안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 퀘이사가 우주에서 가장 밝은 빛을 내는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.퀘이사(Quasar)는 수십억 광년 거리에 위치한 빛나는 물체입니다.매우 밝고, 소스라고도 불리는 퀘이사는 블랙홀 주변에 존재하는 성간 가스와 먼지가 흡수하면서 빛나는 것으로 추정됩니다.즉 퀘이사는 은하가 충돌할 때 형성되며, 그 결과 성간 물질이 집중되고 압축됩니다.성간 가스가 은하 중심에 위치한 블랙홀로 밀려나와 흡수 직전 엄청난 양의 에너지를 빛의 형태로 방출해 서 밝은 빛을 냅니다.
전기·전자
Q. 비밀봉지에 물을 채우고 불에 가져다대면 비닐이 안녹나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.비닐이 타기 위해서는 어느 일정온도에 도달해야 합니다물이 들어 있을 때 비닐이 타지 않는다는 것은 결국 비닐이 타는 온도에 도달하지 않았기 때문입니다물의 어떤 성질이 종이가 발화점에 도달하지 못하도록 하였을까요? 모든 물질은 가열하면 온도가 올라갑니다.어떤 물질은 적은 열로 온도를 높일 수 있고 어떤 물질은 많은 열을 가해야 온도가 올라갈 수 있습니다.이와같은 열에 대한 물질의 성질을 물질의 열용량 이라고 합니다.비닐은 열용량이 매우 작은 데 비해 물은 매우 큰 열용량을 갖습니다. 즉 1도 올리는 데 물은 많은 열을 필요로 합니다. 비닐에 가해진 열은 물로 전달됩니다. 물은 열용량이 매우 크기 때문에 비닐에 가해진 열의 대부분을 흡수할 수 있습니다. 가해진 열은 대부분 물의 온도를 높이는 데 사용됩니다. 결국 비닐은 물이 봉지에 존재하는 한 타지 않게 됩니다
화학
Q. 라면을 끓일때 스프와 후레이크를 먼저 넣으면 끓는점이 상승하여 더 맛있어 진다고하는데 무슨 원리인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.면은 끓는 물에서 익혀지게 되는데,모든 물질의 끓는 온도,즉 끓는 점은 물질에 따라 고유합니다.우리가 라면을 끓이는 순수한 물의 경우, 외부 압력이 1기압 일 때 100℃에서 끓어 기화합니다.하지만 끓는 점은 여러 요소에 따라 변하기도 하는데요.예를 들어, 기압이 1기압 이하일 경우 물의 끓는 점은 100℃보다 낮아지게 됩니다.끓는 점은 열에너지를 받은 물질이 기화하면서 발생하는 압력이 주변의 대기압을 넘어서는 순간과 직결되기 때문입니다.고산지대에서 밥을 지으면 밥이 설익는 것도 이 때문입니다.고산지대는 주변 기압이 낮아, 물이 빨리 끓기 때문이죠.그리고 끓는 점이 높아지는 경우도 있는데요.같은 대기압에서 불순물이 용해되어 있을 경우 물의 끓는 점이 상승하게 됩니다.따라서 물에 다른 물질이 많이 녹아 있을수록 더 높은 온도에서 끓고,이때 면을 넣으면 빨리 익게 됩니다.그러므로 스프를 먼저 넣으면 녹은 양에 비례해 끓는 점을 올릴 수 있고,이때 면을 넣으면 불기 전에 조금이라도 먼저 익힐 수 있어 맛있게 요리할 수 있다는 얘기가 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 극 지방처럼 얼음이 꽁꽁 얼어있는 지역에서도 물고기들이 살 수 있나요??
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.북극과 남극에 사는 물고기들은 피 속에 이 특수한 물질을 가지고 있답니다.또한 얼음 속에 사는 식물성 플랑크톤, 돌말, 균류와 같은 미생물은 영하 50도의 환경에서도 얼어 죽지 않게 하는 특수한 물질을 분비하고 있는데요, 이 특수한 물질을 ‘결빙방지 물질’이라고 부른답니다. 결빙방지 물질은 단백질, 지방산, 탄수화물 등 다양한 물질로 이루어져 있어 생존 할수가 있읍니다.
지구과학·천문우주
Q. 너무나도 아름다운 오로라. 오로라는 어떤 원리에 의해서 만들어지나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.전하를 띈 입자가 우주에서 날아오는 우주선(cosmic ray)이 지구의 자기장에 의해 밴 앨런대에 갇히게 됩니다. 밴 앨런대는 지구에서 떨어져 있지만 지자기에 의해 형성되기 때문에 극지방은 밴 앨런대와 지면이 붙어있게 되는데요, 밴 앨런대에 갇혀있던 전하를 띈 입자가 극지방에서 공기분자와 충돌하여 빛을 내는 것이 오로라 현상입니다. 때문에 고위도 지역 밖에서는 보기 힘들죠.
화학
Q. 활성산소가 구체적으로 어떤 건지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.활성산소는 우리 몸의 세포 성장을 돕기도 하지만 지나치게 많으면 세포를 구성하는 단백질, 세포막, DNA 등을 공격해 변형시켜 노화와 질병을 유발합니다.활성산소는 세포신호와 항상성에 역할을 하지만 활성산소의 농도가 높아지면 세포의 구조를 손상시킬 수 있습니다. 활성산소는 강한 산화력(산화제, 자신은 환원, 남은 산화시킴)을 가진 산소로써 생체 조직을 공격하고 손상을 유발합니다(상황에 따라 환원제로도 작용).
전기·전자
Q. 무풍선풍기의 원리가 무엇인지가 궁금합니다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.실제로선풍기날개는없어진것이아니라바람을일으키는선풍기의날개(팬)는모터와함께원기둥모양의스탠드에숨어있읍니다.스탠드안을들여다보면비행기의제트엔진을연상시키는팬과모터가있읍니다.즉공기를끌어들이기위해제트엔진의원리를 이용한것입니다. 제트엔진이추진력을얻기위해필요한공기를팬을회 전시켜흡입하듯이날개없는선풍기도스탠드에내장된팬과전기모터를작동하여아래쪽으로공기를빨아들입니다.이렇게빨아올린공기를위쪽둥근고리내부로밀어올리는 원리입니다.
생물·생명
Q. 초록색 콩나물은 종이 다른 콩나물인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.노란색 콩나물은 암실에서 길러서 노란색이고요초록색 콩나물을 빛에 의하여 생기는 것이랍니다.다시 말하면 콩나물을 기르는 방식에 따라서 노란색이 될 수도 있고 초록색이 될 수도 있답니다.콩나물은 빛을 받지 않아야 더 잘 자란데요.그리고 물맛이 좋은 약수로 키우게 되면 콩나물이 더 맛있데요.물맛이 콩나물 맛을 많이 자우한단고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 맑은 하늘의 색깔은 어째서 하늘색일까요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.빛의 산란현상때문입니다태양에서 나오는 빛이 대기를 통과하면서 공기중의 산소 질소 먼지 등 작은 입자들과 부딪혀 빛이 사방으로 퍼지게 됩니다산란에는 레일리사난과 미산란이 있는데 레일리산란은 하늘이 파랗고 노을이 붏은 이유를 미산란은 구름이 하얀 이유를 설명해줍니다.레일리산란은 대기중 입자 크기가 빛의 파장보다 작을 경우 미사난은 입자 크기가 빛의 파장보다 크거나 같을 때 일어납니다.
물리
Q. 골프 칠 때 거리 측정기는 어떤 원리로 거리를 측정하나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.거리측정기는 GPS 방식과 레이저 방식이 있습니다.GPS방식은 네이게이션과 동일한 방법으로 GPS를 이용해 현재 좌표를 수신하고 내장된 코스 지도 데이터와 대조해 위치를 보정하는 방식입니다. GPS만으로는 오차가 최대 50미터까지 발생할 수 있어 현재의 GPS상 위치와 지도상 설정된 스타트 티박스를 위치보정하면 역시 지도상 등록된 그린까지의 거리를 계산할 수 있도록 해줍니다. 물론 고저차를 동시에 등록해서 실제 샷거리를 보정할 수 있도록 해주지요.레이저방식은 기계에 내장된 망원경을 이용해 표적을 겨냥하고 스위치를 누르면 레이저를 발사해 반사되는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 방식입니다. 일부 제품은 자이로센서를 내장하여 고저차를 보정할 수 있는 제품도 있으나 고저차를 보정하여 샷거리를 알려주는 제품은 절대 시합중에 사용할 수 없습니다.표적을 겨냥해야 하는 특성상 작고 가벼우며 깃대까지의 거리를 정확히 측정하기 위해 주변의 난반사로부터 깃대의 반사를 측정할 수 있는 PIN SICKER 기능이 반드시 있어야 합니다. (요즘 장비는 전부 있습니다)보통 500미터 거리에서 오차범위 1-2미터 이내로 측정이 가능하고 원하는 목표까지의 거리를 정확히 측정할 수 있으며, 코스 데이터가 필요치 않기 때문에 선수들은 전부 레이저거리 측정기를 사용한다고 보시면 됩니다.