안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 물고기가 아가미로 숨을쉴수있는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.질문자와 같이 우리모두 아가미를 통해 물고기들이 숨쉰다고 알고있는데. 물고기 아가미로 숨을 쉴 수 있는 이유는 물고기는 물속에 녹아있는 산소를 그대로 확산에 의해 받아와 모멩 공급한다고 합니다.효율은 우리 사람보다 3배 더 좋다고 합니다. 물이 아가미로 통과할때 산소가 혈관으로 확산되는 것이지요.
기계공학
Q. 멀미는 왜 하는건지 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.멀미는 어지럼증과 구역감, 구토를 동반하는 증상으로 주로 배를 타거나 차를 탈때 나타나는 증상입니다. 우리 몸에는 균형을 잡아주는 전정기관이라는 곳이 있습니다. 귀속에 달팽이관이 대표적인 전정기관인데 배를 타고 가면 계속 위아래로 움직이게 되고 전정기관이 계속 자극이 되면서 멀미증상이 나타나게 됩니다.
생물·생명
Q. 식물은 왜 햇빛쪽으로 휘나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.사람처럼, 눈이 새싹의 끝에 달린 것도 아닌데,응달에 있는 식물이 햇빛이 있는 양달쪽으로줄기를 구부려서 빛을 향하여 뻗어 나는 것을보면 식물도 똑똑한 거 같아요,여기 자연에 일어나는 식물의 굴광성에 대해어두운 상자에 넣고 빛을 찾아 나올 수 있는구멍을 뚫어 놓고 완두콩의 씨앗을 발아시켜보면 며칠이 지나면 어두운 상자에 빛이 들어오는 구멍을 찾아서나오는 완두콩의 새싹순이 마냥 신기한 식물의 굴광성의 원리 관찰화분 입니다.자ㅡ 그럼, 식물이 어떻게 하여 빛을 쫓아서 자라는 걸까요? 바로 옥신이라는 물질 때문인데요, 햇빛을 식물의 줄기에 비추면옥신은 빛이 비치지 않는 쪽으로 모이고 되고, 옥신의 농도가 많은 쪽의 줄기는 더 빨리 잘자라기 때문에 줄기는 빛을 향하게자랄 수 있는 것이죠,
생물·생명
Q. 졸리면 하품이. 나오는 이유는
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.보통 잠이온다는것은 뇌에 산소가 부족할때 나타나는 현상입니다. 하품을 이 산소를 끌어당기기위한 자연스러운 사람의 행동이죠따라서 질문자께서도 친구끼리있을때 한명이 하품하면 다른 한명도 하품하게되는 연쇄 하품을 경험해 보셨을텐데요??이것또한 같은 공간안에 산소가 한사람이 쭉당겨나가면서 다른한사람도 산소를 확보하기 위함이랍니다.
화학
Q. 손난로를 비닐팩에 넣으면 재사용이 가능하던데 어떤원리일까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.먼저 가루형 손나로의 원리는 아래와 같습니다. 안에는 철가루, 소량의 물, 소금, 활성탄1), 질석, 톱밥이 들어 있다. 철은 공기 중에서 산소와 결합하여 산화철이 되어 녹이 슨다. 2) 산화되기 전 반응물보다 산화된 후 생성물의 전체 에너지가 낮아 안정해지므로 이 반응은 자발적으로 일어나며 열이 방출3)된다. 즉 철은 가만히 놓아두면 자연히 녹이 슨다는 말이다. 이 반응은 보통 매우 천천히 일어나서 철이 녹슬 때 열이 생기는 것을 느끼기는 어렵습니다.그러나 손난로 안에는 적당한 크기의 고운 철가루가 들어 있어서 철이 매우 빨리 산화되고 몇 분 내에 온도가 30℃~60℃까지 올라간다. 덩어리보다 가루가 물에 빨리 녹듯이 물질의 표면적이 클수록 화학 반응의 속도가 빠르기 때문에 철가루를 사용하는 것입니다.소금과 활성탄도 반응이 빨리 일어나는 것을 도와준다. 또한 물과 산소가 없으면 철의 산화는 일어나지 않으므로 소량의 물이 필요하고 손난로의 봉지를 뜯어 산소와 접촉할 때야 비로소 산화가 시작된다. 질석과 톱밥은 충전재, 단열재의 역할을 한다. 철이 다 산화되면 반응이 멈추고 손난로는 다시 사용할 수 없습니다.질문자께서 말한 비닐팩에 넣어두었다가 재사용하는것은, 철가루들이 다 산화되기전 비닐팩에 넣어 산소공급을 막음으로 산화를 지연시키는 형태입니다. 즉 재활용이라기보다는 산화를 지연시킨다는 의미가 더 적합하겠습니다.
생물·생명
Q. 바다 속 생물들은 수면을 어떻게 하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.물고기는 대개 눈을 감을 줄 모르기 때문에 잠을 자지 않는다고 생각하기 쉽습니다.하지만 그것은 마치 인간이 귀를 막을 줄 모르기 때문에 잠을 자지 않을거라고 생각하는 것과 마찬가지입니다.실제로 여러 종류의 물고기들은 낮이나 밤에 시간을 내서 수면 비슷한 상태에 들어갑니다.물고기는 눈꺼풀이 없기 때문에 자고 있는 것인지 깨어있는 것인지 판별하기 어렵습니다.물고기의 잠에 대해서는 아직 과학적으로 규명 된 것은 없으나 생태조사 결과 하루종일 잠자는 물고기, 밤에만 자는 물고기, 동면만 하는 물고기 등은 어느 정도 알려져 있습니다.일반적으로 낮동안 휴식을 취하는 물고기는 야간에 주로 활동하는 육식물고기에 많은데 뱀장어, 메기, 바다장어, 가자미, 광어, 넙치, 자라 등이 해당됩니다.한편 사람과 같이 어두워지면 잠을 자는 물고기는 비교적 얕은 바다에 사는 물고기에 많습니다.그런 것으로는 잉어, 붕어, 송어, 돌돔, 쥐치 등이고 그밖에 노래미류는 규칙적으로 생활하고 있다는 것으로 유명합니다.이놈은 저녁때가 되면 모래속으로 파고들기 시작하여 해가 떨어질 무렵이면 모두 모래이불을 쓰고 깊은 잠에 빠지고 맙니다.그러다가 다음날 해가 뜨면 바쁘게 일어나기 시작하는데, 이것은 햇빛자극이 물고기에 어떠한 작용을 하고 있기 때문으로 생각됩니다.밤에 자는 물고기로서는 놀래기, 송어, 잉어, 망둥이, 숭어, 돌돔, 보리멸 등 기타 많은 어종이있습니다.이 가운데 놀래기의 수면은 매우 전형적인 것으로 알려져 있습니다.히로시마 문리과 부속 임해(臨海)실험 연구소의 기노시타고지 씨가 연구한 결과를 보면 놀래기 무리는 어둠이 내리기 시작 할 무렵부터 한 마리씩 모래속으로 기어 들어가기 시작 합니다.
기계공학
Q. 축구공이나 야구공을 날리는 기계의 원리
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우선 배팅머신(피칭머신, 야구기계)은 배팅연습장에서 볼 수 있는 것은 주로 암(Arm)식이고야구장에서 선수들이 연습할 때 쓴 '휠' 타입을 쓴다는데요.우리가 배팅연습장에서 볼 수 있는 암식은 암(팔)의 반동으로 작동되는 머신인데요.모터의 힘으로 용수철을 당겼다가 푸는 방식이라 합니다.'휠' 타입은 회전하는 휠 사이에 공을 넣어서 날려보내는 방식입니다.휠의 회전수에 따라 공의 변화를 줄 수 있는데요.1~3휠 타입이 있는데, 1휠은 주로 직구만 가능한 편이지만 2휠부터 위, 아래 휠 속도를 달리해서 슬라이더, 너클볼, 드롭볼 등 각종 변화구 구현이 가능합니다.3휠은 현재 모든 구종의 구현이 가능하다고 하네요.
생물·생명
Q. 배를 문지르면 소화에 도움이 될까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.배가 아프면 손을 문지르는건 열을 발생시키는 효과라고 봅니다. 이는 자연요법중 하나일텐데요. 복부안에 가스가 사라지고 진정하는 효과가 있는것으로 알려져 있습니다.배가 아프지않게 항상 규칙적인 식습관이 중요하겠습니다.
생물·생명
Q. 캥거루는 어떻게 해서 아기주머니가 생기게 되었는지 과학적인 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.과학적으로 판단하자면 진화론적 측면으로 보는게 맞는것 같습니다. 캥거루들은 다리가 길고 이동 속도가 빠르기때문에, 아기 캥거루와 따로따로 이동하기에는 시간이 너무 오래 걸리게 되겠죠?그러면서 아기 캥거루를 주머니에 넣고 먹이를 찾으러 장거리 이동을 하기 시작하면서 발생한것으로 상상합니다.
화학
Q. 딸국질을 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.원인경과가 양호하여 저절로 호전되는 딸꾹질은 위의 팽창(탄산음료, 공기 삼킴, 과식)과 급격한 기온 변화(더운 환경에서 찬 음료, 더운 환경에서 찬 샤워), 음주, 고양된 감정 상태(흥분, 스트레스, 웃음)로 생긴 경우이다.반면 재발하며 지속적인 딸꾹질의 원인은 100여 가지가 넘으며 그 중 몇 가지 중요한 것을 나열하면 아래와 같다.- 심리적인 원인: 심한 스트레스/과도한 흥분, 전환장애/애도반응, 신경성 식욕부진, 인격성 장애, 히스테리성 신경증- 기질적인 원인: 중추신경성, 종양, 다발성경화, 뇌수종, 척수공동증, 뇌경색, 뇌출혈, 동정맥기형, 경막혈종/경막하혈종, 두신경염, 뇌외상/뇌진탕, 말초신경성, 심낭염, 갑상선종, 목의 종양/낭종, 중격동림프질환, 고막의자극, 흉부외상, 폐종양/폐부종, 심근경색, 심낭염, 폐렴, 기관지염, 폐농양, 천식, 식도폐색, 식도염, 위염, 위궤양, 위암, 췌장염, 췌장암, 장폐색, 염증성 장 질환, 담석, 담낭염, 신질환, 간질환