소금쟁이의 수면위 부양은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물 위를 떠다니는 소금쟁이. 소금쟁이가 물 위를 떠다닐 수 있는 이유는 표면장력 때문입니다. 소금쟁이 다리에 난 미세한 털과 물은 표면장력에 의해 서로 밀어내게 되는데 이러한 원리에 의해 소금쟁이가 물에 뜨게 되는 겁니다.
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화학에서 촉매란 무엇인가요? 촉매의 역할과 중요성은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.화학반응에서 촉매는 자신은 화학반응에 참여하지많지만 화학반응 속도를 조절해 주는 물질입니다.촉매에는 정촉매와 부촉매가 있는데 정촉매는 화학반응에서 활성화에너지를 낮춰 반응속도를 빠르게 하는 촉매이고 부촉매는 활성화에너지를 높여 반응속도를 느리게 하는 촉매입니다.생명체 내에서 화학반응을 조절하는 물질은 생체촉매(효소)라고 합니다.
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별이 어떤 과정을 거쳐 소멸하게 되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.별은 질량에 따라 진화과정이 다릅니다. 태양과 비슷한 질량의 별들은 주계열성에서 적색거성을 거쳐 배색왜성과 행성상 성운으로 별의 일생을 마무리하게 됩니다.하지만 태양보다 10배이상의 큰 별들은 주계열성에서 초거성을 거쳐 초신성 폭발이 일어나게 됩니다.그리고 블랙홀과 중성자별로 별의 일생을 마무리 하게 됩니다.
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공룡의 화석은 뼈뿐인디 피부색이 초록색인 것은 어떻게 알아냈나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.공룡의 피부색은 지구상에 살고 있는 파충류를 참고해 추정하기도 합니다. 예를들면 코모도도마뱀 같은 큰 파충류의 피부색을 이용합니다. 또한 당시에 공룡의 먹이가 되었던 동식물의 먹이를 추정해서 피부색을 나타내기도 합니다. 그러나 시노사우롭테릭스 같은 일부 공룡의 깃털에서 발견된 멜라노좀(멜라닌 색소 세포)을 분석해서 피부색을 유추하기도 합니다.
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평소궁금했던건데 손난로는 어떻게해서 흔들면 따뜻해지는걸까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.손난로 원리의 핵심은 [철(Fe)]에 있니다. 철이 공기 중에 있는 산소와 결합해 산화철이 되어 녹이 슬 때 열이 발생하는 원리를 이용 한 것입니다. 철은 가만히 놓아두어도 자연히 녹이 슬게 되어 있는데, 이 반응은 매우 천천히 일어나는 만큼 철이 녹슬 때 열이 생기는 것을 느끼기란 쉽지 않습니다. 그래서 인위적으로 철의 산화속도를 높여 손난로를 [핫팩]으로 만든 것입니다. 정확히 말하면 손난로 주머니 속에는 철가루와 염화나트륨(소금), 탄소가루가 들어 있습니다. 손난로를 주무르거나 흔들면 안에 있는 철가루가 산소와 만나 매우 빨리 산화반응 일으키고, 몇 분 내에 온도가 30℃에서 60℃까지 올라가게 되는 것입니다. 소금과 탄소가루 역시 산화반응이 빨리 일어나도록 촉매제 역할을 하는 것이지요.도움이 되셨으면 합니다.
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멈취있는 구름과 이동하는 구름이 있는데 왜 그런건가요??
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.구름은 수증기가 응결하여 만들어진 작은 물방울들 입니다. 구름은 대기권에 있기 때문에 지구의 자전으로 인해 땅이 같이 움직이는 것과는 달리 관성과 공기의 저항 등으로 인해 실제로 바람이 불지 않는다면 지구와 같이 움직이지는 않을 겁니다. 하지만 구름을 관측했을 때에는 구름이 훨씬 빠르게 움직이는 것처럼 또는 움직이지 않는 것처럼 느리게 움직이는 것처럼 보일 때가 있는데 그 이유는 대기권에서 부는 바람에 의한 것입니다. 일반적으로 고기압에서 저기압으로 부는 바람일 수도 있고 제트류일 수도 있습니다. 바람이 강하냐 약하냐에 따라 구름의 움직임이 차이가 발생한다고 이해하시면 되겠습니다.
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열전도율이 낮은 금속은 어떤 금속들이 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.열전도도란 열전도현상에 의해 열전도가 되는 정도를 나타내는 재료의 물리적 물성치 를 말합니다. 열전도도가 높으면 열전도가 잘 되는 재질이고, 열전도도가 낮으면 열전도가 잘 안되는 재질입니다. 열전도도가 높은 재질은 열을 방출시키는 목적으로, 열전도도가 낮은 재질은 단열재로 사용됩니다.열전도율이 낮은 금속으로는 스테인리스 스틸, 수은,납, 철등이 있습니다.
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지진전조현상에는 어떤 것들이 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.자연은 자연 원리에 따라서 움직이고 변하기 때문에 즉 변화의 원인이 자연 현상으로 나타나는데 있어서 자연의 원리가 지배하기 때문에, 현재의 자연 현상 이전의 자연현상을 원칙적으로 알 수 있다. 원인과 가까운 곳에서는 미리 대비하기 힘들지만 먼 곳에서는 원인이 일으킨 자연의 변화가 전달되는 시간만큼 대비할 수 있다. 재해가 닥치기 전에 미리 대비할 수 있는 전조 현상은 어떤 것이 있을까? 과연 믿을만한 것일까?먼저 동물들이 지진을 예지할 수 있다는 주장은 사람들에게 잘 알려져 있다. 가령 우리나라에서도 2016년에 논란이 있었던 숭어 떼의 이동과 개미의 집단 이동이 지진의 전조현상이라는 이야기도 있었지만, 지진이 있기 전에도 여러 차례 있던 현상일 뿐이라고 정리됐던 것으로 보인다. 그러나 1975년 중국의 랴오닝 성 대지진 전에 개구리 떼의 대이동과 동물의 특이행동을 중국 지진국에서 지진의 전조현상으로 여기고 인근 주민 5만여 명을 긴급대피 시킨 후에 규모 7.3의 강진으로 건물의 90%가 파괴되었지만 인명 피해를 크게 줄인 사례도 있다. 이 사례는 동물의 예지 능력으로 지진 피해를 줄인 첫 성과로 꼽힌다. 그러나 이후 25만 명의 사상자를 낸 1976년의 탕산 대지진을 예측하지는 못했고, 첫 사례는 아직까지 거의 유일한 사례로 남을 정도로 확실하게 밝혀진 것은 없다. 동물의 자연재해 예지 능력의 바탕에는, 인간보다 뛰어난 감각을 지닌 동물들이 먼저 이상한 낌새를 알아차리고 집단적인 행동을 한다는 다소 과학적인 근거가 없지 않다. 그러나 미국의 지질조사국의 공식적인 의견은 근거 없는 믿음이며, 일관성과 상관관계를 명확히 하기 힘들다는 입장이다. 그러나 지진이 많은 일본에서는 메기를 이용한 지진 예측 실험도 수행한다고 했으니, 동물의 예지능력이 과연 지진 예측에 도움이 되는 것인지 아직은 확정적으로 답하기 어려운 상태로 봐야 할 것 같다. 그 외에 동물이 아닌 자연의 변화를 통해서 예측할 수 있다는 주장 중에서, 지진운이라고도 불리는 고적운이 지진의 전조 현상이라고 하지만 고적운은 빈번하게 발생하는 구름의 형태로 관련성이 없는 것으로 밝혀졌다. 오히려 지하수위의 변동이나 지하에서 발생하는 라돈 가스의 농도 변화 그리고 가스 냄새와 같은 것이 지진의 전조현상으로 여겨지고 있으나 결론을 내기 위해서는 연구가 더 진행되어야 하는 수준이다.파도는 수심이 낮아지면서 속력이 줄어들지만 파고가 높아진다. 그러나 해저의 지진에 의하여 발생되어 해안가를 덮치는 쓰나미(지진 해일 tsunami)는 전조현상이 있다고 말할 수 있다. 비록 지구 내부에서 언제 어디서 지진이 일어날 것인지 분명하게 알지는 못하지만, 일단 해저에서 지진이 발생하면 바닷물이 빠져나간 다음에 몇 차례에 걸쳐서 커다란 해일이 밀려온다. 해안가에서 먼 바다에서 시속 700~800 km로 빠르게 진행하던 쓰나미는 수심이 낮아지면서 시속 40 km 정도로 느려지는데, 쓰나미에 실린 에너지가 보존되기 때문에 파도의 높이가 크게 올라가서 해안가를 넘어 내륙의 높은 곳까지 영향을 줄 수 있다. 지진파를 분석하여 어디에서 지진이 일어났는지 알 수 있지만, 몇 분 안에 쓰나미가 덮칠 수도 있는 진원과 가까운 해안에서는 전조현상으로 대피해야 한다. 2004년 인도네시아 근처의 심해에서 발생한 지노 9.0의 지진으로 무려 23만 여명의 인명피해가 났었다. 밀려온 해일은 높은 야자수보다 훨씬 높은 파도로 마을을 휩쓸었지만, 진앙에서 불과 60 km 떨어진 시메울루에 섬에 거주하던 주민 7만 5천여 명 중에서 사망자는 단 7명만 발생했다. 1907년에 해저 대지진을 경험했던 조상들의 당부를 잊지 않고, 땅이 흔들리고 썰물이 빠져나가자 섬사람들은 전력으로 산으로 뛰어 올라갔던 것이다.자연의 커다란 변화, 특히 관측이 힘든 지구 내부에서 일어나는 변화를 예측하는 것은 힘들지만 인간이 사는 영역에서 피해를 최소화하기 위한 연구를 통하여 피해를 줄일 수 있다. 모든 자연 현상에는 원인이 있고 자연이 동작하는 원리가 있지만, 정확하게 분석하고 인과관계를 파악할 수 있을 정도로 미리 관측하고 예견하기는 힘들다. 과거의 사례와 재해와 관련된 여러 현상들의 상관관계를 바탕으로 보다 신뢰할만한 과학적 예지 능력을 키우고 있으나 부족하다. 따라서 여러 자연재해에 닥쳤을 때의 행동요령을 미리 숙지하고 준비하는 것이 개인적으로나 사회적으로 필요하다. 그나마 커다란 자연 재해로부터 안전하다고 생각되던 우리나라도 점차 불확실해져가는 지구 시스템의 변화를 주시하며, 자연재해만이 아니라 지구 온난화를 줄이려는 노력 등이 필요할 것이다.
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벌들은 침을 몇 번이나 쏠 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.꿀벌은 한번 쏘고 죽지만 말벌들은 여러번 쏠 수있어요.꿀벌은 침이 꿀벌 내장이랑 연결되어 있어서 침을 쏘면 꿀벌은 침을 박는데 그때 내장이 같이 빠져나와서 죽습니다. 하지만 말벌의 경우는 침의 구조가 달라 여러번 쏠 수 있습니다.
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지진의 진도는 무엇을 기준으로 판단되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지표상 한 지점에서의 인체에 느껴지는 진동의 세기 또는 이에 수반하는 피해에 관한 상대적 척도를 말한다. 지진의 크기를 나타내는 척도로는 절대적 개념의 '규모'와 상대적 개념의 '진도'가 사용되는데, 하나의 지진은 규모는 같으나 진도는 장소에 따라 달라질 수 있다. 국제적으로 '규모'는 아라비아 숫자로 표기하고 '진도'는 정수 단위의 로마 숫자로 표기하는 것이 관례이다. 예컨대 규모 5.6, 진도 Ⅳ 등으로 표기하는 것이다.진도는 어느 한 점에서 인체에 미치는 감각이나 자연계와 구조물 등에 미친 피해 상황에 의하여 지진의 세기를 표시하는 것으로, 진원이나 진앙과 멀리 떨어져 있는 지역은 진도가 낮게 나타난다. 즉, 진도는 진앙으로부터의 거리, 지표의 성질, 구조물의 특성 등에 큰 영향을 받기 때문에 실제 지진의 크기를 정확하게 나타내는 수단은 되지 못하고, 지진계의 기록을 얻을 수 없는 경우나 역사 문헌에 기록되어 있는 지진의 크기를 결정하는 데 이용된다.진도는 각 나라의 사회적 여건과 구조물의 차이점을 고려해 설정하기 때문에 세계적으로 통일되어 있지 않으며 나라마다 실정에 맞는 척도를 채택하고 있다. 예컨대 미국의 경우 1902년 이탈리아의 메르칼리(G. Mercalli) 신부가 정수 단위의 로마숫자로 표기한 10단계의 메르칼리 진도계급을 1931년 해리 O. 우드와 프랭크 노이만이 12계급(Ⅰ~Ⅻ)으로 수정한 수정 메르칼리 진도계급(MM scale, modified Mercalli intensity scale)을 사용하고 있다. 또 일본은 자체적으로 만든 10단계의 일본기상청 진도계급(JMA scale, Japanese Meteological Agency Scale), 유럽에서는 로시-포렐 Scale(I-X), 동유럽에서는 구소련을 중심으로 발달한 MSK Scale 등을 사용한다. 우리나라는 일본기상청(JMA)이 정한 JMA계급을 사용하다가 2001년부터는 미국의 수정 메르칼리 진도계급을 도입해 사용하고 있다.
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