안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
전기·전자
Q. 과학의 발달로 나무의 회손이 줄었는지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.나무의 회손은 대기 중 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 발생하는 현상입니다. 이산화탄소는 대기 중에서 자연적으로 발생하는 것 외에도 인간 활동에 의해 증가하는데, 이는 화석 연료를 태우는 등의 활동으로 인해 발생하는 것입니다.과학의 발전으로 인해 이산화탄소의 증가와 관련된 문제에 대한 인식이 높아졌으며, 환경 보호와 지구 기후 변화 문제에 대한 논의도 활발해졌습니다. 이에 따라 전 세계적으로 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 노력이 이루어지고 있습니다.그러나 나무의 회손이 실제로 줄었는지에 대해서는, 이를 측정하려면 광학 측정 장비 등의 특수한 장비가 필요하며, 대부분의 지역에서 이를 측정하는 시스템이 구축되어 있지 않아 정확한 답변을 제공하기는 어렵습니다. 하지만 이산화탄소 배출을 줄이는 노력이 지속되고 있기 때문에 나무의 회손이 줄어들 가능성이 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 극이 일정 주기로 뒤바뀌나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.네, 지구의 극은 일정 주기로 뒤바뀝니다. 이러한 현상을 지구 자기장의 극전환 혹은 지구 자기장의 극성 반전이라고 합니다.지구 자기장은 지구의 외부를 둘러싸고 있는 자기장으로, 지구 내부에서 생성됩니다. 이 자기장은 지구 주위의 태양풍과 우주선 등에서 오는 고에너지 입자들을 막아 지구를 지키는 역할을 합니다. 이 자기장은 지구 내부에서 생성되는 운동하는 액체 철로 인해 발생하며, 이러한 액체 철의 운동은 매우 미세한 변화와 함께 일어나기 때문에, 지구 자기장도 계속해서 변화하고 있습니다.지구 자기장의 극성 반전은 대략 200,000~300,000년마다 일어납니다. 이는 지구의 액체 철에서 발생하는 운동 패턴이 바뀌어서 생기는 것으로, 이전에 북극 자기장이 지금은 남극 자기장이 되고, 그 반대의 경우도 일어납니다. 극성 반전이 일어나는 원인과 구체적인 메커니즘은 여전히 밝혀지지 않은 부분이 많지만, 과학자들은 이 현상을 극전환 시기라는 명칭으로 지켜보고 있습니다.
화학
Q. 에어컨에 사용되는 냉매는 무한정 사용이 가능한가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.에어컨에 사용되는 냉매는 무한정 사용이 불가능합니다. 냉매는 에어컨 내부에서 압축과 팽창을 반복하면서 열을 이동시키는 역할을 합니다. 그러나 냉매는 대기 중에서 상태가 변화할 수 있는 화학물질이기 때문에, 잘못 다루거나 처리하지 않으면 환경 오염과 건강 문제를 일으킬 수 있습니다.따라서 대부분의 냉매는 제조 및 사용에 제한이 있으며, 냉매가 누출되거나 에어컨이 폐기될 때에는 적절한 처리가 필요합니다. 일부 냉매는 대기 오염이나 온실 가스 문제가 되는 것으로 인식되어 국제적으로 사용이 제한되고 있습니다.에어컨 제조사들은 환경에 더 친화적인 냉매를 연구하고 도입하고 있으며, 정부도 냉매 관리에 대한 규제를 강화하고 있습니다. 따라서 에어컨을 구매하거나 수리할 때에는 냉매 관리에 대한 정보를 충분히 파악하고, 적절한 처리 방법을 준수해야 합니다.
전기·전자
Q. 네온사인 원리는 어떻게 되는지요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.네온사인은 네온 기체가 발광하는 원리를 이용하여 만든 광고용 불빛입니다. 네온 기체는 일반 대기에서는 안정적인 상태를 유지하지만 전기 에너지를 공급받으면 광학방출을 일으키면서 빛을 내게 됩니다.네온사인은 일반적으로 다음과 같은 방식으로 작동합니다.유리관 안에 네온 기체를 채웁니다.유리관 양쪽 끝에 전극을 부착합니다.전극에 전기를 공급하여 전기 에너지를 유리관 내부의 네온 기체에 전달합니다.전기 에너지는 네온 기체의 분자를 이동시키고, 이 과정에서 네온 기체가 광학방출을 일으켜 빛을 내게 됩니다.유리관 내부에 흐르는 전기의 형태와 광학방출 색상은 유리관 모양, 기체 종류, 전극 위치 등에 따라 다르게 나타날 수 있습니다.이러한 원리로 네온사인은 매우 밝고 화려한 빛을 내며, 다양한 색상과 모양으로 광고와 문구를 표현할 수 있습니다.
화학공학
Q. 차세대 물질이라고 하는 탄소섬유는 어떻게 만드나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.탄소섬유는 탄소 섬유 선물을 이용하여 만들어집니다. 탄소 섬유 선물은 폴리아크릴로나 섬유유리 등의 원료에서 만들어집니다. 먼저, 원료를 고온고압 상태에서 첨가제와 함께 열분해시켜 섬유 상태로 만듭니다. 이후 섬유는 적절한 크기로 잘라지고, 섬유의 표면을 처리하여 부드러운 상태로 만들어집니다.이렇게 만들어진 탄소 섬유 선물을 이용하여 탄소섬유를 만듭니다. 먼저 선물을 다수개를 모아 묶어서 적당한 크기의 프리폼을 만들고, 이를 다시 고온고압 상태에서 열분해하여 탄소 섬유로 만들어집니다. 이때 열분해과정에서는 고온하고 고압의 가스가 사용되며, 이 가스는 섬유 내부로 침투하여 고온하고 고압의 환경을 유지합니다.탄소 섬유 선물의 수, 모양, 크기, 열분해 조건 등에 따라서 탄소섬유의 물성이 달라질 수 있습니다. 탄소섬유는 가볍고 강도가 높아서 항공기, 자동차, 운동용품 등 다양한 산업에서 사용됩니다.
화학
Q. 불에 물을 부으면 화력이 더 커지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.불에 물을 부으면 화력이 더 커지는 것은, 화염과 산소 반응의 역학적 특성으로 설명됩니다. 불에 물을 부으면, 물은 불의 온도를 낮추고, 열 에너지를 흡수하여 증발합니다. 그 결과, 불의 온도는 낮아지고, 불꽃도 작아지는 효과를 가져옵니다.그러나 불에 물을 부어도, 일부 영향이나 불꽃의 소멸로 인해 산소 공급이 늘어나면 불꽃이 커질 수 있습니다. 불꽃은 산소와 연소되면서 온도가 높아지며, 더 큰 화염을 만들어냅니다. 불꽃이 커지면, 불꽃 주변의 공기도 흡입되면서 연소 영역이 더욱 확대됩니다.결과적으로, 불에 물을 부으면 화력이 더 커지는 것은 상황에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로는 불에 물을 부어서 불꽃을 소멸시키면, 오히려 화력이 줄어들게 됩니다. 그러나 일부 상황에서는 불이 너무 커져서 진화시키기 어려울 때 물을 부어서 화염을 제어하는 것이 필요할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 워킹팜 이라고 하는 식물은 땅위를 걷는다고 하던데..
워킹팜(Walking Palm)은 대표적인 엽전자류 식물로, 라틴어 이름인 Socratea exorrhiza로도 불립니다. 이 식물은 뿌리가 다리처럼 땅 위로 솟아 오르며, 땅 위를 걷는 것처럼 보이는 모습을 보입니다.워킹팜은 높은 습도와 다양한 생태계에서 자라는 엽전자류 식물로, 고립된 지역에서 생존하기 위해 다른 나무와 연결되는 것이 중요합니다. 이러한 환경에서, 워킹팜은 다리처럼 땅 위를 걷는 뿌리를 발달시켜 다른 나무와 연결됩니다. 이렇게 함으로써, 워킹팜은 토양 조건이 좋지 않은 지역에서도 안정적으로 성장할 수 있습니다.워킹팜의 뿌리가 다리처럼 땅 위로 솟아 오르는 원리는 뿌리가 다른 나무를 향해 성장함으로써 이루어집니다. 즉, 뿌리는 다른 나무의 줄기를 감싸고, 이를 통해 다른 나무와 연결됩니다. 뿌리는 또한 다른 나무의 방향을 추적하여, 필요한 방향으로 성장하게 됩니다.이러한 뿌리의 성장 원리는 환경에 적응하고 생존하기 위한 워킹팜의 대표적인 특징 중 하나입니다.
생물·생명
Q. 오리 너구리는 왜 알을 놓을 수 있나요 ??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.오리와 너구리는 indeed 포유류에 속하지만, 이들 중 일부는 알을 낳는 생식 전략을 취합니다. 이러한 동물들은 '알생식' 또는 '산란생식'이라고도 불립니다.알생식 동물은 새와 같이 알을 낳아 번식하며, 이러한 전략을 취하는 이유는 다양합니다. 첫째, 알생식은 새끼를 품고 태어나는 생식 전략보다 더 많은 자손을 낳을 수 있습니다. 알생식 동물들은 하나의 번식기간 동안 여러 개의 알을 낳을 수 있기 때문입니다. 둘째, 알생식 동물은 새끼를 키우는데 필요한 에너지와 자원을 절약할 수 있습니다. 새끼를 키우는데 많은 자원이 소비되지 않기 때문입니다.따라서, 오리와 너구리는 포유류이지만 알을 낳을 수 있으며, 이러한 생식 전략을 취함으로써 번식에 성공할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 무풍 에어컨은 어떻게 시원 한가요 ?? 원리가 무엇 인가요 ??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.무풍 에어컨은 일반적인 에어컨과 같이 공기를 냉각시켜 내놓는 원리를 사용하지만, 공기를 불어내는 팬이 없는 대신에 공기를 빠르게 순환시켜 냉각 효과를 제공합니다.일반적으로 에어컨은 냉방을 위해 공기를 냉각기로 보내고, 그 후 팬으로 불어내어 실내 공기를 냉각시키는 방식을 사용합니다. 이 때 팬이 작동하면서 소음을 발생시키고, 공기의 스트림이 일정한 방향으로 흐르는데, 이러한 스트림이 사람들에게 불쾌감을 주는 경우가 있습니다.하지만 무풍 에어컨은 팬이 없기 때문에 공기 스트림이 없어져 냉각된 공기가 고르게 순환하면서 실내를 냉각시킵니다. 이렇게 고르게 분산된 냉기는 바람을 느끼지 않으면서도 시원한 느낌을 주게 됩니다.무풍 에어컨은 또한 고정된 스윙패턴을 사용하지 않고, 공기의 방향과 강도를 자동으로 조절해주는 기능을 갖추고 있어서, 실내 온도와 습도에 따라 적절한 냉각 효과를 제공하면서도 소음을 최소화할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 겨울잠을 자는 동물들이 긴기간 동안 영양의섭취나 배설없이 잘수있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.겨울잠을 자는 동물들은 신진대사율을 낮추고 체온을 낮추어서 에너지를 절약합니다. 따라서, 겨울잠을 자는 동안에는 일반적인 활동 수준에서 필요한 영양소와 에너지 섭취량이 크게 감소합니다. 그러나, 겨울잠을 자는 동안에도 생체 활동을 지속하기 위해 필요한 최소한의 에너지와 영양소를 공급하기 위해, 이들 동물들은 특별한 전략을 가지고 있습니다.먼저, 겨울잠을 자는 동물들은 겨울이 시작되기 전에 지방과 탄수화물 등의 영양소를 체내에 충분히 저장합니다. 이렇게 충분한 저장식량을 보유하고 있기 때문에 겨울잠을 자는 동안에도 필요한 영양소를 충분히 활용할 수 있습니다.또한, 겨울잠을 자는 동안에는 대사가 매우 느리게 일어나기 때문에, 배설 또한 크게 감소합니다. 이는 영양소의 낭비를 막고, 필요한 영양소와 에너지를 보존하기 위한 전략입니다.마지막으로, 겨울잠을 자는 동물들은 자고 있는 동안에도 일정 주기로 몸을 깨우면서 필요한 영양소와 물을 섭취합니다. 이를 위해 일부 동물들은 겨울잠을 자는 동안에도 수분을 공급하기 위해 물을 먹을 수 있는 시설물을 이용하기도 합니다.따라서, 이들 동물들은 겨울잠을 자면서도 필요한 최소한의 에너지와 영양소를 충분히 확보하며, 배설량을 최소화하여 생존에 필요한 에너지와 영양소를 보존합니다.