안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
화학
Q. 공기는 언제 가장 깨끗한가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.대도시나 공장이 많은 도시의 경우 새벽이나 늦은 저녁시간엔 대기층이 가장 안정화되어있기에 공기가 순환하지 않습니다.그래서 지저분한 공기들이 밑으로 가라앉을 새벽이나 늦은 저녁엔 가급적 외출을 삼가하는 편이 이롭습니다.결국 대도시는 새벽이나 늦은 저녁 공기보다 오히려 낮의 공기가 훨씬 더 좋습니다.많은 사람들이 새벽 공기가 더 좋다고 느끼게되는 이유는아무래도 낮보다 공기가 더 차갑기 때문에 몸이 체감하는 시원함이 이유가 됩니다.대도시가 아닌 시골이라도 새벽이나 늦은 저녁엔 공기층이 가장 안정화되어있는건 마찬가지기 때문에 낮보다 공기의 질은 현저히 떨어집니다.문의하신 공기의 질이 가장 쾌적할때는 햇볕이 가장 강력한 오후를 지나 땅이 데워져 온도가 가장 높을 오후 3~5시사이찬공기와 더운공기의 대류현상이 가장 활발하기 때문에 그시간이 가장 좋다고 말할 수 있습니다.
물리
Q. 무한동력은 이론적으로 가능한가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.무한동력 외부의 추가 에너지 유입이 없는 영구 무한동력 장치는 에너지보존 법칙에 위반되고 또 마찰력이나 기구 마모에 따라 실제로도 가능하지 않습니다.
화학
Q. 얼음과 눈이 왜 차이가 나는지 알려주세요
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.눈도 얼음입니다.물은 세가지 상태가 있습니다.주변환경에 따라서 기상인 수증기, 액상인 협의의 물, 고상인 얼음이 그것입니다.눈은 고상인 얼음의 일종이라 눈과 얼음은 서로 구별하는 것이 아니라 눈이 얼음에 포함됩니다.다만 일반적으로 우리가 보는 얼음은 덩어리 얼음이고, 눈은 육각형을 기본 꼴로 하는 작은 알갱이 얼음이라고 보시면 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지각은 주로 어떤 암석으로 구성되어 있나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.지각은 마그마가 굳어서 생성된 것이고, 아직도 지표 밑에는 마그마가 있는 곳이 많습니다. 마그마가 굳어서 생기는 암석이 화성암인 것이고, 그렇기 때문에 화성암의 종류인 현무암, 안산암, 유문암질로 이루어졌다고 말하는 것입니다.
전기·전자
Q. 날개가 없는 선풍기는 어떻게 바람이 나오는 것인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.실제로 선풍기 날개는 없어진 것이 아니라 바람을 일으키는 선풍기의 날개(팬)는 모터와 함께 원기둥 모양의 스탠드에 숨어 있습니다. 스탠드 안을 들여다 보면 비행기의 제트 엔진을 연상시키는 팬과 모터가 있습니다.즉 공기를 끌어들이기 위해 제트엔진의 원리를 이용한 것입니다.제트엔진의 원리는 열을 발생시켜 일을 바꾸는 장치인 열기관의 한 종류인데요.열기관 내부로 흡입된 공기와 연료가 섞여 연소하면 고온의 기체가 발생합니다.이 기체가 외부로 분출되면 분출 기체의 반작용으로 추진력을 얻는 장치인데요.보통 한공기에 사용되는 엔진을 말하며 내부에 팬이 있어 공기를 흡입 압축하는 역할을 하거나 추진력을 높이는 기능이 더해지기도 합니다.
생물·생명
Q. 추운지역에서 자연상태서 농사가 가능한가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.기온이 낮아 농사가 거의 불가능하기 때문에 원주민들은 주로 순록을 유목하거나 북극곰, 바다표범, 고래 등을 사냥하며 생활해 왔읍니다.고기는 익혀 먹는 대신에 날 것으로 먹기도 하고, 가죽과 털은 의복과 가옥의 재료로 썼으며, 뼈는 사냥도구나 생활 도구를 만드는데 이용해 왔읍니다.또한 이들이 이용하는 교통수단은 개와 순록이 끄는 썰매였읍니다.
전기·전자
Q. 태양열과 태양광의 차이가 뭔가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.태양열과 태양광 발전의 원리는 서로 다른 개념입니다. 태양열은 태양에서 나오는 열을 이용하여 열 에너지를 얻는 것이고, 태양광 발전은 태양으로부터 직접적으로 받는 빛을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 것입니다.따라서, 태양광과 태양열의 자료조사를 할 때는 두 가지를 구분해서 찾아야 합니다. 태양열과 태양광 발전 모두 환경 친화적인 대체 에너지원으로 주목받고 있읍니다.
전기·전자
Q. 전고체 배터리에 대해서 자세한 설명 부탁드립니다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.2차전지라는 것은 충전과 방전이 되는 배터리를 의미합니다. 우리가 흔히 사용하는 알카라인 전지는 한번 사용하면 버려야 합니다. 그런것을 1차전지라고 하고 납축전지, 리튬 이온, 니켈카드뮴같이 충전했다가 사용하고 다시 충전하고...하는 것을 2차 전지라고 합니다. 원래 볼타 전지의 경우 가운데 전해질은 액체를 사용합니다. 자동차에서 사용하는 납축전지도 묽은 황산이란 액체를 사용합니다 .그런데 전해액으로 액체를 사용하면 구조가 간단하지만 옆으로 기울거나, 뒤집어 사용할수가 없습니다. 그래서 가루에 액체를 젖게 해서 만든것이 건전지입니다. 건전지에서 앞에 건이란 말이 마른 건입니다. 즉 마른 전해질을 사용한 전지라는 뜻입니다.( Dry battery)마찬가지로 전고체 배터리는 내부의 모든 물질(음극,양극,전해질,분리막..)을 모두 고체로 만들었다는 의미입니다. 그렇게 해서 수명도 길게 하고, 폭발의 위험도 줄이고, 성능을 향상시킨것이라고 보면 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구 오난화는 왜 일어 나는 것이고 어떠한 현상들이 일어 나는 건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.온실가스는 공기 중의 이산화탄소, 메탄 등 지구를 따뜻하게 감싸는 기체를 말합니다. 사실 온실가스는 우리에게 꼭 필요하지만 지금은 양이 너무 많아져서 지구를 뜨거워지게 하여 지구온난화를 일으킨다 하겠습니다.석탄, 석유, 가스 등과 같은 화석연료의 사용이 온실가스 배출의 가장 큰 원인입니다.쓰레기의 증가도 기후변화의 원인입니다. 쓰레기를 분해하는 과정에서 이산화탄소보다 톤당 온실효과가 더 강력한 온실가스인 메탄이 다량 발생하는 것이 주요한 원인이기도 합니다.지구의 기온변화 : 지구 평균온도가 지난 100년간 0.74도 상승한 것으로 나타나고 있습니다. 지난 12년 중 11년이 1850년 이후 가장 기온이 높은 시기로 기록되기도 하였습니다. 이로 인한 극지방과 고지대의 빙하, 설원이 녹는 현상이 이루어지고 있습니다.생태계 변화 : 지구의 온도변화로 얼음 위에서 살던 생물들이 살 곳을 잃어가고 있습니다. 지구의 온도가 1도씨만 올라도 생태계가 30% 멸종하는 것으로 알려지고 있습니다. 또한 산불 등 발생증가로 자연생태계 영향도 받게됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 파괴된 오존층을 복원 할수도 있는건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.우리 인간들이 프레온, 할론 등 오존층 파괴물질을 쓰지 않는다면 서서히 복원이 될 수 있습니다. 그렇지만 개발도상국이나 후진국들에선 아마도 당분간은 계속 생산되고 사용될 것입니다. 선진국 만이라도 사용을 금한다면 서서히 오존층이 복원되겠지요.