안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
기계공학
Q. 얼마전 TV 퀴즈 프로를 보고 있는데..문제 중에..
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.이 문제는 수학적으로 "논문접기 문제" 또는 "피겨스케이팅 문제"라고도 불리며, 평면을 접을 수 있는 최대 횟수를 구하는 문제입니다.이 문제에서 "접을 수 없다"는 것은, 논문을 접을 때 모서리 부분이 겹쳐지거나 또는 접힌 부분이 다시 펴지지 않는 현상이 발생해서 더 이상 접을 수 없게 된다는 것을 의미합니다. 따라서 접을 수 있는 최대 횟수는 이러한 현상이 발생하기 전까지만 가능합니다.아주 얇은 습자지 종이라면 여러 번 접을 수 있을 것으로 보이지만, 이 문제는 종이의 두께가 아니라 종이를 구성하는 분자들의 크기와 상호작용에 기인합니다. 따라서, 이러한 종이는 분자 간의 상호작용 때문에 일정한 접힘 패턴이 형성되어 이러한 현상이 발생할 수 있습니다.수학적으로, 이 문제를 푸는 방법은 먼저 종이를 한 번 접을 때마다 두께가 몇 배가 되는지 계산하는 것입니다. 이 값을 이용하여 지수함수로 계산하고, 이 값을 다시 로그함수로 변환하여 최대 몇 번까지 접을 수 있는지 계산합니다. 이러한 계산을 수행하면, 종이의 크기와 두께에 따라 최대 접을 수 있는 횟수가 결정됩니다.하지만 이 문제는 이론적으로만 가능하며, 실제로는 분자의 크기와 상호작용 등에 따라 종이의 두께와 구성이 달라지므로, 실제로는 이론적으로 계산된 최대 접횟수보다는 적게 접혀야 합니다.
화학
Q. 요즘 남녀 상관없이 신체에서 나오는 털을 영구제거 하는데..
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.제모를 하면 피부 위에 있는 털을 뿌리에서 뽑아내는 것입니다. 하지만 이 방법은 피부에 있는 털의 일부분을 제거하는 것이므로 영구적인 해결책이 될 수는 없습니다.일시적으로 털이 자랄 때까지 제모가 작용하지 않는 것은 제모 후 털이 자라기 위해서는 피부에 있는 털 난모가 다시 형성되어야 하기 때문입니다. 털 난모는 털을 생산하는 뿌리이며, 제모로 인해 일시적으로 손상을 입어 털이 자라는 것을 막을 수 있습니다. 하지만 털 난모는 자체적으로 재생되기 때문에 다시 털이 자라게 됩니다.따라서 털을 영구적으로 제거하려면 레이저 제모, 전기 제모 또는 일부 살리실산 등의 피부 침범성 처리 방법을 고려해볼 수 있습니다. 이러한 처리 방법은 피부의 털 난모를 파괴하여 털이 재생되지 않도록 합니다. 그러나 이러한 방법은 피부 침범성이 높고, 비용이 높을 수 있으며, 일부 사람들에게는 피부 상처, 변색 등의 부작용이 발생할 수 있으므로 신중하게 고려해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 토네이도가 유독 미국에서 잘 일어나는 이유?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.미국에서 토네이도가 빈번하게 일어나는 이유는 몇 가지가 있습니다. 가장 큰 이유는 미국 대륙 내부의 대기 환경적 조건입니다. 미국 대륙은 남북으로 긴 거리를 가지고 있으며, 북쪽에서 침입하는 찬 기류와 남쪽에서 침입하는 따뜻한 기류가 충돌하는 지역이 많아서 기상 환경이 매우 불안정합니다. 이러한 불안정한 기상 환경은 토네이도가 형성되기에 적합한 조건을 만들어 냅니다.또한, 미국은 토네이도 발생 건수가 많은 지역 중 하나인 '토네이도 계곡'이라는 지역이 있습니다. 이 지역은 미국 중부 지역의 일부를 차지하며, 일년 내내 토네이도 활동이 발생하기 때문에 토네이도 애호가들에게는 유명한 지역입니다.마지막으로, 기후 변화가 토네이도 발생과 관련이 있을 수도 있습니다. 기후 변화로 인해 기온이 상승하고 대기 중 수증기 양이 증가하면서 미국에서 토네이도 발생 확률이 높아지는 것으로 여겨지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 갑자기 초등 2학년생이 이런 질문을 하네요..대략 난감이었습니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.속력과 속도는 물리학에서 사용되는 용어로, 두 용어는 비슷하지만 약간의 차이가 있습니다.속력은 단위 시간당 이동한 거리를 나타내는 스칼라 값입니다. 속력은 크기와 방향을 가질 수 있지만, 방향성은 고려하지 않습니다. 예를 들어, "시속 60킬로미터로 이동하고 있다"라는 말은 속력의 크기가 60킬로미터/시간이라는 것을 의미합니다.반면, 속도는 속력과 방향을 모두 고려한 벡터 값입니다. 따라서 속도는 크기와 방향을 가집니다. 예를 들어, "북쪽으로 시속 60킬로미터로 이동하고 있다"라는 말은 속도의 크기가 60킬로미터/시간이고 방향이 북쪽이라는 것을 의미합니다.따라서, 속력은 단위 시간당 이동한 거리의 크기만 고려하는 것이고, 속도는 이동한 거리와 방향을 모두 고려하는 것입니다.
토목공학
Q. 엉뚱한 질문을 받았는데...제대로 알고 싶네요.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.도드래를 이용하여 물체를 들어올리는 경우, 들어올리는 물체의 무게에 상응하는 힘을 상승하는 도중에 계속해서 가해야합니다. 이 때문에 사람이 직접 들어올릴 때보다 도드래를 사용하여 들어올리는 경우 덜한 힘이 필요합니다.드는 힘의 감소 비율은 도드래의 수를 통해 결정됩니다. 각 도드래가 무게를 지탱하는 부분에서 무게를 나누어주는 만큼 힘을 줄여주기 때문입니다.일반적으로, 도드래 하나당 힘의 감소율은 약 1/2입니다. 즉, 2개의 도드래를 사용하면 드는 힘이 절반으로 감소합니다. 3개의 도드래를 사용하면 드는 힘이 1/3이 됩니다.따라서, 3층 높이의 옥상에서 약 50kg의 물건을 들어올릴 때, 도드래 3개를 사용하면 사람이 들어올릴 때 필요한 힘의 1/3만큼의 힘으로 들어올릴 수 있습니다.하지만 이론적으로 계산된 값은 실제 상황에서는 다양한 변수에 따라 다를 수 있으며, 실제 상황에서는 안전에 주의해야합니다.