안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 연비좋은 차량을 찾아보다가 궁금한게 있습니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.먼저 용어를 정정하자면 플레그인하이브리드 -> 플러그인(Plug-In) 하이브리드입니다.플러그인 하이브리드카 구동 원리(출처: 환경부)차량 추진 에너지를 공급하기 위해서 외부 전원으로부터 에너지를 끌어와서 저장하는 하이브리드차를 말한다. 모터(주)와 연료 엔진(보조)이 조합돼 구동하는 원리로, 하이브리드 자동차와 전기차의 장점을 결합한 것이다. 플러그인 하이브리드카는 외부 전원을 사용한다는 점에서 자체 엔진과 발전기에서 생산한 전기만을 저장하여 활용하는 하이브리드차와 차이가 있다. 특히 외부 전원을 이용하기 때문에 하이브리드차보다 긴 구간을 모터만으로 주행이 가능하다는 특징이 있다. 플러그인 하이브리드카는 가정용 전기나 외부 전기콘센트에 플러그를 꽂아 충전한 전기로 주행하다가 충전한 전기가 모두 소모되면 가솔린 엔진으로 움직인다. 즉, 내연기관 엔진과 배터리의 전기동력을 동시에 이용하는 자동차로, 하이브리드카보다 진일보한 방식이다. 플러그인 하이브리드카는 여전히 가솔린 엔진을 쓴다는 점에서 '탄소 제로'의 완벽한 대안은 될 수 없지만 수소연료전지차를 완성하기 위한 전 단계로 인식된다. [네이버 지식백과] 플러그인 하이브리드카 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소)
물리
Q. 식물에게 물을 주면 물을 끌어올리는 원리는 무엇이죠?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.수분의 이동 순서는 아래와 같습니다.물을 흡수함에 따라 팽만상태 유지 -> 수분퍼텐셜 구배에 따라 피층세포로 이동 -> 인접 피층세포 -> 내피의 통도세포 -> 내초 세포 -> 물관부로 이동보통 뿌리는 얇고 수염이 많은데 이부분은 표면적을 넓겨 수분 흡수에 유리하게 하기 위함입니다.그후 식물 내부에서 세포 이동 및 구조에 따라 수분이 뿌리에서 잎쪽으로 퍼져나가게 된답니다.
생물·생명
Q. 사랑에 빠지면 콩깍지가 씌인다고 하는데 그게 과학적으로도 증명이 됬나요?
바로 호르몬 때문이죠!!우리가 첫눈에 반하는 것도 이러한 현상입니다.그리고 호르몬 분비가 줄어들게되면 콩깍지가 벗겨졌다는 얘기를 하죠??그래서 우리는 호르몬에 의해 첫눈에 반하게되고 실증나도 한답니다
토목공학
Q. 하품이 나오는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우리몸의 모든 행동은 유기적으로 연결되어있습니다.바로하품은 뇌에 산소가 부족하다고 느낄때 하는 행동이지요.그래서 우리가 하품을하게되면 옆에있는 친구도 따라서 하품을 하는 경우을 보셨을거에요?왜냐하면 하품을하면서 순간적으로 주위에있는 산소를 제가 끌어갔기 때문입니다.
토목공학
Q. 밤이 되면 소리 전달이 잘되는 이유가 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.밤에 소리가 잘들리는 원인은 소리는 우선 파동운동을 합니다. 즉 기체보다 액체가, 액체보다는 고체가 소리를 전달하기 좋습니다.옛날 영화를 보면 기차가 오는 소리를 공기를 통해 전달듣는것보다 기차레일에 귀를 대고 들음으로 알게되지요또한, 소리는 진행하면서 다양한 물질을 만나면 방향이 달라집니다. 예를 들어 자동차가 아스팔트 길을 가다가 모래사장으로 비스듬히 들어간다고 생각해봐요.그럼 먼저 모래사장에 빠져서 상대적으로 느린 바퀴쪽으로 자동차의 진행 방향이 꺽이게되겠죠? 이처럼 소리의 파동이 진행하다가 굴절을 일으키게됩니다.우리가 듣는 소리는 대부분 공기를 통해 고막으로 들어오는데 굴정이 왜일어날까요?공기온도에 따라 상태가 달라지기 때문입니다. 공기가 뜨거울수록 분자운동이 활발해서 진동을 더빠르게 전달합니다.즉, 차가운 공기와 뜨거운 공기가 있을때 소리는 속도가 느린 차가운 공기쪽으로 진행 방향이 휘게 됩니다.밤에는 상층부 공기보다 지표면 공기가 차갑습니다. 그러다 보니 낮에는 소리가 위로 휘어져서 흩어지고 멀리 전달되지않지만,밤에는 소리가 아래로 휘어서 사람들이 생활하는 지표면으로 다시 돌아와 버린답니다.그러다보니 똑같은 목소리로 얘기해도 밤에 나눈 목소리가 더 멀리 잘 들릴수밖에 없지요.
화학
Q. 핵융합 에너지는 무엇을 말하는 건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우라늄 또는 플루토늄 핵이 분열하면서 내는 에너지를 이용하는 원자력발전과는 반대되는 물리현상이다. 태양이 빛과 열을 내는 원리와 같아 핵융합장치를 '인공태양'이라 불린다. 핵융합은 바닷물에 풍부한 중수소(2H)와 흙에서 쉽게 추출할 수 있는 리튬을 이용해 생성한 삼중수소(3H)을 원료로 사용, 온실가스나 고준위 방사성폐기물 배출이 없어 미래 청정에너지로 기대를 모으고 있다.[네이버 지식백과] 핵융합에너지 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소)
물리
Q. 총이나 대포같은것을 쏘면 엄청 빠른 속도로 날아가는데...
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.맞습니다. 보통 우리가 알고있는 운동량보존법칙이 있지요? MV=M1V1+M2V2+C저렇게 총과 총알을 가정하면, 총알이 아무리 빠른 속도로 날아가도, 그 순간속도와 질량의 곱과 총의 무게와 속도의 곱 합이 같아야합니다.따라서 우리가 느끼기에는 뒤로 약간 물러나면서 그치게 되는것이지요.
화학
Q. 산불이 났을때 또 불(맞불)을 놓는다고 하는데 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.산불 앞쪽에 의도적으로 놓은 불. 산불이 타 나오는 앞쪽에 불을 놓아 마주 타들어가게 함으로써 불이 서로 맞닿아 더 이상 타나오지 못하게 하기 위하여 의도적으로 놓는 불을 말한다불이 난 곳은 열기 때문에 주위의 공기가 데워집니다.잘 아시다시피 뜨거운 공기는 위로 올라가고 차가운 공기는 밑으로 내려 오지요.이게 대류현상인데요.불이 난 장소의 주변의 공기는 뜨거워져 위로 올라가면서 상승기류가 생깁니다.그러면 기압차가 생겨서 불난 주변은 다른곳에 비해 순간적으로 기압이 떨어집니다.그러면 주변의 공기가 기압이 떨어진 불난 주변으로 몰려오게 됩니다.이게 바로 맞불을 놓았을때 맞불이 진화에 도움이 되는 원인입니다.만약에 맞불을 놓았는데 맞불이 불이 난 쪽으로 진행하지 않는다면 아무 효과도 없을 뿐더러 오히려 위험한 결과를 초래할 수 있습니다.맞불을 놓는다는건 보통 최초 발생한 불길이 동에서 서로 전진하고 있다고 가정합시다.그러면 서쪽에서 전진하는 불길을 마주보고 맞불을 놓으면 이 맞불은 서에서 동으로 번져 갑니다.그래서 두 불길이 마주치게 되고 서로 태우면서 온터라 태울 물질이 없으니 자연히 불길은 사그러 듭니다.
지구과학·천문우주
Q. 지대가 높을수록 온도가 낮아지는 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.봄볕이 따뜻하지만 높은 산에 올라가면 산 아래보다 더 춥다.이것은 찌그러진 탁구공에 열을 가하면 탁구공이 원래대로 펴지는 것, 공기가 들어 있는 풍선에 열을 가하면 풍선이 부풀어오르는 것과 같은 원리다.기체에 열을 가하면 기체의 부피가 커지면서 가벼워진다. 열을 받아 따뜻해진 공기는 가벼워져서 점점 위쪽으로 이동한다. 그렇다면 산에 높이 올라갈수록 더 따뜻해질 것 같은데, 그렇지 않은 까닭은 바로 공기의 무게, 기압 때문이다.공기의 입자 하나하나는 중력에 의해 지구 중심으로 끌리고 있다. 중력은 지구 중심에 가까울수록 더 세지고, 멀어질수록 약해진다. 따라서 산 위로 올라갈수록 지구 중심에서 멀어지므로, 높은 곳에 올라갈수록 기압이 약해진다. 위로 올라갈수록 공기는 주변에서 받는 압력이 작아지므로 자연히 팽창하게 된다. 공기는 팽창하면서 주위의 공기를 밀어내는데, 이 때 에너지를 소모해 공기가 냉각 되는 것이다.때문에 높은 곳에 있는 공기가 더 차게 되므로 산 정상으로 갈수록 온도가 내려가게 된다.100m 올라갈 때마다 기온은 0.6℃씩 낮아지므로, 1000m 높이 산 정상의 기온은 산 아래보다 약 6℃ 정도 낮다고 볼 수 있다.
지구과학·천문우주
Q. 핵이나 원자폭탄이 터질때 구름우산이 왜생기나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.강력한 폭발이 발생하면 폭심지 주변의 산소는 모두 연소되고, 주변 공기들 또한 폭발의 압력으로 충격파를 일으키며 주변부로 밀려난다. 즉, 폭발 때문에 생기는 화구[1]는 폭발력으로 밀어내는 힘과 폭심지에서 밀려난 주변 대기가 누르는 힘이 균형이 맞춰지는 크기에서 결정된다. 폭발이 끝나면 그 크기가 급격히 줄어드는데, 이렇게 되면 이전에 화구가 차지했던 공간은 일시적으로 진공이 된다. 이 공간을 주변부의 공기들이 빠르게 채우기 시작하면서 폭심지 안쪽으로 모이는 기류가 발생, 지상 부분의 폭발 연기가 마치 기둥처럼 보이는 현상을 일으킨다. 폭발 반응을 일으키고 남은 성분들은 보통 고온일수록 밀도가 낮은 기체의 특성으로 위로 올라가는데,[2] 폭심지로 빨려드는 공기의 영향을 받지 않는 고도까지 올라간 다음 반구 모양을 그리며 사방으로 퍼져나간다. 지상 근처에서는 지상에서 일어난 대량의 먼지구름이 사방으로 퍼진다.버섯구름 주변으로 고리모양 구름이 생기는 경우가 있는데[4], 이는 폭심지 주변 수증기가 폭발의 영향으로 압축되며 형성되는 것이다.