답변 내역

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.태풍은 강렬한 태양빛을 받는 남∙북위 5~25도 지역의 해수면 온도가 27˚C 이상인 열대 바다에서 만들어집니다. 태풍이 만들어지는 원리를 쉽게 이해하기 위해 냄비에 물을 끓일 때를 생각해 보겠습니다. 물이 끓으면 수증기가 되어 올라가지요. 마찬가지로 지구에서도 태양열을 가장 많이 받는 적도 부근의 바다와 공기가 데워지면 수증기를 많이 가진 공기가 위로 상승하게 됩니다. 이때 상승된 수증기는 차가운 공기와 만나 물방울로 변하고, 이 물방울들이 덩어리로 모여 태풍의 씨앗인 구름이 됩니다.그런데 이때 수증기가 물방울이 되는 과정에서 상당한 열이 발생합니다. 구름에서 방출된 열은 주변 공기를 데워 공기와 수증기를 더 많이 위로 끌어올려 상승기류를 연속적으로 만들게 되는데요. 이 과정이 반복되면 구름이 수직으로 발달하는 적란운이 더 크게 발달해 마침내 태풍이 형성되는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.태양이 수명을 다하면 블랙홀이 될 일은 없습니다. 블랙홀이 되기엔 너무 작기 때문입니다. 태양이 블랙홀로 수명을 마치기 위해서는 20배는 더 커야 한다고 하는데요. 이 정도 크기이거나 혹은 더 크게 태어난 별들은 수명이 다하면서 초신성으로 폭발할 수 있고 블랙홀로 다시 붕괴될 수 있습니다. 블랙홀은 중력이 너무 강한 천체이기 때문에 빛조차도 빠져나갈 수 없습니다.태양은 수명을 다하면 백색 왜성(white dwarf)으로 줄어들며 모든 외부 물질들은 소멸되며 행성상 성운(planetary nebula)을 남기고 소멸합니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물은 방울로 뭉치려는 힘, 즉 표면장력이 매우 강한 액체이지만 비누를 섞은 비눗물은 표면장력이 약해져서 넓게 퍼질 수 있습니다. 대롱에 비눗물을 묻혀서 불면 비눗물의 막이 점점 늘어나다가 마침내 닫혀서 비눗방울이 됩다. 부는 동안 비눗방울이 길게 늘어날 수도 있고 바람이 불면 방울의 모양이 찌그러질 수도 있지만 공기의 흐름이 없는 곳이라면 한번 생긴 비눗방울은 모두 공 모양이 됩니다.투명한 비눗 방울의 두께는 가시광선의 파장보다 짧습니다. 비눗 방울이 얇고 가볍기 때문에 중력은 비눗방울의 모양에 거의 영향을 주지 못합니다. (그에 비해 이슬 방울은 중력의 영향 때문에 찌그러진다.) 비눗물 막을 이루는 액체들이 더 이상 흐르지 않는 상태에서 비눗방울의 모양이 안정됩니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.경주 지역은 지반이 약하고 주변에 단층이 많아 비교적 지진이 발생할 가능성이 큽니다. 관측 이래 최대 지진이었던 2016년 규모 5.8의 지진이 경주였고, 역사적으로도 신라 혜공왕 시기였던 779년 경주에서 지진이 나면서 100여명이 죽었다는 기록이 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바닷물을 식수로 만들기 위해 광 증기 증발 장치를 이용합니다. 광 증기 증발 장치(Solar Evaporator)는 태양열로 물을 증발시키는 장치입니다. 광 증기 증발 장치로 빨려 들어간 바닷물에서 순수한 물은 증기 상태로 나오고 소금과 같은 염 찌꺼기는 증발 장치에 남게 됩니다. 증발한 물을 다시 응결시키면 식수로 쓸 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.태양열 집열기는 태양일사를 효과적으로 수집하기 위한 시설물이라고 할 수 있습니다. 집열기는 태양에너지를 열에너지로 변환하여 열매체에 전달하는 1차 열교환기입니다. 태양열집열기에 입사된 태양에너지는 흑색으로 도장된 흡열진광관에 열에너지의 형태로 흡수되고, 흡수된 열에너지는 집열기와 축열조 사이를 순환하는 열전달 매체에 전달됩니다. 열전달 매체에 옮겨진 열에너지는 가용 집열량으로 저장되거나 열부하에 직접 공급됩니다. 흔히 금속판으로 열 흡수를 증진시키기 위하여 검게 칠을 한 열 전도성이 뛰어난 재료를 사용합니다. 요즘 흔히 블랙크롬 도금(흡수율 95% , 방사율 11%) 을 한 동판을 사용하고 있습니다. 열 흡수판을 통해 흐르는 유체에 에너지가 전달되어 저장고로 운송됩니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.OLED(Organic Light Emitting Diode, 유기발광다이오드): 기존 LED와 다르게 유기물질(탄소)를 이용해 자체 발광이 가능하게 만들어진 다이오드입니다. Organic은 주로 “탄소를 포함한 화합물”을 가르키는 말로 사용됩니다.장점으로는 완전한 고체상태의 소자입니다. 자체및 방출형 소자로 휘도와 효율이 높고 대조비 우수, 시야각 넓으며, 후면 빛 불필요, 동작속도가 매우 빠르고 동작전압을 낮게 구동하여 저소비 전력화 가능합니다. (R,G,B를 각각 만들면 전력효율이 좋다)컬러필터가 없기 때문에 빛 거의100%투과, 색 표현 우수하며 제조 공정면에서 볼 때 공정온도가 낮아 플라스틱 등 유연성 있는 기판 사용가능하며 대면적 공정 가능합니다. 상대적으로 가벼운 탄소물질이라 가볍고, 디스플레이를 얇게 제작 가능합니다.단점은 사이즈 커질수록 필요 전류량 증가합니다. RGB를 각각 만들기 어렵습니다. 수명이 비교적 짧습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.염색은 머리카락 큐티클(몸 겉 부분의 세포에서 분비되어 굳은 딱딱한 층)의 구조를 활용해 모발에 색을 입히는 것입니다.일반적으로 염색약은 제1제(염모제)와 제2제(산화제)로 구성돼 있습니다. 염색을 할 때는 이 두 가지 성분을 섞어서 사용합니다. 제1제는 암모니아에 원하는 색상의 염료를 혼합한 것이며, 산화제로 불리는 제2제는 과산화수소다. 암모니아는 머리카락을 부풀게 해 비늘같이 생긴 머리카락의 큐티클 층을 들뜨게 하는 역할을 합니다. 염료와 과산화수소가 속으로 잘 스며들게 하기 위해서입니다. 과산화수소는 머리카락 속의 멜라닌 색소를 파괴해 하얗게 탈색합니다. 염모제의 색상은 파괴된 자리를 메우고 들어가서 안착하게 됩니다.염색약을 바른 뒤 한참을 기다렸다 머리를 감는 이유는 멜라닌 탈색과 염료가 제자리를 잡을 수 있는 적절한 시간을 주기 위한 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물과 기름이 섞이지 않는 이유는 물은 극성이라는 성질을 가지고 있으며, 기름은 무극성이라는 성질을 가지고 있기 때문이죠. 극성과 극성끼리, 무극성과 무극성끼리는 잘 섞이지만 극성과 무극성 물질은 잘 섞이지 않습니다.물과 기름이 섞이지 않는 또다른 이유로는 밀도와 관계가 있습니다. 밀도는 일정한 면적이나 공간 속에 무엇이 빽빽이 들어 있는 정도를 말하는데요. 일정한 공간 안에 무언가가 가득하다면 밀도가 높은 것이라고 생각하면 됩니다. 기름과 물이 섞이면 경계면이 생기면서 물 위에 기름이 둥둥 떠다니는 것을 본 적이 있을텐데요. 기름이 물 위에 뜨는 이유는 물은 밀도가 크고 기름은 밀도가 작기 때문에 물과 기름이 섞이면 밀도가 작은 기름이 물 위에 뜨는 형태가 만들어지게 되는 것이랍니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물과 같은 액체의 표면장력은 분자들 사이의 상호작용에서 기인합니다. 예로 물 분자들은 서로 수소 결합을 형성하여 붙어 있을 수 있지만 물 분자들이 수소 결합을 형성하면 두 개의 분자 간에는 불균형한 인력이 생기게 됩니다. 분자의 한 쪽은 수소 결합으로 인해 더 강하게 다른 분자에 붙어있는데 반면 다른 한 쪽은 수소 결합으로 인해 덜 강하게 붙어있는 상태가 됩니다. 이러한 불균형한 상태에서 분자들은 서로 조화를 이루기 위해 적극적으로 다른 분자들과 상호 작용하게 됩니다.그 결과, 물 분자들은 물 속에서는 모두 같은 상황이지만, 물의 표면에 있는 분자들은 그 밑으로 분자들이 없으므로 불균형한 상태가 더 커집니다. 이러한 불균형한 상태에서 물 분자들은 표면으로부터 더 멀리 떨어져 있으므로, 표면에 있는 물 분자들은 서로에게 가까워지려고 하지 않습니다. 이렇게 표면에 있는 물 분자들이 서로에게 더 멀리 떨어져 있으려고 하는 성질이 물의 표면장력을 만드는 원인입니다.따라서, 물 분자들 간의 상호작용에서 생기는 불균형한 상태가 물의 표면장력을 만드는 핵심적인 원인이 됩니다.