안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 각도가 기울어져 있다고 하는데, 그 이유가 있을까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.지구의 기울기는 23.5도 정도로 형성되었습니다. 이 기울기는 지구의 태양 주변 공전 방향에서 수직으로 서 있으면서 지구 자전 방향과 수평이 되는 방향을 기준으로 측정됩니다. 이 기울기는 지구가 형성되면서 태양에서 받는 에너지 양에 따라 변했습니다. 기울기가 생기면 지구의 서쪽 반구와 동쪽 반구가 번갈아가며 태양으로부터 직접적으로 노출되는 면적이 달라지게 되며, 이러한 변화가 계절의 변화를 가져옵니다. 따라서 지구의 기울기는 우리가 사계절을 경험하는데 중요한 역할을 합니다.
전기·전자
Q. 모자를 썼다 벗었다 하면 정전기가 생기는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.모자를 쓰고 벗을 때 생기는 정전기는 마찰에 의한 정전기입니다. 모자와 머리카락, 머리카락끼리, 모자와 옷 등이 서로 마찰하면서 전자가 이동하면서 발생하는 현상입니다. 모자를 벗을 때, 모자와 머리카락 사이에서 발생한 전자가 모자와 분리되면서 머리카락에 전자가 남아 있게 되고, 이로 인해 머리카락과 다른 물체 사이에 전하차가 발생합니다. 이러한 전하차로 인해 전자가 흐르면서 정전기가 발생합니다.
물리
Q. 롤러코스터가 떨어지지 않는 이유는?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.롤러코스터가 떨어지지 않는 이유는 중력이 작용하는 물리법칙에 따라서 설계되어 있기 때문입니다. 롤러코스터의 경사면은 충분한 높이와 곡률로 설계되어 있어서, 중력과 마찰력이 서로 상쇄되면서 높은 속도로 움직이더라도 떨어지지 않고 움직입니다. 또한, 롤러코스터는 강력한 물리법칙인 보존력 법칙에 따라서 에너지를 보존시키는 형태로 설계되어 있습니다. 롤러코스터는 초기 위치에서 출발한 뒤 중력과 마찰력 등의 힘들로 움직이면서 속도가 변하지만, 전체 운행 시스템에서는 운행 중에 생기는 에너지의 손실을 최소화하면서도 계속해서 운행이 가능하도록 설계되어 있습니다.
화학
Q. 백열등과 형광등 LED에도 자외선이 있나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.백열등과 형광등은 자외선을 방출합니다. 백열등은 금속 선을 가열하여 빛을 내는 원리이기 때문에 자외선을 방출하며, 형광등은 자외선을 발생시켜 형광체를 빛나게 하는 방식입니다. 반면, LED는 전기를 이용하여 발광체에 직접 전류를 흐르게 하여 빛을 내기 때문에 자외선 방출이 거의 없습니다. 다만, 일부 LED에서는 자외선이 약간 발생할 수 있으나 일반적으로는 무해합니다.
화학
Q. 헬륨가스의 어떤 성분때문에 헬륨가스를 마시면 목소리가 변하나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.헬륨 가스는 공기보다 더 낮은 밀도를 가지고 있기 때문에, 목소리를 내는데 필요한 공기의 질량을 감소시킵니다. 따라서 헬륨 가스를 마시면 목소리가 더 높고 차분하게 들리는 효과가 있습니다. 이는 공기와 헬륨 가스의 질량 및 소리 전파 속도의 차이 때문에 발생합니다. 하지만 헬륨 가스를 마시는 것은 위험할 수 있으며, 추천되지 않습니다.