안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
기계공학
Q. 짧은간격으로 설치된 전봇대는 그럴만한 이유가 있나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.전봇대의 간격은 상가나 번화가의 경우 30m이며 일반 시내지역은 40m, 시외지역은 50m, 개발되지 않은 야외지역은 70m 간격 수준이며 실제로는 전봇대의 경우 개인의 요청에 의해서 따로 설치하기도 하고 장애물이 있을 경우 일부러 우회시키는 경우도 있어 간격이 일정치 않는 경우도 있읍니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기는 왜 깜박거리는 조명을 사용하나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.비행기 동체에는 위아래로 빨간 점멸등이 설치되어 매분 40～100회로 적색광을 점멸시켜 해당 항공기의 위치를 알려서 충돌을 회피하고 있읍니다. 이것을 충돌방지등(Anti-Collision Light, Beacon Light)이라고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지진파의 속도는 얼마나 되는지요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.지진파 중 P파와 S파의 속도는 다음과 같습니다.P파: 화강암 - 4.8 km/초,물 - 1.4 km/초S파: 화강암 - 3.0 km/초,물 - 0 km/초P파가 S파보다 빠르므로, 진앙으로부터 빨리 도달합니다. P파와 달리, S파는 물과 같은 액체는 통과하지 않습니다. 매질이 단단할수록 전파 속도가 빠릅니다. 화강암이 매질일 경우, P파의 속도는 4.8 km/초이므로 진앙 가까이에 있는 인공 구조물은 눈깜짝할 사이에 그 지진파에 습격당합니다. 인간에게 회복할 수 없는 무서운 결과를 가져올 수 있습니다.
생물·생명
Q. 새의 깃털 구조를 정확히 알고 싶어요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.깃털은 척추동물에서 발견되는 가장 복잡한 간질 부속물 중 하나이며, 케라틴 단백질을 생산하는 표피 또는 피부 바깥쪽 층의 작은 모낭에서 형성됩니다.깃털, 부리 및 발톱의 β-케라틴과 파충류의 발톱, 비늘 및 껍질은 β-완성 시트로 결합된 단백질 가닥으로 구성되어 있으며, 이 단백질 가닥은 포유류의 털, 뿔 및 발굽의 α-케라틴보다 더 단단한 구조물로 이황화 가교로 더욱 꼬이고 가교됩니다.피부 깃털의 성장을 유도하는 정확한 신호는 알려지지 않았지만 전사인자 cDermo-1이 피부 깃털의 성장을 유도하고 다리에 비늘이 생기는 것으로 밝혀졌읍니다.
전기·전자
Q. 왜 요즘 스마트폰은 배터리가 일체형으로 나오나요??
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.제조사들은 소비자들이 요구하는 최신 트렌드에 맞추기 위해 슬림한 올스크린 디자인의 스마트폰을 만들었고, 그러한 제품들이 소비자들에게 인기가 많았습니다. 배터리 일체형 스마트폰은 다음과 같은 이유로 출시 되고 있읍니다.배터리 기술의 모든 발전에도 불구하고, 얇은 전해질로 분리된 음극과 양극 전극 사이에 에너지를 저장하기 때문에 배터리는 본질적으로 위험합니다. 만약 이 전극들이 어떻게든 직접 접촉한다면, 합선을 일으키고 많은 열을 발생시키며 열반응이 심해지면 배터리가 타거나 폭발할 수 있습니다.이러한 이유로, 교환식 배터리는 스마트폰에 탑재되지 않을 때, 우발적인 손상을 방지하기 위해 단단한 플라스틱 케이스안에 보관해야 합니다. 이런 케이스는 스마트폰에 추가로 부피와 무게를 더합니다. 그래서 소비자들이 더 얇고 가벼운 디자인을 원했을 때, 엔지니어들이 생각해낸 해결책 중 하나는 일체형 배터리를 설치하는 것이었습니다.배터리를 제거하지 못하도록 함으로써, 구조적으로 배터리를 보호할 수 있도록 했습니다.리튬이온과 리튬폴리머 배터리의 도입으로 스마트폰은 한 번 충전으로 사용할 수 있는 시간이 길어졌습니다. 더 강력한 칩과 , 고화질 화면의 배터리 소비량 증가에도 불구하고, 배터리 소재와 용량의 개발로 스마트폰은 하루 종일 지속될 수 있게 되었습니다.이 늘어난 용량으로 사용자들은 낮에 배터리를 교체하기 위해 여분의 배터리를 필요로 하지 않게 되었고 충전 기술의 발전으로 빠른 시간안에 배터리를 충전할 수 있게 되었습니다. 충전하기 어려운 상황에서는 보조배터리를 사용해서 간편하게 충전할 수도 있습니다. 보조배터리의 용량은 매우 다양하며 최대 일주일 동안 충전할 수 있는 보조배터리도 이용할 수 있습니다.스마트폰 가격이 비싸지고 소비자들은 더 오래가고 강력한 스마트폰을 요구하게 되었습니다. 최근에 출시되는 플래그쉽의 스마트폰은 방수,방진 기능을 갖추고 있는데, 외부 케이스를 밀봉시키기 때문에 교체용 배터리는 사용할 수 없습니다. 방수 가능 스마트폰에 교체 가능한 배터리를 사용하려면 두꺼운 고무 개스캣이 들어간 두꺼운 배터리 커버가 필요하기 때문에 슬림한 디자인의 스마트폰을 유지할 수 없습니다.스마트폰은 고가지만 가볍고 이동성이 뛰어나서 도난 당하기 쉽습니다. 또한 민감한 개인 정보를 많이 포함하고 있어, 스마트폰 도난 시 금융 정보도 유출될 수 있습니다. 그렇기 때문에 많은 스마트폰 제조사들은 휴대폰을 꺼도 기기를 추적할 수 있도록 하고 있습니다. 이 기능을 이용해 단말기를 추적해서 도난을 방지 할 수 있습니다.하지만 스마트폰의 배터리를 제거하면 전원이 제거되어 사실상 추적이 불가능 해집니다. 배터리를 케이스 안에 밀봉해 두면 장비와 전문지식이 없으면 제거가 거의 불가능하기 때문에 전원을 꺼도 스마트폰을 추적할 수 있습니다.
화학
Q. 미세 플라스틱이 위험한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.미세 플라스틱은 바닷물로 흘러들어간 이후 에는 바다동물들의 건강을 위협할 수 밖에 없습니다.헤엄을 치거나 먹이를 먹을 때 미세플라스틱도 함께 몸으로 들어가는데, 몸에 한 번 들어오면 밖으로 배출되기가 어려워 계속 쌓이게 되어 내장 곳곳에 자리하게 됩니다. 미세플라스틱으로 배를 채운 바다동물들은 더 이상 배고픔을 느끼지 못해 굶어 죽거나, 작은 개체의 경우 미세플라스틱이 아가미를 막아 질식하는 경우가 생깁니다. 이런 해양생물들의 죽음은 해양생태계의 부자연스러운 현상을 야기시키게됩니다.또한, 이렇게 미세플라스틱을 머금은 해산물을 먹는 사람의 몸에도 미세플라스틱이 들어온다면 사람 역시 피해를 입을 수 밖에 없습니다. 미세플라스틱은 플랑크톤의 몸에서도 이미 발견 되었으며 미세플라스틱은 먹이사슬을 따라 상위포식자의 몸으로 이동 할 수 밖에 없으며 결국 사람의 몸에도 쌓일 수 밖에 없는 사이클입니다.
생물·생명
Q. 거북이가 오래살수있는 이유가 무엇잏까요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.모든 생물은 서로 다른 특징의 텔로미어를 가지고 있는데, 이 텔로미어의 길이와 수명은 비례합니다. 사람의 경우 나이가 들면 텔로미어의 길이가 점점 짧아집니다.사람 체세포의 텔로미어 길이가 15~20kb(1kb는 DNA 내 염기쌍 1000개의 길이) 정도라고 알려져 있으며, 한 번 세포분열을 할 때마다 50~200bp(1bp는 1염기쌍)만큼씩 닳아 없어집니다. 이를 기준으로 계산해보면, 사람은 대략 50회 내외의 세포분열한 뒤에는 더 이상 세포분열하지 않고 세포가 노화하면서 죽음에 이르게 되는 것입니다.다시 말하면, 사람보다 오래사는 거북이는 텔로미어의 길이가 사람보다 길기 때문이고, 사람보다 수명이 짧은 개나 고양이는 사람에 비해 텔로미어의 길이가 짧기 때문이라고 할 수 있습니다.특히 거북이가 사람과 다른 것은 텔로미어가 복구된다는 것입니다. 거북이는 닳아 소진된 텔로미어를 다시 복구해 원상태로 만들기도 한다는 것이지요. 사람의 텔로미어는 한 번 닳아 없어지면 끝이지만 거북이의 텔로미어는 끝내 소진되기는 하지만 가끔 복구되기도 해서 사람보다 더 오래 살 수 있는 것입니다.텔로미어 복구라는 놀라운 능력을 제외하더라도 거북은 인간에 비해 월등한 능력 몇 가지가 더 있습니다. 그 중 대표적인 것이 면역력입니다.거북이의 게놈을 분석하면, 세포독성T세포나 자연살해세포 같은 면역세포의 활성을 높이는 유전자의 변이를 볼 수 있다고 합니다. 이 때문에 거북이는 바이러스와 박테리아, 곰팡이, 기생충에 대한 방어가 뛰어납니다. 즉, 인간의 표현으로는 '질병에 걸리지 않는다'고 할 수 있습니다.게다가 암을 억제하는 유전자도 유독 많이 발견돼 거북이는 암에도 잘 걸리지 않습니다. 결국 거북이는 작은 질병에도 걸리지 않고, 암 같은 큰 병도 피해가며, 노화도 느려 사람보다 훨씬 오래 살 수밖에 없는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 인터넷에 보면 지구의 크기 달의크기 등 행성의 크기를 찾을수있잖아요
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.지구에서 어떤 행성을 관측하고 행성의 밝기,크기 등을 보고 행성의 크기를 짐작할수 있습니다 또 하나는 자전을 관찰하는것인데 지구는 하루에 약 한바퀴 자전하는것처럼 행성의 자전을 관측하면 자전 속도에 기반해서 자전한 각을 얻을수 있고 그걸로 반지름을 구할수 있습니다
토목공학
Q. 물이 풍부한 곳과 물이 말라있는 곳 중 어느 곳에서 녹조현상이 많이 발생하나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.녹조는 유기물 대신 무기탄소를 탄소원으로 이용하고 질소,인과 같은 영양염류가 있으면 세포 구성 물질이 되는데 이를 합성하기 위해서는 에너지가 필요로 하는데 이 에너지는 햇빛을 이용합니다.햇빛이 강할수록 광합성 작용이 원할하기 때문입니다.그리고 온도가 높을 수록 증식속도가 빨라 집니다.찬바람이 부는 가을철 부터 녹조가 사라지는것은 온도가 내려가면 증식을 할 수 없어 사멸하기 때문입니다.녹조는 수온이 25℃ 이상이면 증식을 합니다. 그리고 수온 32℃일때 최대 증식 속도를 나타내느것으로알려져 있습니다.비가 많이 내리면 질소, 인과 같은 영양염류 농도가 묽어지고 물이 흐르기 때문에 녹조가 감소 되고 물이정체되어 있으면 녹조가 많이 생깁니다.
생물·생명
Q. 가습 효과가 있는 식 식물은 어떤 식물이 있나요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.테이블야자 / 1시간 동안 상대습도 향상율 25%탁상 위에 두는 야자나무라 하여 테이블야자 또는 탁상야자로 불리는 식물입니다.암모니아를 제거하는데 탁월한 능력이 있어 화장실이나 신발장 등에 배치하기 좋고 리모닌이라는 아토피성 천식에 좋은 성분 함량이 높읍니다.습도조절 및 가습효과 또한 뛰어나 상대습도를 조절하는데 용이합니다.아레카야자 / 1시간 동안 상대습도 향상율 25%야자나무 중 특히나 아름다운 잎을 가진 아레카야자는 NASA(나사)에서 실시한 실내공기정화식물 임상실험에서 당당히 종합점수 1위를 차지한 식물입니다.실내 유해물질을 제거하는 능력은 물론, 증산작용이 뛰어나 가습효과가 탁월하고,병충해에도 강해 누구나 손 쉽게 키울 수 있는 식물로 손꼽히고 있읍니다.