안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
Q. 나뭇잎이 단풍이 드는 과정이 궁금합니다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.단풍이 드는 이유는 결국 색소에 의한 것입니다. 즉 기온의 차이, 계절의 영향을 받는 것입니다. 기온이 내려가는 가을이 되면 공기가 건조해지는데 이때 나뭇잎은 일차적으로 수분부족을 겪게 됩니다. 잎은 태양 에너지를 이용해 공기 중에 있는 이산화탄소와 뿌리로 빨아올린 물로 생물의 에너지를 저장하는데(이것이 바로 광합성이지요.) 이 과정에서 식물은 많은 양의 물을 대기 속으로 뿜어냅니다. 그러나 가을에는 건조해져서 수분의 부족하기에 하는 수 없이 이러한 활동을 감소시켜야 하지요. 나뭇잎에는 녹색의 엽록소 외에도 빛을 흡수하는 색소로 70여종의 카로티노이드가 있습니다. 이들 중 붉은색을 띠는게 카로틴이고 노란색을 띠는것이 크산토필이라는 색소입니다. 이들 색소는 잎이 왕성하게 일을 하는 여름에는 많은 양의 엽록소에 가려져 눈에 띄지 않습니다. 그런데 차고 건조한 기후 때문에 잎에서 엽록소가 분해돼 사라짐으로써 이들 색소가 눈에 띠게 되는 것이지요. 이들 색소의 분포에 따라 노란색이나 붉은색 등 단색에서부터 혼합된 색의 단풍이 든 잎을 우리는 보게 되는 것이지요. 특히 단풍나무의 경우 가을에는 줄기와 잎자루 사이에서 코르크층이 만들어지는데 이 코르크층은 잎에서 광합성으로 생성된 당류가 줄기와 뿌리로 운반되는 것을 방해해 잎에 쌓이게 합니다. 이 당류가 잎에서 분해되면서 빨간 색소인 안토시아닌이 만들어져 세포액에 저장됨으로써 타는 것 같은 붉은색을 띠는 것이라고 합니다. 결국 우리가 단풍이 든다라고 말하고 있지만 색소가 더 해지는 것이 아니라 엽록소가 빠지면서 녹색을 잃고서 울긋 불긋하게 보이는 것이지요
Q. 에어컨 살때 예상 전기료를 계산하기 위해서는 뭘 봐야 하나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.에어컨 옆면에 보면 스티커 있을겁니다.전 원 : 220v 60Hz 정 격 냉 방 능 력 : 6.100 Kcal/wh 전 격 소 비 전 력 : 1.95 kw 에너지 소비효율 : 1등급 에너지 소비효율 : 2.633 kcal/wh 월간소비 전력량 : 451 Kwh여기서 전격 소비전력 보시고 1.95kw가 이 에어컨 사용시 소비 전력입니다. 하루 4시간 사용시 1.95kW x 4시간 x 30일 234kW가 추가됩니다.포털 사이트 월 전기세 계산기 가서 추가분 과 기존 전체 사용 전력 합산 하시면 예상전기세가 도출됩니다.예를들어 250kW(기존전체전력)+234kW(에어컨 4시간 사용량) 이면 484kW에 109,000원입니다.
Q. 오로라가루는 어떤 원리로 불꽃 색상을 바꾸나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.알칼리 금속이나 알칼리토금속은 불꽃에 넣으면 특유의 불꽃색이 나타납니다.금속을 구성하는 전자가 열로 에너지를 얻었다가 뱉어내면서 색이 나타나게 되는거죠.금속마다 내는 불꽃색이 다른 이유는 방출하는 에너지양이 다르기 때문인데요. 큰 에너지를 방출할수록 짧은 파장의 빛을 내게 됩니다.보라색, 남색, 파란색, 초록색, 노란색, 주황색, 빨간색 순으로 파장이 짧습니다. 대표적으로 구리가 파란색, 바륨은 초록색, 나트륨은 노란색, 칼슘은 주황색, 스트론튬과 리튬은 빨간색을 내고, 여러 금속 혼합물로 색을 섞어 보라색 등을 구현합니다.간혹 제품 성분에 금속 없이 이산화규소, 전분, 식용색소(brilliant blue, tartrazine 등)가 나와 있는 경우도 있는데, 이런 제품은 색이 잘 안 나타날 가능성이 큽니다. 이산화규소는 투명한 색깔의 불에 안 타는 물질이고, 식용색소는 태우면 색이 안 나타나며 전분은 이 물질들이 불에 타도록 연료 역할로 넣었을 것으로 보이는데 아마 색이 잘 안 나타날 것으로 생각됩니다.
Q. 클라우드 컴퓨팅이라는게 뭔가요??
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.클라우드 컴퓨팅을 쉽게 설명하자면, 인터넷을 통해 컴퓨터의 기능을 빌려 쓰는 것입니다. 예를 들어, 우리가 스마트폰이나 노트북으로 넷플릭스나 유튜브를 볼 때, 영상을 저장하고 재생하는 컴퓨터는 우리가 가지고 있는 것이 아니라 인터넷에 연결된 다른 곳에 있는 것입니다.우리는 그 컴퓨터의 일부 기능만 빌려서 영상을 볼 수 있습니다.이렇게 인터넷을 통해 컴퓨터의 기능을 빌려 쓰는 것이 바로 클라우드 컴퓨팅입니다.클라우드 컴퓨팅의 장점은 여러 가지가 있습니다. 첫째, 우리가 필요한 만큼만 컴퓨터의 기능을 빌려 쓸 수 있기 때문에 비용을 절약할 수 있습니다.둘째, 우리가 가진 컴퓨터의 성능이나 용량에 제한되지 않고, 인터넷에 연결된 어떤 기기에서든지 컴퓨터의 기능을 이용할 수 있습니다. 셋째, 우리가 사용하는 컴퓨터의 기능이나 데이터가 안전하게 보호되고 관리됩니다.
Q. 하늘에서 눈이 만들어지는과정이 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.하늘 꼭대기에 있는 구름안의 물방울은 입자가 매우 작기 때문에 0도씨 이하로 내려가도 얼지 않는 과냉각 물방울이 됩니다. 그 상태에서 조금이나마 얼어버린 물방울이 생기는데, 얼지못한 물방울이 수증기(기체)가 되어 증발을 하게 되면 0도씨 이하이기 때문에 이 수증기가 증발하면서 얼어버린 물방울에붙어 핵을 형성하게 됩니다. 이 핵 주변의 수증기들이 고체화 되면서 핵에 달라붙으면 눈이 되는것입니다.한마디로 기체화된 물이 어는점 이하의 온도로 내려간 환경에서 액체가 되는 과정을 짧게 거치면서 고체화 되어버리면 눈이 되는것입니다. 이때 주변의 수증기가 적으냐 많으냐에 따라 눈의 모양이 달라지게 되는거죠.물방울이 떨어지면서 주변의 차가운공기에 의해 고체화 되는건 눈이 아니라 우박이나 진눈깨비를 말합니다.