안녕하세요 성심껏 답변 드릴 김경렬 전문가입니다.
토목공학
Q. 도북은 진북과 어떤 차이가 있는지요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.진북(眞北, true north)이란 언제나 변하지 않는 북쪽으로 북극성의 방향입니다.도북(圖北, grid north)은 지도상의 북쪽으로, 지도의 세로선 위쪽이 도북입니다.진북, 도북이 가리키는 2가지 북쪽에는 각각 편차가 있습니다. 진북과 도북의 차이는 도편각이라 합니다.지구는 23.5도로 회전하여 회전축을 중심으로 북쪽을 진북이라 언급했는데 기울었으니 진북의 방향도 기운 방향을 가리킵니다.하지만 도북은 그런거 없습니다. 둥근 지구를 평평하게 펼친 뒤, 그냥 위쪽 가리키면 북쪽인 것입니다. 도북은 둥근 지구를 평평하게 펼친 종이 지도에서 강제적으로 윗 방향을 북쪽으로 삼았으니 둥글고 기울어진 지구의 북쪽과 차이가 있을 수 밖에 없습니다.
토목공학
Q. 열차는 어떻게빨리달려도 탈선이 쉽게 안되는건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.그이유는 기차의 바퀴는 매우 안전하게 설계되어있는데, 그 비밀은 바퀴의 모양에 있습니다.기차바퀴는 안쪽으로 갈수록 두꺼운 형태를 하고 있습니다.그 이유는 바퀴가 지름이 작은 쪽으로 굴러가려고 하는 성질이 있기 때문입니다.이것은 어떤 물건을 들 때, 손잡이를 양쪽으로 벌려서 운반하는 것이 더 안정적인 것처럼 양쪽으로 잡아당기는 힘이 생겨서 균형을 유지하게 되는 것입니자.이렇게 균형이 유지되면 어느 한 쪽으로 바퀴가 밀려나더라도 다시 중앙으로 되돌아가려는 복원력이 작용합니다. 그래서 구불구불한 레일에서도 안정적으로 달릴 수 있는 것입니다.
전기·전자
Q. 전자렌지는 어떤 과정을 거쳐서 로 음식을 데워주는 건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.전자렌지는 싸이클론이란 전자빔을 방출하는전자총이 내장되어 있습니다.이것의 원리는 강한 전자를 발사하여 물질을 구성하는 물체에 있는 물분자를 때립니다.이 분자가 튕기면서 다른 물분자를 때리고 연쇄 반응이 일어나면서 결국 운동에너지로 바꾸고 이것이 물질을 데워주는 열을 발생하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 배나 비행기와 같이 무거운 철이 물에 뜨고 하늘을 날수 있는 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.항공기 자체 동력으로 얻는 추진력/ 속도와 날개에서 얻는 양력/ 뜨는 힘이 항공기의 무게/ 자중 과 중력/ 지구인력 보다 더 클 때 항공기는 이륙해뜨며 속력에 의해 앞으로 나갑니다.
지구과학·천문우주
Q. 북극성은 지구의 진북위치에 있는지요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.우리가 하늘을 관찰 할 때, 보이는 하늘을 '천구'라고 합니다. 우리가 이 천구를 볼 때에는 마치 커다란 공에 점(별)들을 찍고 그것을 돌리는 것 처럼 보입니다. 근데 이 천구가 아무렇게나 돌아가는 것이 아니고 일정한 '축'을 정해서 돌아갑니다. 마치 지구본의 양쪽 끝을 고정시키는 것과 같다고 보시면 됩니다. 지구본이 나와서 하는 말인데, 지구본을 보신 적이 있을 겁니다. 그 지구본을 뱅뱅 돌려보신 적이 있을 겁니다. 지구본을 돌려보시면 지구본 위에 있는 나라들이 원을 그리며 돌아가는데, 북극에 있는 그린란드는 기껏해야 제자리에서 돌기만 합니다. 북극성도 마찬가지입니다. 북극성은 우리가 보기에 북쪽에서 조금 높게 떠 있는데, '천구'의 '축'에 있기 때문에 아무리 시간이 지나도 움직이지 않는 것 처럼 보이고, 주위의 별들이 북극성을 중심으로 도는 것 처럼 보입니다.
전기·전자
Q. 스피커가 소리를 증폭시키는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.스피커의 원리를 간단히 말씀드리면 스피커는 소리를 최초에 전기신호로 받습니다.이 전기 신호를 앰프가 그게 증폭시켜 줍니다. 이 증폭된 신호가 스피커 유닛의 전자석을 지날때 전자석이 반대편 영구자석쪽으로 붙었다 떨어집니다.이렇게 진동을 발생시켜 이 유닛의 움직임으로 스피커 앞쪽으로 음파가 생성되어 우리가 소리를 들을 수 있게 됩니다.
전기·전자
Q. 전자공학에서 오실로스코프의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.오실로스코프는 주파수를 측정하거나 ,시간대별 변동하는 주파수 ,주기 측정 또는 전류프루브를 이용하면 회로나 부품에 흐르는 전류의 파형을 계측 할 수도 있습니다.A 채널과 B채널을 동시 측정하면 두채널간의 신호의 딜레이 타임 등등을 측정할수도 있고 신호의 레벨 , 왜곡 정도등을 계측할 수 있습니다.오실로스코프는 전자공학의 핵심 장비로 사용하며, 기타 과학, 의학, 엔지니어링, 통신 산업 등의 산업에서 측정장비로 사용합니다.구체적 사용 예로는 차량 점화 장치나 분석이나 심전도 파형 디스플레이 등이 있읍니다.
화학
Q. 기온이 낮을 때 배터리가 순간적으로 감소하는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.날씨가 추워지면 대표적인 휴대폰 전지인 리튬 이온 배터리 속의 양이온과 음이온이 느려지게 됩니다. 온도가 내려갈수록 전지 내부 리튬 이온의 이동속도가 저하되기 때문에 전지의 내부 저항이 증가하고 성능이 떨어집니다.이러한 현상은 날씨가 추워지면 더 심해집니다. 영하 10도에서는 배터리의 충전율이 30%나 감소하고, 영하 30도에서는 거의 작동을 하지 않기도 한다고 합니다.
생물·생명
Q. 거짓말을 할 때의 신체변화는 어떤게 있을까요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.거짓말을 하는 사람은 눈을 똑바로 쳐다보지 못합니다.눈을 쳐다보면 눈동자가 흔들리고 심하게 깜박이는 등 시선을 고정시키지 못 하는 불안정한 증세를 보입니다.손은 인간 행동의50% 이상을 전달하며 대다수의 신체 언어를 표현하는데 능하다. 손 떨림의 강도에 따라 상대방의 말이 진실인지 거짓인지 정확하게 알아낼 수 있읍니다.또 거짓말을 할 때면 코 안의 발기 조직이 충혈돼 코가 팽창하고, 가려워져서 긁거나 문지르기 또는 다른 방식으로 코를 만지는 행동을 하게 됩니다.순간적인 갈등이 섬세한 코의 조직에 스트레스 반응을 일으켜 손이 코로 향하도록 움직임을 유발시킵니다.따라서 자연히 콧등에 손을 대거나 코를 만지작거리게 되는 것입니다.또 말수의 변화는 확실히 생깁니다.혈압, 맥박, 호흡이 빨라 지므로 갑자기 말이 빨라지고 많아지는 것이 정상. 말이 적어진다면 뭔가를 숨기고 싶다는 심리가 작용해 자신의 말수를 조절하는 것입니다.말수가 평소와 많이 다르다면 거짓말을 하고 있는 중입니다.
지구과학·천문우주
Q. 비를 맞아도 아프지 않은 이유를 알려주세요.
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.비의 점성때문에 그렇습니다.빗방울은 떨어지면서 물의 점성때문에 공기와의 마찰력이 커집니다.그래서 일정속도이상을 못내게 되서 아무리 높은 고공에서 떨어지는 굵은 빗방울을 맞아도 죽지않는 겁니다.