안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 보름달은 어떻게 저렇게 밝을 수가있나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.달은 항상 동그란 모양입니다. 또한 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 태양의 빛이 반사되어 밝게 보이게 됨니다.위치상 태양의 주위를 공전하는 지구 둘레를 공전하고 있기 때문에 태양 지구 달의 위치에 따라서 달이 태양으로 부터 받는 빛의 방향에 의해 달의 모양이 변하는 것 처럼 보이는 것입니다. 가령 태양 - 지구 - 달의 위치라면 밤인 지구에서 본 달은 태양으로 부터 빛을 완전하게 받는 보름달을 보실 수 있게 됩니다.
화학
Q. 일출 시간이 매일 변하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.지구는 태양 주위를 돌고 있고, 이것을 공전이라고 합니다. 달은 지구 주위를 돌고 있죠. 지구가 태양을 중심으로 그리는 타원을 공전궤도면이라고 합니다.이 지구의 공전궤도면에 수직인 축에 대해서 지구의 자전축은 23.5도 기울어져 있습니다.이것 때문에 일출, 일몰시간이 바뀌고, 태양이 뜨는 높이도 바뀌고, 계절의 변화도 생기는 겁니다.
생물·생명
Q. 리트머스 종이의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.리트머스 종이는 지의류인 리트머스이끼라는 식물에서 얻은 천연 수액을 소량의 산이나 염기를 사용하여 만든 액에서 거름종이에 흡수시켜 말린 것으로 푸른색의 리트머스 종이와 붉은색의 리트머스 종이가 있읍니다.변색구역은 pH5.0~8.0이다. 푸른색 리트머스 종이는 산과 반응하여 붉게 변하는데 이는 리트머스 종이를 제작할 때 소량의 암모니아수를 가한 용액을 사용했기 때문이고 붉은색의 리트머스 종이는 염기와 반응하여 푸르게 변하는데 이는 리트머스 종이 제작 시 소량의 알코올을 가한 용액을 사용했기 때문입니다.
화학
Q. 콜라에 멘토스를 넣으면 왜 터지나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.콜라에 멘토스를 넣으면 폭발하는 현상은 "멘토스 콜라 실험"으로 알려져 있습니다. 이 실험에서는 멘토스를 콜라에 넣으면 즉시 화학 반응이 일어나면서 폭발음과 함께 콜라가 솟구쳐져 나오는 것을 관찰할 수 있습니다.이 실험에서 일어나는 화학 반응은 멘토스의 성분 중 하나인 탄산수소나트륨이 콜라의 탄산과 반응하여 이산화탄소와 물로 분해되면서 에너지를 방출하는 것이 원인입니다. 이 에너지 방출로 인해 콜라가 솟구쳐져 나오게 되는 것입니다.
생물·생명
Q. 닭이 아침마다 시끄럽게 우는건 왜 그런가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.수탉의 눈이 빛에 예민해서입니다. 빛에 예민한만큼 일찍 잠에 깨서 운다고 합니다.그 이유는 즉 어두운 곳에 있으면 닭은 울지 않는다는 뜻이 됩니다.이처럼 보다시피 닭은 아침이 와서 우는 것이 아니라, 빛에 예민하기 때문에 햇빛에 반응해서 웁니다.즉 닭이 빛에 민감한 이유는 뇌 속에 빛을 감지하는 송과체라는 기관이 있기 때문이라고 합니다 이 송과체는 아주 적고 미세한 빛을 느낄 수 있는데, 그래서 해가 뜰 무렵에 햇빛을 느끼고 닭이 운다고 합니다.
물리
Q. 야구공이나 축구공의 실밥 모양이 중요한가요
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.야구공이 홈 플레이트를 향해 회전하며 날아갈 때 공기의 저항에 의해 야구공 주변에 얇은 공기막이 형성됩니다. 공기막은 야구공이 앞으로 진행하는 것을 방해하는데, 이때 야구공의 실밥이 공기막을 야구공 뒤까지 이어지게 해 공 주변의 공기 흐름을 빠르게 만들어줍니다. 야구공이 실밥 없이 매끈할 경우 공이 나아가는 반대 방향에 진공이 생겨 공을 뒤쪽으로 잡아당기기 때문에 공의 속도가 느려져 구속이 130km를 넘기기 힘들다고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라 최초의 인공위성이 무엇인지 궁굼 합지다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.• 우리별 1호(KITSAT-1, 우리나라 최초의 인공위성)우리별 1호는 우리나라 최초로 1992년 8월 11일 오전 8시 8분(한국시간)에 프랑스령 기아나 쿠루 우주기지에서 프랑스 발사로켓인 아리안 V-52 로켓에 태워 발사됐읍니다.우리별 1호는 1989년부터 인공위성 연구센터가 영국의 써리 대학(Univ. of Surrey)의 기술 지원으로 이루어진 위성개발 및 인력 양성을 위한 교육프로그램을 통해 개발된 위성으로 크기 352 x 356 x 670㎜ 무게 48.6㎏의 소형 위성입니다.우리별 1호는 지구 촬영 임무와 지구 주변 방사선 측정 등 과학 실험을 성공적으로 수행해 이후 위성 발사 기반을 마련하는데 큰 힘이 됐읍니다.
토목공학
Q. 피곤할때 하품은 왜 나오는건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.피곤하면 호흡이 얕아지거나 불규칙적으로 되어 산소 공급이 제대로 이루어지지 않을 수 있습니다. 이로 인해 뇌의 혈류량이 감소하고, 뇌가 산소 부족 상태를 감지하게 됩니다. 이런 상황에서 뇌는 호흡을 조절하는 중추신경계를 자극하여 호흡을 정상화시키려고 하며, 이때 하품이 발생합니다.
화학
Q. 활성산소는 어떻게 만들어 지는지요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.지구상에 존재하는 대부분의 호기성 생물은 산소를 이용해 호흡을 합니다. 이러한 호흡의 핵심은 세포의 미토콘드리아(Mitochondria)라는 세포내 소기관에 있읍니다.미토콘드리아에 있는 전자전달계(Electron transport chain)는 섭취한 유기물로부터 유래된 전자를 산소로 전달하며 에너지를 생성하고, 전자를 받은 산소는 양성자(혹은 수소양이온, H+)와 함께 안정한 상태인 물이 됩니다.이 호흡과정에서 극히 일부가 물이 되지 않고 전자만 받아 유리기 또는 즉 자유 라디칼(Free Radical)이라 불리는 상태가 되는데 이것에 체내 호흡과정에서 주로 생기는 활성 산소의 일종인 슈퍼옥사이드(Superoxide)입니다.대략 0.2% ~ 1% 정도이며, 그나마도 방어 체계에 의해 무력화됩니다.다음과 같은 여러가지 원인으로 활성 산소가 발생 할수 있읍니다.1.백혈구(호중구)가 세균을 죽일 때: 부산물로 나오는 것이 아니라 세포에게 극독인 활성 산소를 세균 속에 쑤셔넣어 죽이는 것이다.2.격렬한 운동을 할 때: 호흡량이 늘어나므로.3.과도한 스트레스를 받을 때: 역시 호흡과 대사가 늘어납니다4.물질대사: 모든 화학 물질의 대사에는 호흡이 관여한다. 참고로 이 경우의 대표적인 예시가 음식을 먹을 때.5.흡연: 불완전 연소로 인한 활성산소가 기도로 들어온다. 뿐만 아니라 담배연기에는 니코틴, 일산화탄소와 같은 산화성 및 독성 물질이 많습니다.-O-는 활성산소 표기식입니다.
전기·전자
Q. 화장실 소변기 물이 나오는 원리!
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.적외선 감지입니다.그래서 오줌을 누지 않고 가만이 서 있다가 나와도 물이 내려옵니다.즉 기계가 적외선을 레이저처럼 쏴대면 정면의 벽 어딘가 물질에 반사되어서 되돌아오게되는데요되돌아오는 적외석을 인지하는 센서가 있습니다. 그 센서는 적외선의 되돌아오는 시간을 재게되는데요그 시간이 길면 사람이 없는 것으로 간주하고 작동이 정지상태로 있게 됩니다.하지만 사람이 변기 앞에 서는 순간 그것도 가까이! 그 기계가 허락한 단위의 거리내에 물질이 서있게되면 반사시간이 짧아지기 때문에 작동을 하게 되는 원리입니다