안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
기계공학
Q. 가스터빈의 기본원리는 무엇인지요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.가스터빈은 고온 고압 가스를 이용해 회전운동을 이용하여 에너지를 발생시키는 발전기입니다. 가스터빈은 고온 고압 가스를 발생시키는 버너를 이용해 연소 반응을 일으키고, 이로 인해 생성된 가스가 태양계에서 가장 빠른 속도로 회전하는 가스터빈 내부의 터빈 블레이드를 회전시키는 방식으로 발전기를 구동합니다.가스터빈의 동작 원리는 크게 다음과 같은 단계로 이루어집니다.공기 흡입: 가스터빈에 공기가 흡입됩니다.압축: 터빈이 회전하여 공기를 압축합니다. 이 때, 압축된 공기는 상대적으로 높은 온도와 압력을 갖습니다.연소: 고온 고압 가스를 발생시키는 버너에서 연료가 연소됩니다. 연소 반응으로 생성된 가스는 터빈 블레이드를 회전시키기 위한 원동력을 제공합니다.확장: 연소 반응으로 생성된 가스는 터빈 블레이드를 회전시키며, 그동안 수직적인 방향으로 확장됩니다. 이 때, 가스의 온도와 압력이 낮아지지만 여전히 충분한 열에너지를 가지고 있습니다.배기: 터빈 블레이드를 통해 회전운동을 이용한 에너지를 전기 에너지로 변환한 후, 가스는 배기로 배출됩니다.가스터빈은 고온 고압 가스를 이용해 회전운동을 생성하는 방식으로, 스팀 터빈과는 다른 동작 원리를 갖고 있습니다. 가스터빈은 상대적으로 높은 효율과 빠른 반응속도를 가지고 있어서, 주로 발전소에서 발전용도로 사용되고 있습니다.
화학
Q. 습도가 어느 정도 되어야, 건조함을 느끼나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.습도와 건조함에 대한 관계는 개인적인 경험과 감각에 따라 다를 수 있지만, 대체적으로 상대습도가 40% 이하인 경우 건조함을 느낄 수 있습니다. 그러나 이 역시 개인적인 체감과 상황에 따라 달라질 수 있습니다.보통 겨울철과 초봄에는 실내의 난방이나 외부의 건조한 공기 등으로 인해 습도가 낮아지는 경향이 있어, 이로 인한 건조함을 느낄 수 있습니다. 하지만 이 역시 지역, 기후 등에 따라 차이가 있을 수 있습니다.
화학
Q. 탄산음료에 아이스크림을 넣으면 폭발하는 원리?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.탄산음료에 아이스크림을 넣으면, 일반적으로 말라지지 않은 부드러운 아이스크림 표면에 있는 미세한 비듬이나 구슬 모양의 입자들이 탄산음료에 포함된 이산화탄소 가스와 상호작용하여 발생하는 것이 주요한 이유입니다.이산화탄소 가스는 탄산음료의 기본 성분 중 하나이며, 이 가스가 음료 속에서 풍부하게 존재하는 것이 탄산음료의 거품을 만들어내는 원리입니다. 이산화탄소 가스는 또한 액체에 녹아들어가는 성질도 가지고 있습니다. 그래서 탄산음료에 아이스크림을 넣으면, 아이스크림 표면에 있는 미세한 비듬이나 구슬 모양의 입자들은 이산화탄소 가스와 상호작용하면서, 가스가 음료 속으로 빠르게 확산되고 거품을 만들어내게 됩니다.이러한 거품의 원리로 인해 음료는 과량으로 분출되어 보일 수 있습니다. 또한 이렇게 만들어진 거품은 음료의 맛과 질감을 바꿔버리기도 합니다. 따라서 탄산음료에 아이스크림을 넣을 때는 조심해서 넣어야 하며, 미리 흔들어 섞은 후 천천히 조금씩 넣는 것이 좋습니다.
화학
Q. 성냥의 머리 부분은 어떤 소재로 이루어져 있나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.성냥의 머리 부분은 보통 화약, 인화성 알코올, 전기 미터 및 마찰에 반응하여 발화되는 화학 물질로 이루어져 있습니다. 이러한 화학 물질은 다양한 종류와 비율로 조합되어 있으며, 성냥의 종류와 사용 용도에 따라 달라질 수 있습니다.머리의 색깔은 성분이 아닌, 색소 첨가에 따라 결정됩니다. 일반적으로 빨간색 성냥은 화약으로 만들어진 것으로, 인화성 알코올과 함께 사용됩니다. 흰색 성냥의 경우에는 수산화나트륨이 포함되어 있어서, 인화성이 매우 높습니다.마찰로 인해 성냥이 발화되는 원리는 일반적으로 산화물과 환원제의 반응으로 설명됩니다. 마찰로 인해 머리 부분의 화학 물질이 인화되면, 화학 반응이 일어나며 열이 생성됩니다. 이 열은 다시 인화성 물질의 산화 반응을 일으키면서 불꽃이 발생하게 됩니다.
생물·생명
Q. 고라니는 우리나라에서 아직 흔하게 찾아볼 수 있지만 왠 멸종위기인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.고라니는 현재 세계적으로 멸종위기종으로 지정되어 있지는 않지만, 일부 지역에서는 멸종 위기종으로 분류되고 있습니다.고라니는 주로 아프리카 대륙에 서식하며, 약 25종 이상이 알려져 있습니다. 그러나 일부 지역에서는 개체 수가 감소하고 있습니다. 이는 인간의 산업화와 개발, 불법적인 사냥, 서식지 파괴 등이 원인 중 하나입니다. 또한 대규모 목장 경영으로 인한 서식지의 감소와 급격한 인구 증가로 인해 인프라 구축과 개발로 인한 서식지 파괴 등도 이유 중 하나입니다.따라서 고라니는 보존과 조치가 필요한 종으로 인식되고 있으며, 일부 지역에서는 이미 멸종 위기종으로 분류되어 있습니다. 고라니를 보호하고 보전하기 위해서는 서식지 보호, 법적 규제, 불법 사냥 및 거래의 근절, 인구 증가와 관련된 인프라 개발 등 다양한 조치가 필요합니다.