안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
화학
Q. 도깨비 불은 사람의 인 성분이 맞나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.도깨비불’은 화학반응의 결과일 뿐입니다.인 화합물이 물과 작용하여 분해될 때 생기는 인화수소는 상온에서도 불이 붙는데, 이것이 도깨비불인 것입니다.즉 인화수소는 동식물이 죽어서 썩을 때는 물론, 사람의 시체가 썩을 때도 발생하는데, 뼈 속에 있는 다량의 ‘인’ 성분이 밖으로 나오면서 공기 중에 떠다니다가 물과 작용해 스스로 불이 붙기 때문에 묘지 근처에서 더 많이 볼 수 있읍니다.
생물·생명
Q. 토끼풀이 콩과식물인 이유가 알고 싶어요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.콩과식물은 대부분 뿌리혹을 형성하며 뿌리혹 세균은 질소고정 능력을 갖고 있읍니다.콩과식물인 토끼풀의 뿌리혹에는 뿌리혹세균이 공생하며 공기 중의 질소를 고정하여 토양과 주위 식물에 질소를 공급하는 역할을 하는게 이유입니다.
지구과학·천문우주
Q. 라니냐 현상은 대체 무엇인가요 왜 발생하는것인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.적도 무역풍이 평년보다 강해지면서 태평양의 해수면과 수온이 평년보다 상승하게 되고 찬해수의 용승(바닷물이 위로 솟구침)현상 때문에 적도 동태평양에서 저수온현상이 강화되어 엘리뇨의 반대현상이 나타납니다.라니뇨는 스페인어로 "여자아이"란 뜻이며 해수면의 온도가 5개월 이상 평균수온보다 0.5도 이상 낮은 걸 말하며 이 현상이 나타나면 인도네시아쪽에 비가 많아져 폭우가 쏟아지고 홍수가 나며 페루쪽은 너무 서늘해지고 건조해져서 가뭄이 들게됩니다.
생물·생명
Q. 매미는 어디서 겨울잠을 자게 되나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.매미는 약 1500여종의 매미가 있는데, 대부분이 열대성이며 사막, 초지, 삼림 등지에 서식하면서 한국에서는 여름에 나타납니다. 매미는 성충(어른)이 된 후에는 7일에서 한 달 정도 지내다가 생을 마감하므로 겨울잠은 자지 않습니다.
화학
Q. 드라이아이스의 과학적 원리에 대해 궁금해서요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.드라이아이스는고체 이산화탄소의 다른 이름입니다. 이것은 기체인 이산화탄소를 압축·액화해 노즐로부터 분출시켜 일부를 기화시키는 과정을 통해 만들어집니다. 이 기화과정에서 열을 빼앗긴 이산화탄소가 냉각돼 눈과 같은 고체로 된 것을 드라이아이스(Dry Ice)라고부릅니다. 상품화된 드라이아이스는 이것에 소량의 액체 이산화탄소를 넣고 압축하고 굳혀서 만든 것입니다. 드라이아이스는 대기 중에서 -78.5℃에서 승화하면서 주변에서 열을 빼앗습니다. 또한 단위 중량당 기화열(氣化熱)이 크고 얼음과 달리 젖지 않기 때문에 냉각제로 널리 이용됩니다. 또한 실험실에서 에테르·메틸알코올 등에 넣어 냉각제로 사용합니다. - 80℃ 또는 -1백10℃정도까지쉽게 냉각할 수 있기 때문에 과학연구용으로도 많이 사용됩니다. 그렇지만 드라이아이스는 0℃인 얼음과 달리 매우 낮은 온도의 물질이기 때문에 직접 손이나 몸에 닿으면 급격한 동상에 걸리기 쉬우므로장갑을 끼고 다뤄야 합니다. 그렇지 않고 직접 손에 닿으면 피부가 급격한 온도강하를 일으켜 조직장애가 일어나는 현상, 즉 동상에 걸리는것입니다. 느낌에는 화상과 같은 조직장애가 일어나는 것이지만 실제로는 급격한 온도하락에 의한 동상을 겪는 것입니다.
생물·생명
Q. 식충식물은 동물도 잡아 먹을 수 있나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.현대까지 발견된 한에서는 사람과 같은 생물을 포획할 수 있을 정도로 거대한 식충식물은 존재하지 않습니다.현존하는 식충식물 중 대형종도 기껏해야 개구리나 쥐 정도를 포획하는 수준입니다. 다만 비싼 소고기나 돼지고기를 적당한 크기로 썰어서 네펜데스 안에 넣어주거나 끈끈이주걱 위에 올려줘도 소화할 순 있읍니다.참고로 네펜데스(벌레잡이통풀)의 안은 위액 비스무리한 끈적한 액체로 가득 차있는데, 향긋한 냄새를 풍겨 머리 나쁜 벌레나 때로는 상대적으로 큼지막한 쥐도 끌어들여 서서히 녹여 양분으로 삼습니다.
생물·생명
Q. 거미는 자기가 친 거미 줄에 걸리진 않나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.거미 자기 자신은 이 끈적거리는 거미줄 위를 걸어다녀도 들러붙지 않는 것은 거미의 몸과 발에서 기름 같은 것이 나오고 있기 때문입니다.이 기름을 벤젠(기름을 녹임)으로 닦아 내면 발에서 그 기름이 없어져 자기가 친 거미줄에 들러붙는 불상사도 일어난다고 합니다.
전기·전자
Q. 전자레인지 작동원리가 궁금합니다
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.전자렌지는, 마이크로파가 음식물의 물분자를 진동시켜 열을 발생시키는 원리입니다.마이크로파가 투과되면서 수분이 점점 증발하면서 마지막엔 타버립니다.마이크로파가 투과하지 못하는 금속성에서 불꽃이 튀는것과수분이 증발해 타버린 천은 다른 이유입니다.
지구과학·천문우주
Q. 무거운 쇳덩이로 만드는 배가 물에 뜰 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.부력때문에 아무리큰 배도 바다위에선 뜰수있는겁니다.페트병에 물을가득담고 뚜껑을막고 물에 넣으면 가라앉습니다.반대로 페트병에 물을 비우면 페트병속 공기때문에 가벼워져서 물위로 페트병에 뜨게되구요.잠수함도 이러한 원리입니다.간단하게 물체 면적이 넓고 가볍고 내부에 공기가많으면 물위로 잘 뜹니다.
지구과학·천문우주
Q. 빛의 속도는 어떤원리로 그 속도를 측정해냈나요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.최초로 빛속도를 계산한사람은 뢰머이고요그이후에 갈리레이 푸코의 진자실험 피조실험도 있었고.처음으로 정밀하게 측정한 사람은 미국의 마이켈슨입니다.그이후에도 많이 발전했는데 지금은 주로 컴퓨터가 진공상태에서 중력장내에서 무중력에서등 빛의 다양한 속도를 측정하고 있습니다.한가지로 예로 1849년 프랑스의 피조(A.H.L.Fizeau)는 빛의 속도를 직접적인 방법으로 측정하였읍니다.그는 빨리 회전하는 톱니바퀴 앞에서 광선을 톱니부분으로 비추어 그 광선이 회전하는 톱니에 의해 단속적으로 차단되어 펄스 형태로 발사되도록 하였다. 이 광선은 이로부터 8.63km 떨어진 지점에 있는 거울에 의해 반사되어 되돌아 오고 역시 톱니바퀴를 통과하여 눈으로 관측할 수 있게 하였다. 그러나 톱니바퀴의 회전속도가 적당치 못하면 빛이 차단되어 볼 수가 없고, 단지 회전하는 톱니바퀴의 골 부분을 잘 통과한 빛이 되돌아 왔을 때 다시 골을 만나면 눈으로 빛을 관측할 수 있게 된다. 톱니바퀴의 회전속도를 변화시켜 가며 빛을 관측하여 톱니산의 개수, 회전속도, 빛이 진행한 거리로부터 빛의 속도를 쉽게 구할 수 있어서, 3.15 x 108m/sec라는 상당히 그럴듯한 결과를 내었읍니다.