안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
전기·전자
Q. 전기 발전 방법 중 효율이 가장 높은 방식은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.전기 발전 방법의 효율은 다양한 요인에 따라 다릅니다. 현재까지의 기술과 지식으로 알려진 정보를 바탕으로 말씀드리자면, 가장 효율적인 전기 발전 방법 중 하나는 "Combined Cycle Gas Turbine (CCGT)"입니다.CCGT는 천연가스를 연소시켜 가스 터빈을 돌려 전기를 생산한 후, 이와 동시에 발생한 열로 증기 터빈을 회전시켜 또 다른 전기를 생산하는 방식입니다. 이중 사이클을 결합한 구조로써, 천연가스를 효율적으로 활용하여 전기 생산 효율을 높입니다.CCGT의 효율은 일반적으로 50%를 넘어서는 경우가 많습니다. 이는 천연가스를 터빈 및 증기 터빈에서 효율적으로 활용하여 전기로 변환하는 과정에서 발생하는 열 손실을 최소화하기 때문입니다. 다만, 실제 효율은 운영 환경, 설비 상태, 연료 품질 등에 따라 다소 변동할 수 있습니다.
토목공학
Q. 아파트지을때 철근의 효과와 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.철근은 건축 구조물에서 중요한 역할을 합니다. 아파트와 같은 건물에서 철근은 콘크리트와 함께 사용되어 구조물의 튼튼함과 내구성을 향상시킵니다. 이를 "철근 보강 콘크리트 구조"라고 합니다.철근은 콘크리트의 압축강도를 효과적으로 활용하는 역할을 합니다. 콘크리트는 압축하면 강한 힘을 견딜 수 있지만, 인장하면 상대적으로 약합니다. 이에 반해 철근은 인장력에 강한 특성을 가지고 있습니다.콘크리트와 철근이 결합하면서 구조물의 강도가 크게 향상됩니다. 철근은 인력이나 화력과 같은 외부 힘을 견딜 수 있도록 도와줍니다.또한 건물이 흔들리거나 변형될 때, 철근은 콘크리트를 늘어나게 하여 인장력을 분산시키고 구조물이 더 견고하게 유지되도록 합니다.
기계공학
Q. 검은색이 다른색보다 더 뜨겁다고 하는데 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.자동차의 색깔이 온도에 영향을 미치는 것은 과학적으로 설명될 수 있습니다. 다른색과 검은색 차의 온도 차이는 흡수와 반사로 인한 열 전달의 차이에서 기인합니다.검은색은 빛을 많이 흡수하고 열을 잘 전달하는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 햇빛을 흡수하여 표면 온도가 상승하게 됩니다. 이에 반해 밝은 색깔은 빛을 덜 흡수하고 반사하므로 상대적으로 덜 뜨워지는 경향이 있습니다.그렇지만 현실에서 자동차의 온도 차이는 다양한 요소에 의해 영향을 받습니다. 주변 온도, 자동차의 재질, 햇빛의 강도 등이 모두 온도에 영향을 미치는 요인이 될 수 있습니다.제일 낮은 온도를 가진 색깔은 흰색은 아니지만, 밝은 색 중에서는 흰색이 가장 높은 반사율을 가지기 때문에 흰색 차량은 일반적으로 다른 색깔에 비해 상대적으로 덜 뜨워지는 경향이 있습니다.
물리
Q. 구명조끼가 물에 뜰수 있는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.구명조끼는 물 위에 뜨는 원리를 활용하여 사람을 물에 떠오르게 만드는 안전장비입니다. 이 원리는 아르키메데스 원리와 관련이 있습니다.아르키메데스 원리는 "물을 밀어 올려서 밀도가 더 낮은 물체가 물 위에 떠오르게 만든다"는 원리로서, 액체나 기체에서 물체에 작용하는 부력의 원리입니다. 구명조끼는 내부에 부피가 큰 발전체를 담고 있어서 물 위에 뜨게 되는데, 이로 인해 물체의 평균 밀도가 감소하고 부력이 발생하여 물 위에 떠오르게 됩니다.구명조끼는 사용자의 체중과 부력을 균형있게 조절함으로써 물 위에 안정적으로 떠오를 수 있도록 설계되어 있습니다. 따라서 바닷물이든 수영장물이든 어디서든 구명조끼를 착용하면 부력의 원리를 활용하여 물 위에 떠오를 수 있게 되는 것이죠. 이로써 물에 빠져도 뜨게 되어 안전성을 확보하게 됩니다.
생물·생명
Q. 계곡의 와류현상이 위험하다는데 어떤 현상인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.와류현상은 계곡이나 강에서 일어나는 위험한 현상 중 하나로, 물의 흐름이나 운동이 불규칙하게 바뀌는 현상을 말합니다. 와류현상은 주로 빠른 흐름과 느린 흐름이 만나거나, 장애물이나 지형의 변화로 인해 물의 흐름이 굴곡을 이루는 지점에서 발생합니다. 이 현상은 빠른 흐름의 물이 갑자기 느린 흐름의 물로 밀려나가거나, 또는 그 반대로 느린 흐름의 물이 빠른 흐름의 물로 밀려들 때 발생할 수 있습니다. 이러한 불규칙한 운동은 수온, 염분, 유속 등의 변화로 인해 더욱 복잡해질 수 있습니다.와류현상은 물이 갑자기 움직이는 팽창파나 물결 형태로 나타날 수 있으며, 이는 수영이나 다이빙과 같은 활동을 할 때 위험할 수 있습니다. 물론 와류에 대한 지식을 가지고 조심하면 안전하게 대처할 수 있습니다. 계곡에서 놀거나 물놀이를 할 때에는 와류에 대한 주의를 기울이고 안전한 예방 조치를 취하는 것이 중요합니다.