유지할수 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.고대 이집트인들 방식 외에도 미라가 만들어지기도 하지만 고대이집트인들이 인위적으로 미라를 만든 방법을 기준으로 적어보겠습니다.사람이 죽게 되면 죽은 세포가 더이상 재생되지 않고 효소들이 신체의 물질을 계속 분해합니다. 세포가 썩기 전에 그러한 효소를 제거하는 작업을 한 것입니다. 뉴런세포는 빨리 죽기 때문에 일찍부터 두개골에 대못을 쳐서 넣고 뇌를 짓이겨 코를 통해서 빼내고 두개골에 송진을 채워넣어 부패의 진행을 막았습니다. 복부 장기 또한 부패가 빠릅니다. 그렇기 때문에 복부 장기들을 먼저 제거합니다. 외부로 빼낸 장기들은 병 같은 곳에 넣고 나트론(탄산수소나트륨-소다)이라는 자연생성된 소금을 채우는데, 나트론이 박테리아를 죽여 부패를 막고 몸의 소화효소가 작용하는 것을 멈출 수 있었다고 합니다. 나트론과 같이 알칼리성 소금은 박테리아에게 치명적이고, 지방질로 된 세포막을 단단하고 매끄러운 재질로 바꾸어 줘서 시신의 형태를 유지시킬 수 있습니다. 그래서 장기를 제거한 몸 속에 나트론을 채운 후 깨끗이 씻어서 소독을 합니다. 외부 피부 또한 다량의 나트론에 묻어 대략 35일간 보존해 줍니다. 그 동안 몸 속에 수분을 나트론이 흡수하고 피부조직을 단단하게 만들어 시체가 부패하지 않게 만듭니다. 나트론에서 꺼낸 시신은 향유와 밀랍용액으로 도포한 후 붕대로 감싸서 관에 넣었습니다. 이러한 과정을 통해서 정상적인 형태는 아니지만 시신을 수천년 동안 잘 유지할 수 있었고, 현대에 학자들이 미라의 신체조직을 통해서 당시의 질병이나 생활을 추정하는데 매우 유용한 증거자료가 될 수 있는 것입니다.
토목공학
Q. 물에 잘 녹는 휴지는 뭘로 만들었길레 물에 녹나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.물에 녹는 화장지는 종이 내의 섬유질을 특수처리해서 수용성과 가용성을 높여서 물에 들어가면 섬유질로 잘 분해되게 만든 것입니다. 녹는다기 보다 잘 풀어지는것이 맞을 것 같습니다. 그렇지만 사용상에 문제가 없게 하려다보니 만들기가 어렵다고 합니다. 일반적으로 화장실에서 사용하도록 나오는 두루마리 화장지는 물에서 잘 분해되도록 만들어졌지만 한번에 버리는 양에 따라서 빨리 분해되지 않고 막힐 수 있어서 더 잘 분해되는 화장지가 개발된것입니다.
물리
Q. 물만 마셔도 살이 찐다는 말 정말 맞는말인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.틀린 말입니다. 물을 마시고 체내에 들어온 물의 무게만큼 일시적으로 늘어나는 것이라면 몰라도 보통 체중은 지방으로 축척되거나 근육 등으로 신체를 구성하면서 증가를 하는것이 보통입니다. 물은 칼로리가 0이며, 나트륨이나 미네랄 성분이 포함되기도 하지만 직접적으로 살이 찌게 할 성분은 없습니다. 오히려 적절한 수분 섭취가 신진대사를 활발하게 하여 다이어트에 도움을 줄 수 있습니다.