안녕하세요 권창근 전문가입니다.
화학
Q. 로켓에서 나오는 유해물질은 어떻게 감축할 수 있을까요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.네. 우주 로켓 발사 시 발생하는 이산화탄소, 질소산화물 등의 대기오염 물질은 지구 환경에 악영향을 미칠 수 있습니다.이를 해결하기 위해 다양한 연구가 진행 중인데요.1.재활용 로켓: 로켓의 연료를 재활용하거나 로켓을 재사용하는 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해 로켓 발사 시 발생하는 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.2.친환경 연료: 친환경 연료를 사용하는 로켓을 개발하고 있습니다. 친환경 연료로는 수소, 메탄, 액화천연가스(LNG) 등이 있습니다.3.우주 태양광 발전: 우주에서 태양광 발전을 통해 전기를 생산하고, 이를 지구로 전송하는 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해 지구의 에너지 수요를 충족하면서도 로켓 발사 시 발생하는 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.4.인공 광합성: 인공 광합성 기술을 이용하여 이산화탄소를 산소로 변환하는 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해 로켓 발사 시 발생하는 이산화탄소를 제거할 수 있습니다.5.우주 쓰레기 처리: 우주 쓰레기를 처리하는 기술을 개발하고 있습니다. 우주 쓰레기가 지구로 추락하는 것을 방지하여 지구 환경을 보호할 수 있습니다.이러한 기술들은 아직 초기 단계이지만, 미래 우주여행이 현실화되면 이러한 문제를 해결하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.
화학
Q. 제로음료를 마시면 쓴맛이 납니다 이상한건가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.제로 음료를 마셨을 때 쓴맛이 느껴지는 이유는 다음과 같습니다.인공감미료의 맛: 제로 음료에는 설탕 대신 인공감미료가 사용됩니다. 인공감미료는 설탕보다 수백 배 더 달기 때문에 적은 양으로도 단맛을 낼 수 있지만, 일부 사람들은 인공감미료의 맛을 쓴맛으로 느낄 수 있습니다.탄산의 맛: 제로 음료에는 탄산이 포함되어 있습니다. 탄산의 맛이 강하게 느껴질 경우 쓴맛으로 느껴질 수 있습니다.개인의 미각 차이: 개인의 미각은 다양하기 때문에, 같은 음식이나 음료라도 맛을 다르게 느낄 수 있습니다.제로 음료를 마실 때 쓴맛이 느껴지는 것은 일반적인 현상이며, 개인의 미각 차이에 따라 다를 수 있습니다. 만약 제로 음료를 마시는 것이 불편하다면, 다른 종류의 음료를 선택하는 것도 좋은 방법입니다.당 섭취가 많은 것과는 직접적인 연관이 없습니다.
화학
Q. 1억도가 넘는 온도 측정은 어떻게 하는것인가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.1억도 이상의 온도를 측정하는 방법은 다음과 같습니다.1.열전대(thermocouple): 열전대는 두 개의 서로 다른 금속을 연결하여 만든 온도 측정 장치입니다. 열전대의 한쪽 끝은 측정하고자 하는 물체에 접촉시키고, 다른 한쪽 끝은 기준 온도를 가진 물체에 접촉시킵니다. 이때 두 금속의 온도 차이에 의해 발생하는 전압을 측정하여 온도를 계산합니다.2.레이저 도플러 속도계(laser Doppler velocimeter, LDV): 레이저 도플러 속도계는 레이저를 이용하여 물체의 속도를 측정하는 장치입니다. 이 장치를 이용하여 고온의 기체나 액체의 속도를 측정함으로써 온도를 추정할 수 있습니다.3.중성자 온도계: 중성자 온도계는 중성자의 산란을 이용하여 온도를 측정하는 장치입니다. 고온의 물체에서 방출된 중성자가 다른 물질과 충돌하면서 산란되는데, 이때 산란된 중성자의 개수와 에너지를 측정하여 온도를 계산합니다.4.광학 온도계: 광학 온도계는 물체에서 방출되는 빛의 스펙트럼을 분석하여 온도를 측정하는 장치입니다. 고온의 물체에서 방출되는 빛은 파장에 따라 강도가 다르기 때문에, 이를 분석하여 온도를 계산할 수 있습니다.5.방사선 온도계: 방사선 온도계는 물체에서 방출되는 방사선의 양을 측정하여 온도를 측정하는 장치입니다. 고온의 물체에서 방출되는 방사선의 양은 온도에 따라 다르기 때문에, 이를 측정하여 온도를 계산할 수 있습니다.이러한 방법들은 각각의 장단점이 있으며, 측정 대상과 환경에 따라 적합한 방법을 선택해야 합니다.핵융합 연구에서는 1억도 이상의 고온을 측정하기 위해 다양한 방법을 사용합니다. 예를 들어, 핵융합 장치 내부에서는 열전대, 레이저 도플러 속도계, 중성자 온도계 등을 이용하여 온도를 측정합니다. 또한, 핵융합 장치 내부에서 발생하는 중성자의 개수와 에너지를 측정하여 온도를 추정하기도 합니다.이러한 방법들은 매우 복잡하고 어렵기 때문에, 전문가들의 연구와 기술 개발이 필요합니다.
생물·생명
Q. 의약품중 캡슐의 소재가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.캡슐로 만들어진 의약품의 소재는 젤라틴입니다. 젤라틴은 동물의 가죽, 힘줄, 연골 등을 구성하는 단백질인 콜라겐을 가열하여 만든 것으로, 식품이나 의약품 등에 널리 사용됩니다.캡슐 형태의 의약품을 복용하기 전에 본인이 젤라틴에 알러지가 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 만약 젤라틴에 알러지가 있다면, 캡슐 형태의 의약품을 복용하기 전에 의사나 약사와 상담하여 대체할 수 있는 제형의 의약품을 선택하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라에는 섬들이 많이있는데 섬은어떻게만들어진건지 궁금해요
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.섬이 만들어지는 원인은 다양합니다. 대표적인 원인은 다음과 같습니다.화산활동: 화산활동으로 인해 해저에서 화산이 폭발하여 섬이 만들어집니다. 제주도, 울릉도, 독도 등이 대표적인 예입니다.지진: 지진으로 인해 해저에서 지각변동이 일어나면서 섬이 만들어지기도 합니다.침강: 육지가 침강하여 바다 밑으로 가라앉으면서 섬이 만들어지기도 합니다.해안산맥의 침수: 해안산맥이 침수되어 섬이 만들어지기도 합니다.산호초의 성장: 산호초가 성장하여 섬이 만들어지기도 합니다.빙하의 이동: 빙하가 이동하면서 육지를 침식하여 섬이 만들어지기도 합니다.섬의 생성 원인은 매우 다양하며, 각각의 원인에 따라 섬의 형태와 특징이 달라집니다.
물리
Q. 물리에서 원자의 질량은어떻게측정되나요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.원자의 질량은 매우 작기 때문에 직접 측정하는 것은 불가능합니다. 대신, 다음과 같은 방법을 통해 원자의 질량을 측정합니다.1.원자량: 탄소 원자의 질량을 12.011로 정하고, 이를 기준으로 다른 원자들의 상대적인 질량을 정한 값입니다.2.동위원소: 원자번호는 같지만 질량수가 다른 원소를 말합니다. 동위원소의 질량을 측정하여 원자의 질량을 구할 수 있습니다.3.중성자 수: 중성자의 수를 측정하여 원자의 질량을 구할 수 있습니다. 중성자의 질량은 양성자의 질량과 거의 같으므로, 중성자 수를 알면 원자의 질량을 대략적으로 구할 수 있습니다.4.질량분석법: 이온화된 원자를 전기장이나 자기장을 이용하여 분리한 후, 질량을 측정하는 방법입니다. 이를 통해 원자의 질량을 정확하게 측정할 수 있습니다.5.레이저 포획법: 레이저를 이용하여 원자를 포획한 후, 원자의 질량을 측정하는 방법입니다. 이 방법은 매우 정확하게 원자의 질량을 측정할 수 있지만, 기술적으로 어렵기 때문에 아직까지는 실험실에서만 사용되고 있습니다.이러한 방법들을 통해 원자의 질량을 측정하고, 이를 바탕으로 물리학, 화학, 생물학 등 다양한 분야에서 연구가 이루어지고 있습니다.
전기·전자
Q. 물리공부하다가 궁금한건데 원자의 전자궤도는 어떤역할을하는지가 궁금합니다.
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.전자 궤도는 원자 내부에서 전자가 움직이는 경로를 말합니다. 전자 궤도는 원자핵 주변을 돌며, 원자의 화학적 성질과 물리적 성질을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.전자 궤도는 에너지 수준에 따라 다양한 층으로 나눌 수 있습니다. 가장 안쪽 층에는 가장 낮은 에너지를 가진 전자가 존재하며, 원자핵에 가장 가까운 위치에 있습니다. 바깥쪽 층으로 갈수록 에너지가 높아지며, 전자가 원자핵에서 더 멀리 떨어져 있습니다.전자 궤도는 원자의 화학적 성질을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 전자는 원자핵 주변에서 특정한 궤도에 위치하며, 이 위치에 따라 원자가 다른 원자와 결합할 때 어떤 화학적 성질을 가지게 되는지 결정됩니다.전자 궤도는 원자의 물리적 성질에도 영향을 미칩니다. 전자가 특정한 궤도에 위치하면서 원자의 크기와 모양을 결정하며, 전자의 운동에 따라 원자의 에너지와 전기적 성질이 달라집니다.원자 내부의 전자 궤도는 원자의 구조와 성질을 이해하는 데 중요한 개념 중 하나입니다. 이러한 개념은 화학, 물리학, 생물학 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
화학
Q. 종이컵이나 컵라면 내부는 무엇으로 처리된건가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.종이컵 내부에 사용되는 비닐 코팅은 폴리에틸렌(PE)이라는 소재로, 물이 새지 않도록 방수 역할을 합니다.폴리에틸렌은 비교적 안전한 소재로 알려져 있으며, 식품 용기나 포장재 등에 널리 사용됩니다. 다만, 높은 온도에서는 폴리에틸렌이 녹아 나올 수 있으므로, 뜨거운 음료를 담을 때는 주의해야 합니다.식품의약품안전처는 일회용 종이컵에 대해 105°C의 물을 2분 동안 담아두었을 때 안전하다는 기준을 제시하고 있습니다.뜨거운 물을 부어야 하는 경우라면 종이컵보다는 내열성이 높은 유리컵이나 도자기 컵을 사용하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라에서 이그노벨상을 수상한 사람이 있나요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.네, 한국인도 이그노벨상을 수상한 기록이 있습니다.1999년 FnC 코오롱의 권혁호 씨가 향기 나는 양복을 개발한 이유로 환경보호상을 수상했고, 2022년에는 한밭대 화학생명공학과 학부생인 이상민 씨가 ‘벌에 쏘였을 때 신용카드로 침을 제거하는 방법’을 연구하여 의학상을 수상하였습니다.이그노벨상은 노벨상을 패러디한 상으로, 과학에 대한 관심을 불러일으키기 위해 1991년부터 미국 하버드대학교의 유머 과학잡지에서 주최하고 있습니다. 주로 재미있고 기발한 연구나 업적에 대해 수여되며, 많은 사람들에게 웃음과 즐거움을 선사하고 있습니다.
물리
Q. 부메랑은 던지면 왜 원래 자리로 돌아올까요
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.부메랑이 돌아오는 과학적 원리 🌀부메랑이 던진 자리로 돌아오는 현상은 실제로 매우 흥미로운 과학적 원리들에 기반하고 있습니다. 이 현상을 이해하기 위해서는 부메랑의 독특한 형태와 공기역학적 특성을 함께 고려해야 합니다.부메랑의 비행 원리세차 운동의 효과: 부메랑이 공중에서 회전하면서 진행하는 동안, 세차 운동(gyroscopic precession)이라는 현상이 발생합니다. 이는 회전하는 물체가 외부에서 힘을 받았을 때, 그 힘의 방향과는 수직 방향으로 회전축이 기울어지는 현상을 말합니다. 부메랑의 경우, 이 세차 운동의 효과로 인해 연속적으로 진행 방향이 변화하게 되고, 결국 큰 원을 그리면서 던진 지점으로 돌아오게 됩니다. 1부메랑이 돌아오는 조건형태와 던지는 방법: 부메랑이 제대로 돌아오기 위해서는 그 형태와 던지는 방법이 매우 중요합니다. 부메랑은 두 개의 날개가 있으며, 각 날개는 공기 저항을 받아 회전하게 됩니다. 이때, 부메랑을 올바르게 던지면 날개 하나는 공기를 맞아 상승하고, 다른 하나는 내려가면서 회전하게 됩니다. 이 과정에서 발생하는 공기역학적 힘들이 부메랑을 안정적으로 회전시키며, 결국 던진 사람에게 돌아오게 만듭니다.부메랑이 돌아오는 현상은 단순히 보기에는 신기할 수 있지만, 실제로는 공기역학과 물리학의 원리가 복합적으로 작용하는 결과입니다. 이처럼 부메랑은 고대부터 사용되어 온 도구이지만, 그 안에는 현대 과학으로도 설명되는 매력적인 원리가 숨어 있습니다. 부메랑에 대해 더 궁금한 점이 있다면 언제든지 물어보세요! 🌟