안녕하세요 심헌용 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 명왕성은 행성 지위가 박탈되었나요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.행성의 지위는 국제천문연맹이 정한 행성의 정의를 만족해야 합니다. 그 조건은 다음과 같습니다.1. 태양 궤도를 돌 것. => 수금지화목토 등의 행성과 같이 태양을 중심으로 공전할 것.2. 정역학적 평형을 이루기에 충분한 질량을 가질 것. => 충분히 크고 무거워 둥근 형태를 유지할 것.3. 자신 인근의 다른 천체를 일소할 것. => 주변의 천체들을 위성을 만들거나 밀어낼 수 있을 것.명왕성은 위 조건 중 3번째 조건을 만족하지 못하여 왜행성으로 분류되었습니다. 명왕성 주변을 관측하던 중, 명왕성보다 큰 천체가 발견되면서 위의 기준에 몇 가지가 더 추가되었습니다.
지구과학·천문우주
Q. 썰물과 밀물 현상은 왜 생기나요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.밀물은 해수면이 높아져 바닷물이 육지쪽으로 들어오는 것이고, 이와 반대로 썰물은 해수면이 낮아지면서 육지와 멀리 바닷물이 빠지는 현상입니다.지구는 자전축을 중심으로 하루에 한 바퀴 도는 자전과 동시에 태양을 중심으로 도는 공전을 합니다. 이런 운동을 하고 있는 지구를 중심으로 하여 달이 공전을 하고 있습니다.달이 지구 주위를 공전하면서 달과 지구 간의 만유인력, 지구 자전에 의한 원심력 등이 우리가 느끼지 못하는 새 발생하고 있습니다.지구에서 바깥쪽으로 쏠리는 원심력은 모든 방향에서 같습니다. 하지만, 달 쪽으로 향하는 인력은 달의 중심방향을 향하고 있습니다. 그래서 지구에서 달을 마주볼 때, 달과 가까운 지점, 달과 먼 지점 간의 인력의 차이가 발생합니다. 이런 인력에 의해 지구와 달의 거리가 가까운 곳으로 바닷물이 모이게 됩니다(달과 지구 간 인력이 작용하고 있어서). 그리고 달과 먼 지점은 원심력에 의해 바닷물이 모이게 됩니다. 즉, 지구 적도 근처로 바닷물이 모이게 되는 것입니다. 이로 인해 실제로 지구는 완전한 구 모형이 아닌 럭비공처럼 약간 중앙이 길쭉한 모양입니다. 간단히 정리하면, 지구와 달 사이에 작용하는 인력, 지구 자전에 의해 발생하는 원심력에 의해 바닷물이 모이는 지점에는 밀물이, 이외의 지점에서는 썰물이 발생합니다.
전기·전자
Q. 수력으로 어떻게 에너지를 얻나요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.물이 가지고 있는 위치에너지를 운동에너지로 변환하여 에너지를 얻는 것입니다.주로 수력발전소(댐)은 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 곳에 위치합니다. 즉, 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 지점 중 에너지의 변환이 가장 큰 곳에 수차(물레방아 등)를 설치하여 물의 이동하면서 수차를 회전시키고, 이 수차의 축에 붙어 있는 발전기에 운동에너지를 전달, 발전기는 전기에너지를 생성하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기를 타면 귀가 먹먹한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.원래 있던 곳(지상 혹은 1층)보다 높은 곳의 기압이 낮기 때문에 귀가 막혀있는 느낌이 들고는 합니다.이는 체내에서 밖으로 유지하는 압력과 외부에서 체내로 밀어내는 압력의 차이로 인해 발생하는 것입니다.귀에 위치한 유스타키오관에서 신체의 압력을 조절하며 고막을 보호하는 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 비눗방울이 동그란 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.'표면장력' 때문입니다. 표면 장력이란, 기체 혹은 액체와 고체 등 서로 다른 상태의 물질이 접하게 될 때, 그 경계에서 생기는 면적을 최소화하기 위해 작용하는 힘을 뜻합니다.즉, 비눗방울, 물방울 모두 공기와 접촉을 하고 있기 때문에 서로 다른 분자들의 경계면에서 표면적을 최소화하려고 합니다. 부피가 일정할 경우 표면적이 가장 작은 형태는 둥근 구형이기 때문에 비눗방울, 물방울이 둥글게 됩니다.
화학
Q. 고래가 죽고나서 왜 폭발을하나요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.모든 생명체의 신체는 썩으면서 부패가스, 대표적으로 메탄가스가 발생합니다. 보통의 상태에서는 썩는 과정을 통해 자연스레 배출되기는 합니다만, 동물의 경우 피하지방, 지방층이 존재합니다.특히 고래, 사람 등 피하지방이 다소 두꺼운 생명체인 경우에는 메탄가스의 배출이 어렵게 됩니다. 따라서 피하지방 아래의 장기, 근육, 혈액 등이 썩으면서 발생하는 메탄가스가 두꺼운 피하지방으로 인해 배출되지 못하고 피하지방 내(신체 내)에서 모이면서 신체는 점차 부풀게 됩니다. 부푸는 과정에서 피부는 팽창합니다. 팽창을 계속하다보면 버티는 한계점을 넘을 것이고, 자연스레 폭발하는 결과를 도출하게 됩니다.
생물·생명
Q. 키위같은 과일로 고기를 부드럽게 하는 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.과일에 의한 연육작용은 과일 내에 포함되어 있는 단백질 분해효소에 의해 고기가 연하게 되는 것입니다.대표적인 연육작용이 뛰어난 과일로는 순서대로 파인애플, 배, 키위, 파파야, 무화과 등이 있습니다.이들에 포함되어 있는 연육 효과를 내는 단백질 분해효소로는 브로멜레인, 인베르타아제, 옥시다아제와 같은 소화효소, 액티니딘, 파파인, 피신 등이 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 남극이나 북극은 감기에 걸리지 않는다는데?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다."극 지방에서는 감기 바이러스에 감염될 확률이 0.0%이다." 라고 단정지을 수 없습니다.극 지방의 환경에서 감기 증상을 유발하는 바이러스의 활동성이 현저히 떨어져 감기에 걸릴 확률이 대단히 낮아질 뿐 입니다. 극 지방에서는 호흡기를 통해 배출되는 비말 등이 외부의 극 저온 환경에서 단 시간내에 수증기로 응결돼 바닥으로 떨어져 다른 사람에게 전달될 기회가 현저히 떨어집니다. 실제로 이와 관련된 검증을 한 적이 있는데, 극지연구소(KOPRI)에 문의한 결과, 세종, 장보고 기지에서는 감기에 잘 걸리지 않으나 완전히 걸리지 않는 것은 아니라고 합니다.
화학
Q. 헬륨 가스를 마시면 목소리가 변하는 이유가 무엇을까요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.헬륨을 마셨을 때 목소리가 변하는 현상을 '도날드덕 효과'라고 합니다.목소리는 공기가 "폐 - 성대"를 지날 때의 떨리며 만들어집니다. 이를 진동이라고 하며, 각 물체마다 고유의 진동 수를 가지고 있어 떨림의 정도에 따라 발생하는 소리가 다릅니다. 사람마다 목소리가 다른 이유입니다.목소리를 내는 재료가 헬륨으로 바뀌었을 때는 진동수가 달라지겠지요. 헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 공기가 지나가는 속도보다 헬륨이 지나가는 속도가 2.7배정도 빠르다고 합니다. 밀도가 낮다는 건 같은 공간에서 헬륨이 공기보다 더 적게 있다는 것이지요. 소리가 성대를 더 빠르게 지나가기 때문에 평소 공기로 소리를 낼 때보다 더 높은 소리를 낼 수 있는 것입니다. 높은 소리를 낼 수 있는 헬륨과 반대로 낮은 소리를 낼 수 있는 기체는 '크립톤'이라는 기체 입니다.
지구과학·천문우주
Q. 고지대나 비행기를 타면 왜 귀가 막히는건가요?
녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.원래 있던 곳(지상 혹은 1층)보다 높은 곳의 기압이 낮기 때문에 귀가 한겹 막혀있는 느낌이 들고는 합니다.이는 체내에서 밖으로 유지하는 압력과 외부에서 체내로 밀어내는 압력의 차이로 인해 발생합니다.유스타키오관에서 압력을 조절해주는 역할을 합니다. 높은 곳에 있을 때 잠시 귀가 먹먹한 느낌이 들면 괜찮지만 며칠동안 이런 현상이 지속된다면 중이염 혹은 그 이상의 질환까지 생각해봐야함으로 내원하시길 바랍니다.