안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
Q. 퀘이사가 우주에서 가장 밝은 빛을 내는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.퀘이사(Quasar)는 수십억 광년 거리에 위치한 빛나는 물체입니다.매우 밝고, 소스라고도 불리는 퀘이사는 블랙홀 주변에 존재하는 성간 가스와 먼지가 흡수하면서 빛나는 것으로 추정됩니다.즉 퀘이사는 은하가 충돌할 때 형성되며, 그 결과 성간 물질이 집중되고 압축됩니다.성간 가스가 은하 중심에 위치한 블랙홀로 밀려나와 흡수 직전 엄청난 양의 에너지를 빛의 형태로 방출해 서 밝은 빛을 냅니다.
Q. 비밀봉지에 물을 채우고 불에 가져다대면 비닐이 안녹나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.비닐이 타기 위해서는 어느 일정온도에 도달해야 합니다물이 들어 있을 때 비닐이 타지 않는다는 것은 결국 비닐이 타는 온도에 도달하지 않았기 때문입니다물의 어떤 성질이 종이가 발화점에 도달하지 못하도록 하였을까요? 모든 물질은 가열하면 온도가 올라갑니다.어떤 물질은 적은 열로 온도를 높일 수 있고 어떤 물질은 많은 열을 가해야 온도가 올라갈 수 있습니다.이와같은 열에 대한 물질의 성질을 물질의 열용량 이라고 합니다.비닐은 열용량이 매우 작은 데 비해 물은 매우 큰 열용량을 갖습니다. 즉 1도 올리는 데 물은 많은 열을 필요로 합니다. 비닐에 가해진 열은 물로 전달됩니다. 물은 열용량이 매우 크기 때문에 비닐에 가해진 열의 대부분을 흡수할 수 있습니다. 가해진 열은 대부분 물의 온도를 높이는 데 사용됩니다. 결국 비닐은 물이 봉지에 존재하는 한 타지 않게 됩니다
Q. 라면을 끓일때 스프와 후레이크를 먼저 넣으면 끓는점이 상승하여 더 맛있어 진다고하는데 무슨 원리인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.면은 끓는 물에서 익혀지게 되는데,모든 물질의 끓는 온도,즉 끓는 점은 물질에 따라 고유합니다.우리가 라면을 끓이는 순수한 물의 경우, 외부 압력이 1기압 일 때 100℃에서 끓어 기화합니다.하지만 끓는 점은 여러 요소에 따라 변하기도 하는데요.예를 들어, 기압이 1기압 이하일 경우 물의 끓는 점은 100℃보다 낮아지게 됩니다.끓는 점은 열에너지를 받은 물질이 기화하면서 발생하는 압력이 주변의 대기압을 넘어서는 순간과 직결되기 때문입니다.고산지대에서 밥을 지으면 밥이 설익는 것도 이 때문입니다.고산지대는 주변 기압이 낮아, 물이 빨리 끓기 때문이죠.그리고 끓는 점이 높아지는 경우도 있는데요.같은 대기압에서 불순물이 용해되어 있을 경우 물의 끓는 점이 상승하게 됩니다.따라서 물에 다른 물질이 많이 녹아 있을수록 더 높은 온도에서 끓고,이때 면을 넣으면 빨리 익게 됩니다.그러므로 스프를 먼저 넣으면 녹은 양에 비례해 끓는 점을 올릴 수 있고,이때 면을 넣으면 불기 전에 조금이라도 먼저 익힐 수 있어 맛있게 요리할 수 있다는 얘기가 됩니다.
Q. 극 지방처럼 얼음이 꽁꽁 얼어있는 지역에서도 물고기들이 살 수 있나요??
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.북극과 남극에 사는 물고기들은 피 속에 이 특수한 물질을 가지고 있답니다.또한 얼음 속에 사는 식물성 플랑크톤, 돌말, 균류와 같은 미생물은 영하 50도의 환경에서도 얼어 죽지 않게 하는 특수한 물질을 분비하고 있는데요, 이 특수한 물질을 ‘결빙방지 물질’이라고 부른답니다. 결빙방지 물질은 단백질, 지방산, 탄수화물 등 다양한 물질로 이루어져 있어 생존 할수가 있읍니다.
Q. 너무나도 아름다운 오로라. 오로라는 어떤 원리에 의해서 만들어지나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.전하를 띈 입자가 우주에서 날아오는 우주선(cosmic ray)이 지구의 자기장에 의해 밴 앨런대에 갇히게 됩니다. 밴 앨런대는 지구에서 떨어져 있지만 지자기에 의해 형성되기 때문에 극지방은 밴 앨런대와 지면이 붙어있게 되는데요, 밴 앨런대에 갇혀있던 전하를 띈 입자가 극지방에서 공기분자와 충돌하여 빛을 내는 것이 오로라 현상입니다. 때문에 고위도 지역 밖에서는 보기 힘들죠.