답변 내역

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.목성 줄무늬의 형태가 보이는 원인은 바로 목성 대기의 대류 때문입니다. 목성 줄무늬를 자세히 보면 위 그림처럼 밝은 곳이 있고 어두운 곳이 있습니다. 밝은 부분을 대(zones)라고 하고, 어두운 부분을 띠(Belts)라고 합니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주의 탄생 초기에는 온도가 높아서 원자핵과 전자가 결합할 수 없었습니다. 시간이 지나 빅뱅 후 약38만년, 우주의 온도가 3000K가 되자 이제 전자가 원자핵들과 결합합니다. 이 때 만들어진 원자의 75%가 수소, 25%가 헬륨, 나머지 아주 소량의 리튬과 베릴륨, 보륨이 생겨났습니다

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.타이어 홈이 있는 것은 자동차 타이어의 마찰력을 키우기 위한 것입니다. 만약 타이어 홈이 없다면 비나 눈이 왔을 때 얇은 수막이 생겨 마찰력이 줄어 도로에서 잘 미끄러질 수 있습니다. 따라서 타이어 홈을 통해 마찰력을 늘리는 것입니다. 타이어와 도로가 완전히 접해 있으면 마찰력이 높아져 미끄러질 확률이 줄어듭니다. 하지만 비나 눈이 왔을 때 미끄러지는 것 뿐만 아니라 날씨가 맑아도 모래나 작은 돌들이 마찰력에 영향을 줄 수 있습니다. 그 때문에 타이어 홈을 만들어 마찰력을 높입니다. 또 타이어에 따라 타이어 홈 모양이 조금씩 다릅니다. 이는 소음을 줄여주고, 주행 성능을 높이고, 홈 사이에 흙과 같은 이물질이 끼는 것을 막는 등 안전한 위한 다양한 역할을 합니다. 일반적으로는 도로에서 소음을 줄이고 주행성을 높이기 위해 타이어 홈에 지그재그 무늬를 많이 사용합니다. 또한 좌우로 타이어 홈이 파여 있는 것은 힘을 많이 받는 대형차에 사용되고 있습니다. 또 눈이 많이 내릴 때는 타이어 홈이 좀 더 깊은 것을 사용해 미끄러짐을 방지합니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우선 만보기는 기계식 만보기와 디지털 만보기로 나뉜다. 물론 스마트워치에 사용되는 만보기는 디지털 만보기입니다.a) 기계식 만보기는 사람이 뛸 때 만보기 내부의 무거운 추가 수직 방향으로 흔들리며 접점에 닿을 때에 카운트가 됩니다. 중력과 관성을 이용한 장치입니다. b) 디지털 만보기는 3축 가속도 센서 및 자이로 센서를 활용하여 체계적인 움직임을 측정합니다. 3축은 X, Y, Z 축 방향의 가속도를 측정할 수 있다는 것이며, 움직이는 물체에 센서가 견고하게 장착되어 있는 경우에 각 축 값의 비율을 통해 기울어진 각도를 알 수 있습니다. 자이로 센서 역시 정확한 걸음수 측정을 위해 사용됩니다. 자이로 센서는 각속도를 측정하는데, 각속도란 시간 당 회전하는 각도를 뜻합니다. 기울어진 각도와 각속도를 활용하여 사용자의 움직임을 측정 할 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.네비게이션 시스템(navigation system)은 자동차 등에서 음성과 영상표시로 운전자에게 목적지까지의 최단경로나 도로정보 등을 알려주는 시스템을 말합니다. 현재 우리나라에서 사용되는 대부분의 네비게이션은 GPS 수신기를 통해 위치를 확인하는 방식입니다. 네비게이션을 설명하는데 없어서는 안될 장치가 바로 GPS(Global Positioning System, 지구위치결정시스템) 수신기입니다. GPS 원리를 이해하면 네비게이션 원리를 거의 이해한 것으로 볼 수 있습니다. GPS는 미국 국방부가 개발했으며 인공위성에서 발신하는 마이크로파를 수신, 위치를 확인합니다. 현재 지구 고도 2만200km 상공에는 총 30개의 GPS 위성이 12시간 마다 지구를 한바퀴 돌고 있습니다.네비게이션에 부착된 GPS 수신기는 세 개 이상의 GPS 위성으로부터 신호를 받습니다. GPS 신호는 위성을 통해 받기 때문에 고가도로'터널'지하 차도 및 주차장 등 하늘이 가려질 경우 수신 장애가 발생할 수 있으며 태양 흑점 활동 등에 의해 수신 오차도 생깁니다. 오차를 보정하기 위해 보통 네 개의 위성으로부터 전파를 수신합니다. 위성에서 송신된 신호와 수신기에 들어온 신호의 시간차를 측정하면 위성과 수신기 사이의 거리를 구할 수 있습니다. 각 위성의 위치와 거리를 알게 되면 삼변측량 같은 방법을 이용해 오차범위 30~100m 정도로 위도'경도'고도 등 3차원의 좌표값을 얻을 수 있습니다. 이렇게 얻어진 좌표값은 네비게이션용으로 제작된 전자지도와 매칭 작업을 거쳐 네비게이션 화면에 현재 위치로 표시됩니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.망원경은 대물렌즈나 반사거울을 이용하여 물체로부터 나오는 빛을 모아 상을 만들고, 이 상을 아이피스(접안렌즈)로 확대해서 실제보다 크게 보이도록 하는 기구입니다. 대물렌즈가 크면 클수록 물체로부터 나오는 빛을 많이 받게 되므로 상의 밝기가 증가합니다. 밤하늘의 대상들은 그 거리가 무한대로 볼 수 있으므로 상은 항상 대물렌즈의 초점상에 맺히게 됩니다. 그러므로 대물렌즈에 의한 상의 크기가 크고 아이피스의 초점거리가 짧을수록 물체를 크게 확대시켜 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.하이퍼루프의 구조를 쉽게 이해하려면 ‘자기부상열차’를 떠올리면 됩니다. 열차 바닥과 레일에 자석이 달려있어, 서로 같은 극은 밀고, 다른 극은 당기며 앞으로 나가는 자기부상열차가 진공상태의 터널로 마치 미사일처럼 발사되어 빠르게 이동하는 것이 하이퍼루프의 구동 원리입니다. 인천공항과 중국 상하이의 자기부상열차는 차량을 트랙으로 당기는 방식, 일본의 SCMaglev 자기부상열차는 차량을 트랙으로부터 밀어내는 방식을 차용하고 있습니다. 어떤 방식이든 트랙과의 마찰 없이 부상하여 이동하기 때문에, 유지보수가 최소화된다는 장점이 있으며, 이는 하이퍼루프도 마찬가지입니다. 빠르다는 것 외에, 하이퍼루프가 승객의 입장에서 일반 열차와 다른 점이 있다면, 하이퍼루프는 공기 저항과 무게를 최소화하기 위해 캡슐 형태를 하고 있고, 창문이 없다는 정도. 하이퍼루프의 각 부분별 명칭은 다소 생소할 수 있는데, 레일은 ‘트랙’(Track), 터널은 ‘튜브’(Tube), 차량은 ‘포드’(Pod)라고 불립니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물이 1년 정도 온수통에 있었으면 썩었을 수도 있습니다.고인 물이든 흐르는 물이든 썩을 조건이 되면 썩는 것입니다. 물이 썩는다는 것을 과학적으로 설명하면 산소가 모자란 상태(혐기성)에서 미생물이 물 속에 있는 유기물을 분해하면서 메탄이나 황화수소와 같은 냄새나는 부산물을 발생시키는 현상입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물파스는 단순히 파스의 역할 외에도 여름철이면 모기같은 벌레물린 곳에 바르는 데 쓰이기도 하는데, 물파스의 진통효과가 벌레 물린 곳에도 효과가 있기 때문에 가려움을 완화해주는 것입니다.하지만 모기를 비롯한 벌레에 물렸을 때 간지러운 것은 벌레가 피를 빨면서 혈액이 굳고 인간이 눈치채는 것을 막기 위해 히스타민을 주입하기 때문인데, 물파스에는 벌레 물린데 쓰는 전용 제품과는 달리 항히스타민제가 들어있지 않기 때문에 가려움을 줄여주는 효과가 전용 제품들에 비해 떨어지고, 그렇기 때문에 벌레 물린 곳에는 전용 제품을 쓰는 것이 가려움을 더 줄여줄수 있습니다.물론 물파스가 벌레물린 곳에 효과가 없는건 아니고, 손톱으로 십자 상처를 내고 침으로 바르는 등의 민간요법보다 확실히 안전하기 때문에 물파스를 벌레 물린 곳에 바르면 나쁜 것은 아닙니다. 감기에 걸렸을 때 감기약이 아니라 진통제만 먹어도 효과가 있는 것처럼 일단 도움은 되기 때문입니다. 일반 물파스의 주요 성분은 진통 작용을 하는 살리실산메틸로, 관절염 등의 통증을 줄이는 데 더 적합하지만, 반면 모기용 전용 제품들의 주요 성분은 항히스타민제인 디펜히드라민과 국소 마취제인 디부카인으로, 각각 부어오름과 가려움을 완화시키고 국소마취로 가려움증을 마취시켜줍니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.김치 냉장고는 전통 김장독의 김치 숙성·보관 원리를 현대 기술로 구현했습니다. 김장철인 11월 하순 땅속 온도는 평균 섭씨 5도 수준. 12월 초순부터 이듬해 2월까지는 섭씨 0도~영하1도 사이에서 유지됩니다. 이러한 온도 유지가 전통 김장독의 김치 숙성·보관 원리입니다.겨울철 땅속에 묻힌 김장독은 냉기 유출을 차단하고 외부 공기 접촉을 최소화해 김장독 내부 온도를 땅속과 비슷한 0도~영하 1도 사이로 유지합니다. 땅속의 냉기가 김장독 자체를 냉각시키는 ‘직접 냉각 방식’인 셈입니다. 김치 냉장고도 저장실 외부를 냉각코일로 감싸서 코일에서 흐르는 냉기로 저장실을 직접 냉각합니다. 김치 냉장고의 저장실이 김칫독이라면, 코일이 겨울철 차가운 땅속 역할을 합니다. 직접 냉각 방식은 온도를 유지하는 정온성이 좋고 수분 증발이 없어 식품을 신선하게 오래 보관할 수 있습니다.