안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 아이슬란드 , 핀란드 같은데가면 오로라는 어떤현상으로 발생하는건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.지구에는 태양풍을 막아주는 방사능 방어 장치가 있습니다. 바로 지구 자기장에 의해 만들어진 "밴 앨런 복사대" 입니다.지구로 날아오는 태양풍은 대부분 이 지구 자기장에 부딪혀 흩어지고 일부가 남극과 북극으로 이동하여 대기 즉 공기층과 충돌하며 빛을 내는데, 이때 발생하는 빛이 바로 아름다운 오로라입니다.
지구과학·천문우주
Q. 인공적으로 무지개를 어떻게 만드는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.태양과 반대쪽에 비가 올 경우, 그 물방울에 비친 태양광선이 물방울 안에서 반사·굴절되어 나타나는 현상입니다.무지개는 인공적으로도 만들 수 있는데, 태양을 등지고 분무기로 물을 뿜어 만들수 있읍니다.
지구과학·천문우주
Q. 반딧불이는 언제 반짝이는 불빛을 내나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.반딧불이가 반짝반짝 빛을 내는 이유는 바로 짝짓기를 하기 위해서랍니다. 수컷은 2줄의 반짝임을, 암컷은 1줄의 반짝임을 보이는데 이렇게 다른 불빛 모양은 서로의 위치를 알려주고, 유인하는 역할을 한다고 합니다.이런 이유로 빛을 내는 반딧불이는 낮에는 천적을 피해 숨어있다밤에 주로 빛을 냅니다.그렇지만 천적을 만나서 보호색으로 사용하거나 낮에 활동하는 종은 낮에 빛을 내는 경우도 있어요
화학
Q. 탄산수와 물을 같이 얼렸을 때 어떤 것이 더 빨리 어나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.탄산수는 co2를 물에 녹인 것입니다.co2가 물에 녹으면 H2co3가 만들어 지는데요여기서 H+이온 2개가 떨어져나와 탄산(H2co3)하나당 H+이온2개, co3--(2-를 -2개로 표현..)이 만들어 지죠.이 이온들이 물 분자간의 수소결합에 의한 육각구조 사이에 침투합니다.용매에 이온이 녹을 때 용매와 이온(용질)간의 상호작용에 의해 어는점 내림현상이 일어납니다.즉 어는점이 낮아져 얼기가 힘들어지는 겁니다.
지구과학·천문우주
Q. 지진이 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.맨틀의 대류에 의한 대륙판과 해양판의 이동으로 인한 각 판끼리의 충돌 및 섭입 때문입니다. 투르키예 지진도 판들은 계속해서 움직이고 있어요.그렇게 움직이다가 판끼리 부딫히거나 하면 엄청난 진동이 생길 수 있는데 그래서 발생한겁니다.
전기·전자
Q. 주유기 앞에 있는 정전기패드는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.정전기 패드가 땅과 접지되어있습니다. 전류가 방출될 수 있게해서 손을 대면 몸에 있는 정전기가 음극과 양극의 원리에 의해서 방출되게 됩니다.정전기가 발생하면 큰 화재가 날수있기 떄문에 그렇습니다.
전기·전자
Q. 차량용 반도체와 컴퓨터에 들어가는 반도체는 완전 다른 종류인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.일반인이 시중에서 구입해 사용할 수 있는 반도체에 비해 차량용으로 사용되는 반도체가 특성도 더 균일하고 통과해야 하는 시험도 더 엄격합니다.그리고 차량용의 경우는 사람의 생명과 직결되는 반도체이므로 아무나 진입할 수 없는 즉, 성능과 신뢰성이 철저하게 검증된 부품만 사용할수 있어 구분되어 사용됩니다.
전기·전자
Q. 전선위에 있는 새는 왜감전이 되지않을까요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.새들도 감전됩니다.다만 새가 앉아있는 곳은 높은 전압이 다른 곳에 연결되지 않는 한 감전이 일어나지 않습니다.그래서 전선위에 새들은 괜찮은데 변압기 위의 새나 원숭이는 쉽게 감전되어 사망합니다.
화학
Q. 탄소나노튜브 CNT가 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.탄소 나노튜브(carbon nanotube, CNT)는 원통형 모양의 나노 구조를 지니는 탄소의 동소체입니다.탄소 나노튜브는 1991년 일본 전기 회사(NEC) 부설연구소의 이이지마(Iijima) 박사가 전기 방전법에 의해 풀러렌(fullerene)을 합성하면서 흑연 음극상에 형성된 탄소 물질을 투과 전자 현미경으로 분석하는 과정에서 발견되었읍니다. 이이지마 박사와 미국 IBM 연구소의 베쑨(Bethune) 등이 전기 방전 시에 Fe, Ni, Co등과 같은 전이 금속을 사용하는 경우, 가장 기본적인 구조인 단일벽 탄소 나노튜브(single-wall carbon nanotube; SWNT)가 만들어짐을 발견하였읍니다.리튬 이온 전지의 양극에 전도성 충진제로 쓰이는 카본 블랙을 대체하는 분야가 가장 유망한 분야로 떠오르고 있읍니다.현재 주요 전지 업체들이 CNT를 양극 첨가재로 사용하여 특성이 개선된 리튬 2차 전지를 개발에 사용되고 있읍니다.
전기·전자
Q. 회로에서 임피던스라는 것이 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.임피던스가 교류저항인데 z=R+jX 라고 표현합니다직류를 다루는 경우에는 허수부분이 0으로 되어서, 실수부분만 계산하면 됩니다. 벡터개념도 필요하지 않다고 할수 있을겁니다. 그러나, 시간에 대해서 변하는 교류의 경우는 전압과 전류가 제각각 최대 90도까지 각도차이(=시간차이)가 생길수가 있읍니다. 복소수를 평면에서 나타내는 복소평면은 허수와 실수가 90도 각도를 이루고 있는데, 교류전기의 저 같은 성격을 표현하는데 아주 적절하다고 할수 있읍니다. 전압과 전류의관계만을 생각할때는 1,4사분면만 필요한데,교류의 임피던스를 정해주는 3가지 소자의 성질이,2가지는 허수축에 서로 반대방향으로 표시하고,실수축에는 저항성분을 표시하면, 수학적으로 설명이 되는 겁니다.