안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
화학
Q. 고무의 원소가 궁금하여 문의드립니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.고무는 탄성중합체의 일부로서, 고무나무에서 분비된 수액을 응고시킨 생고무가 원료인 고분자 화합물입니다.(탄소 5개와 수소 8개로 이루어진 이소프렌이라는 분자가 연결되어 만들어진 고분자)이러한 고무는 긴 사슬 모양의 고분자로 되어 있고 긴 사슬의 각 부분이 불규칙한 방향으로 되어 있습니다.평상시에는 조직들이 비틀리고 꼬여서 뭉쳐져 있지만, 힘이 가해져 늘어나게 되면 뭉쳐져있던 조직들이 힘이 가해진 방향에 맞춰 B 상태와 같이 선형으로 배열하며 늘어나는 것입니다.그리고 가해졌던 힘이 사라지면 탄성중합체가 가지고 있는 분자운동에 의해 본래의 안정된 모습으로 돌아가게 됩니다.이것이 고무의 탄성력의 원인입니다.
지구과학·천문우주
Q. 겨울에 구름이 눈이 되는 과정은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.구름의 온도가 0°C이하가 되면 구름 속에는 얼음 결정과 아주 작은 물방울이 같이 존재하게 되는데, 물방울이 증발해서 얼은 결정에 들러붙게 되면 얼음 결정은 크기가 계속해서 커지고 구름으로부터 떨어져 나오게 됩니다.
화학
Q. 전기차 밧데리 추운날 방전빨리되는이유
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.배터리를 사용하는 모든 전자 제품들은 추위에 취약합니다. 현재 대세인 리튬 이온 배터리의 충방전은 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 통해 이루어집니다. 추운 겨울엔 리튬 이온의 이동 속도가 줄어들어서 에너지 효율성이 낮아지면서 차가운 주행 초반엔 에너지 소모량이 더 늘어납니다. 조금 달리다 보면 온도가 올라가서 상황이 나아지지만, 극한의 추위에선 계속 영향을 받습니다. 같은 원리로, 충전시간도 길어져서 1.2~1.5배까지 더 걸리기도 하고요.겨울철에 반드시 필요한 히터도 겨울철 전기차 주행 거리를 잡아먹는 큰 요인입니다
토목공학
Q. 아스팔트나 보도블럭보다 흙길이 편안한 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.먼저 흙에서 나는 향긋한 냄새는 마음을 편안하게 합닌다. 흙냄새는 흙 속 미생물인 방선균이 만들어내는 휘발성 물질인 지오스민의 냄새인데 지오스민은 숲 속 나무가 뿜어 내는 피톤치드처럼 심리적 안정을 주는 효과가 있습니다.또한 흙길을 걸으면 흙과 작은 자갈들이 발바닥의 신경을 자극하고, 숲의 풍경을 보면서 흙의 냄새를 맡고 맨발로 걸으면 시각·후각·촉각 등 다양한 감각기관이 자극 받기 때문에 우울감도 없어지며 편안한 느낌을 주게 됩니다.
전기·전자
Q. 금은 어떻게 생성되어 만들어지는 건가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.지구에서 가장 희귀한 원소는 바로 '금'이라고 합니다.이 금은 중성자별의 충돌로 만들어지게 됩니다.중성자별은 질량이 태양의 1~2배임에도 불구하고 지름은 약 20km에 지나지 않습니다. 따라서 1cm3 당 질량이 10억t에 이른다고 합니다. 중성자별이 충돌하기 위해서는 일단 중성자가 쌍으로 존재하는 쌍성계를 이뤄야 하는데, 이 충돌은 1억에서 10억년에 걸쳐 이뤄집니다. 이런 조건이 갖춰져야 금이 만들어질 수 있다는 거지요또한 이렇게 힘들게 형성된 금 원소는 지구가 만들어질 당시 중력 때문에 지구 핵 안으로 가라앉았습니다. 따라서 지구의 지각 근처에서는 많은 양의 금이 발견되기 어렵게 되었죠.