안녕하세요 김도건 전문가입니다.
Q. 전기는 어떻게 만들어지나요??
전기가 만들어지기 위해선 터빈과 전자석의 회전이 필요합니다. 터빈은 회전날개와 회전축으로 구성되는데, 수력, 풍력, 태양력, 화력, 원자력 등의 에너지를 이용하여 회전시키게 됩니다. 터빈이 회전하면서 발전기 안의 전자석으로 된 원통이 함께 돌게 되는데 발전기 안에서는 음극과 양극이 계속 바뀌면서 전류가 흐르게 됩니다. 이렇게 전류가 흐르면 전기가 생성되는 것입니다.또한, 물은 전기가 잘 통한다고 생각하기 쉽지만 사실 순수한 물은 전기가 통하지 않는 절연체에 가깝습니다. 물이 전류가 잘 통하는 것은 물에 녹아있는 불순물 때문입니다. 불순물이 들어 있는 물에 전기를 흘리면 이 불순물들이 전해질 역할을 하여 전기를 흐르도록 도와주는 것입니다. 따라서 물 묻은 손으로 전기코드를 만진다거나 작업을 해서는 안됩니다.
Q. 손에 정전기가 많이 나는데 몸에 전류가 흐르는걸까요?
정전기가 유독 잘 발생하는 사람들의 특징은 머리카락 혹은 몸 자체가 건조한 경우가 많습니다. 땀을 많이 흘리는 사람에 비해 적게 흘리는 사람, 지성피부를 가진 사람보단 건성피부를 가진 사람에게 정전기가 더 잘 발생하게 되는 것입니다. 정전기는 주로 물체의 표면에 존재하기 때문에 그 사람의 ‘피부’가 정전기를 결정한다고 해도 과언이 아닙니다. 또한 보통 남자보다 여자가, 어린이보다는 노인이, 뚱뚱한 사람보다는 마른 사람이 정전기에 민감하고 남자는 약 4,000볼트가 되어야 전기를 느끼고 여자는 2,500볼트만 되어도 전기를 느낀다고 합니다.과도한 정전기는 우리의 몸과 주변 환경에 수분이 부족하여 수분을 요구하는 몸의 신호일 수 있습니다. 만약 유난히 정전기에 예민한 반응을 일으킨다면 ‘물’, ‘수분’ 조절에 특히 더 신경을 써야 합니다. 그래서 피부가 건조하거나 당뇨병이 있는 사람, 체수분량이 감소하는 노인 등은 최대한 정전기 예방에 힘써야 합니다. 특히 잦은 정전기는 피로감, 스트레스, 두통, 불쾌감을 유발할 뿐 아니라, 정전기로 머리가 엉키면 모발이 쉽게 손상돼 탈모의 원인이 될 수도 있습니다.
Q. 무더운 여름에 얼음 알갱이 우박이 내리는 이유는?
여름철 대기에 우박이 생성될만한 조건이 맞을 경우 우박이 내리기도 합니다.대기 상층에 찬 공기가 위치한 가운데 지상에서 따뜻한 공기가 상승하면, 상승한 공기가 주변(상층 찬 공기)보다 따뜻하기 때문에 부력을 받아 더 높은 곳으로 강하게 상승하게 됩니다. 구름 내에 이렇게 강한 상승기류가 존재하게 되면, 구름 속에서 얼음입자가 상승과 하강을 반복하게 되고, 주변 물방울들이 달라붙으면서 충분히 무거워질 만큼 커진 다음 지상으로 낙하하게 되는데 이것이 우박입니다.
Q. 속도와 속력의 개념상 차이는 무엇인가요?
속력은 단위시간당 이동한 거리를 의미합니다. 그리고 속력은 일단 스칼라값이기 때문에 방향을 나타낼수는 없습니다. 예를 들어 자동차 한대가 1시간에 100km를 가면 자동차의 속력은 100km/h를 의미하는 것입니다.속도는 단위시간당 출발점과의 거리와 방향입니다. 속도는 벡터값이므로 반드시 방향도 함께 주어져야 합니다. 예를들면 "서족으로 3m/s" 이나 "오른쪽으로 5m/s"처럼 표현해야 하지만 물리에서 위와같이 표시하는 것은 좀 거추장스러울 수 있습니다. 그래서 일반적으로 방향을 거추장스럽게 기입하지않고 처음 운동하기 시작한 방향을 +, 그 반대방향을 -로 생각합니다.
Q. 고도가 높은 곳을 지나면 귀가 막히는 이유는?
고도가 높은 곳은 낮은 곳에 비해 공기의 압력, 즉 기압이 낮기 때문에 귀가 막히는 현상이 일어납니다. 이러한 현상이 일어나는 이유는 다음과 같습니다.우리 귀는 소리를 모아 고막으로 전달해 주는 외이, 고막을 진동 시키는 중이, 소리를 인지하는 내이 이렇게 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 이중 외이와 중이는 소리를 잘 듣기 위해 서로 같은 기압으로 유지되는데요. 기압이 같아야 고막이 소리(공기의 진동)에 맞춰 제대로 진동할 수 있기 때문입니다. 이처럼 중이의 기압을 조절해 주는 역할을 유스타키오관이 담당하고 있습니다. 귀가 먹먹해지는 증상은 유스타키오관이 기압을 유지하지 못해 고막의 모양이 달라져 발생하는데, 평상시에 평평한 모양을 하고 있던 고막이 기압이 강한 중이 쪽에서 외이 쪽으로 밀려나 부풀어 있는 모양을 하게 되는 것입니다. 밀려난 고막은 소리를 제대로 진동 시키지 못하고, 이때문에 귀가 멍해지는 느낌을 받게 됩니다.