안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
Q. 세계에서 가장 빠른 기차는 무엇이냐 그 속도는 얼마인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.현재 세계에서 가장 빠른 열차가 신칸센의 L0계 리니어 모터카 열차로 최고시속 603킬로지만 대중화되지 않았습니다.가장 빠른 열차의 경우(일반 바퀴식이 아닌) 현재 상하이 푸동공항에서 롱양루역까지 33킬로 구간에서 운행되는 상하이 자기부상열차로 아침 9시-10시 45분, 낮 3시-3시 45분에 한정되어 최고시속이 431킬로입니다. 그 외 시간대가 300킬로미터 입니다.현재 평균속도가 가장 빠른 열차가 중국의 상하이 홍차오역에서 수도인 베이징의 베이징난(베이징 남쪽에 위치된 역)역까지 1302킬로미터를 4시간 24분에 달리는 열차입니다. 평균속도가 약 시속 296킬로미터이며 최고시속이 350킬로 정도입니다.
Q. 가정용 정수기에 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.정수방식에는 정수기 업체 별로 여러가지가 있습니다주로 많이 사용하는 것이 역삼투압이나 중공사막식 입니다중공사막식: ULTRA FILTERATION, UF 방식으로서 물속의 유기물질 및 중금속 일부와 각종의 세균을 제거합니다. 요즘 많이 사용하고 있는 방식중의 하나인데 상수원이 중금속에 오염되지 않고 어느정도 가정에 공급되는 수질이 양호하면 권장할 만한 정수방식이지요. 중금속 제거 능력이 떨어지는 것을 가지고 물속에 살아있는 미네랄은 그대로 보존하기 때문에 참 좋은 정수방식이다라는 판매업자의 얘기는 잘 고려해 보셔야 합니다. 왜냐하면 원수의 수질이 어떤 상태인지가 중요하기 때문입니다. 일반적으로 가정에 공급되는 수돗물은 이 방식의 필터를 사용해도 무방합니다. 역삼투 방식 :REVERSE OSMOSIS, RO 방식으로서 요즘은 가압 펌프를 사용하지 않고 자연압을 이용하여 정수를 하는 필터를 많이 사용합니다 .저압RO라고 하는 것이 바로 이 필터입니다. 역삼투방식을 채택한 회사들이 렌탈 판매를 위하여 원가를 줄이기 위한 방안으로 많이 사용하지요. 펌프를 사용하는 역삼투방식보다 오염물질 제거율이 다소 떨어지는 것이 단점(?)이라고 할까요.역삼투 방식은 오염물질을 완벽히 제거하는 능력을 자랑하나 물이 너무 순수해서 물속의 각종 영양소 공급이 잘 안된다는 지적도 받고 있지요. 정수량이 적어 저장탱크가 필요하고 이로 인하여 탱크의 오염이 우려된다는 지적도 있답니다. 그리고 상당한 양의 물응 폐수로 버리기 때문에 물소비가 많은 단점도 있습니다.
Q. 가스계량기의 계량원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.가스계량기는 사용가스의 양을 재는 것으로 가스의 흐름이 강하지 않기 때문에 가스의 흐름양을 측정하기는 쉽지가 않습니다.따라서 계량기 속에 풍구와 같은 장치를 하고 사용가스가 흘러 들어올 때 칸막이가 좌우로 이동할 수 있도록 하여 가스의 사용량을 잽니다.칸막이가 한번 이동할 때마다 톱니바퀴가 돌아가면서 왕복 횟수를 잴 수 있고, 한번 왕복시 유입되는 가스의 양을 알고 있기 때문에 사용한 도시가스의 양을 측정할 수 있는 것입니다.
Q. 배가 기울어도 어떻게 다시 원상태로 돌아올수있나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.배가 물 위에서 안정적으로 운항하는 것도 복원력의 원리로 설명할 수 있습니다. 물 위에 떠 있는 배에는 두 가지의 힘이 작용합니다. 하나는 무게중심에 작용하는 배의 무게이고, 다른 하나는 물이 배를 밀어내고 있는 부력입니다. 배가 물 위에 떠 있는 것은 아래로 작용하는 무게와 위로 작용하는 부력의 크기가 동일하기 때문입니다.일반적으로 배가 운항을 할 때, 배의 무게중심은 물 아래쪽에 위치합니다. 바람과 파도에 의해 배가 오른쪽으로 기울어지는 경우 무게중심은 배의 중심축으로부터 왼쪽으로 이동하게 되고, 부력의 중심은 오른쪽으로 이동하여 배에 작용하는 무게와 부력에 의한 돌림힘은 왼쪽으로 작용하게 됩니다. 그 결과 배는 안정적인 자세로 돌아갈 수 있게 됩니다. 문제는 무게중심이 물 위로 올라가는 경우죠. 무게중심이 물 위로 올라간 경우 배가 오른쪽으로 기울어지게 되면 배의 무게중심이 중심축의 오른쪽으로 이동하여 배의 무게에 의한 돌림힘이 배를 오른쪽으로 기울어지게 합니다. 일단 무게중심이 중심축을 벗어나게 되면 배의 전복을 피할 수 있는 방법은 없습니다. 기울어질수록 배의 무게는 더 강하게 배를 회전시키게 되어 결국 사고가 일어나게 되는 것입니다. 따라서 배가 물 위에서 안정적으로 운항을 하기 위해서는 무게중심을 낮추고 바닥면의 폭을 넓혀서 무게중심이 회전축을 벗어나지 않게 해야 합니다.
Q. 눈물은 어디서 어떻게 만들어져서 눈물샘에 모아 지는 것인가요??
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.눈물은 눈꺼풀 위쪽 ´누선(눈물샘)´이라는 기관에서 만들어집니다. 이곳에서 나오는 눈물의 양은 하루 1㎖. 분당 1.2㎕ 정도가 나와 눈동자의 표면을 덮고 있다가 눈 옆쪽에 있는 ´누낭(눈물주머니)´에 모입니다. 하품을 할 때 나오는 눈물이 그것입니다.얼굴 근육으로 누낭을 쥐어 짜 나오는 것입니다.이곳에 고였던 눈물은 누소관이라는 작은 관을 거쳐 코로 배출됩니다.나이가 들어 눈에 눈물이 자주 고이는 것은 이 배출관이 막혀 있기 때문입니다.