지구과학·천문우주
Q. 북극성을 왜 하늘의 나침반이라고 부르나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.어두운 밤, 야외에 나가서 사람들에게 ‘북극성을 찾아보세요’라고 하면 대부분의 사람들은 가장 밝은 별을 찾아서 북극성이라고 이야기합니다. 하지만 북극성은 그 유명세에 비해 그리 밝은 별은 아닙니다. 그렇지만 요령을 알면 쉽게 찾을 수 있습니다. 먼저 북쪽 하늘을 쳐다보세요. 해가 지는 서쪽 방향을 바라보고 양손을 활짝 펼치면 여러분들의 오른손 방향이 북쪽입니다. 스마트폰을 이용하실 수도 있습니다. 스마트폰에서 나침반 관련 어플 혹은 별자리 어플을 받아 사용하면 됩니다. 하지만 밤하늘의 별을 찾을 때는 아날로그한 방법을 사용한다면 색다른 경험이 될 수 있습니다. 북극성 주위의 좀 더 밝은 별들을 이용해 찾아볼 수도 있습니다. 우선 첫 번째로 소개할 방법은 북두칠성을 이용하는 방법입니다(사진 참조). 국자 모양으로 생긴 북두칠성은 날씨가 좋고 주위에 밝은 빛이 없다면 쉽게 찾을 수 있습니다. 이 국자 모양의 국물 뜨는 부분에 해당하는 두 별 사이의 간격을 5배 연장하면 북극성과 만납니다. 다만 아쉬운 건 이 방법은 주로 봄과 여름에만 이용할 수 있다는 점인데요, 가을과 겨울에는 북두칠성이 지평선 아래로 일찍 내려가 보이지 않기 때문입니다. 대신 가을과 겨울에는 카시오페아 자리를 이용할 수 있습니다. ‘W’ 모양의 카시오페아 자리의 바깥 쪽 두개의 별을 묶어 서로 연장한 선들이 만나는 가상의 점을 찾습니다. 그 가상의 점에서 카시오페아의 가운데 별과의 거리를 직선으로 5배 정도 연장하면 역시 북극성에 도달할 수 있습니다.밝기가 2등성에 불과한 다소 어두운 별이지만 왜 유명한 것일까요? 바로 모든 별들의 움직임의 중심에 있으며 대장 노릇을 하기 때문입니다. 밤하늘의 별들을 오랜 시간 지켜보면 아주 작긴 하지만 별들의 움직임을 관찰할 수 있습니다. 그런데 이 움직이는 별들의 중심에 홀로 그 자리를 지키고 있는 별이 있습니다. 바로 이 별이 북극성입니다. 그래서 오랜 옛날부터 항해자들에겐 믿음직한 나침반이었고, 육로 여행자에게는 방향과 위도를 알려주는 길잡이별이었습니다. 초기 천문학의 발달에서 북극성은 중요한 위치를 차지했습니다. 앞서 언급한 대로 북극성을 통해 우리가 있는 장소를 알 수 있었기 때문입니다. 성경은 하나님의 보좌가 북극성에 있다고 이야기합니다(이 14:13). 하나님의 보좌는 밝거나 멋있지 않게 보일수도 있습니다. 하지만 북극성을 찾으면 우리의 현재 위치와 가야할 방향을 알 수 있습니다. 하나님의 보좌는 우리 인생의 믿음직한 나침반입니다. 우리의 위치와 나아갈 방향을 알려줍니다. 오늘 밤에 따뜻한 옷을 입고 야외로 나가서 하늘의 나침판인 북극성을 한번 찾아보는 것은 어떨까요? 정말 색다른 경험을 하게 될 것입니다. 밤하늘의 북극성은 항상 같은 자리에서 우리를 기다리고 있습니다.
Q. 옥상에 설치하는 태양광 패널에 연결된 인바터에서 전자파 어느정도 나오나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태양광발전시설에서 나오는 전자파는 매우 미미한 수준입니다. 태양광 모듈은 직류전기를 생산하기 때문에 전자파가 거의 발생하지 않습니다. 태양광 발전시설의 전자파는 주로 인버터에서 발생하는 데, 인버터는 태양광 모듈에서 생산된 직류전기를 교류전기로 변환하는 장치입니다. 인버터에서 발생 하는 전자파는 정부의 전자파 인체보호기준 대비 1/500~1/1000 수준으로, 인체에 아무런 영향이 없다고 볼 수 있습니다.국립전파연구원 조사에 따르면, 태양광발전시설 인 근의 전자파 측정 결과는 다음과 같습니다.• 태양광 모듈 주변: 0.07~0.21 mG (정부 전자 파 인체보호기준 대비 1/1000~1500 수준)• 인버터 주변: 0.01~1.05 mG (정부 전자파 인체 보호기준 대비 1/500~1/100 수준)태양광발전시설은 인체에 무해한 수준의 전자파를 방출합니다. 따라서 태양광발전시설 인근에 거주하 거나 생활하더라도 전자파에 대한 우려는 하지 않 아도 됩니다.
Q. 천연 가스버스는 환경을 보호 하는 차량인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.천연가스는 완전연소가 되어서 매연이 아주 조금 나오거나 아예 나오지 않을 때가 많습니다. 휘발유나 경유에 비해서 친환경적이라고 볼 수 있습니다. 압축 천연가스를 연료로 사용하는 버스를 말하며, 기존의 버스(디젤)보다 연료가 연소할 때 발생하는 매연이나 미세 먼지가 적고 소음이 덜 발생한다. 디젤 버스와 비교했을 때 대기오염 발생량이 10% 수준밖에 되지 않아 저공해차량으로 분류되고 있다.현재 천연가스나 LPG를 이용하여 달리는 버스를 사용하는 국가는 대한민국을 제외하면 동남아시아, 중국, 일본, 독일, 멕시코, 미국 정도이며, 그 외의 나라에서는 디젤 버스를 계속 사용하다가 바로 전기, 수소전기버스로 교체하는 추세이다.[2] 그렇기 때문에 한국[3]에서 흔하게 보는 천연가스버스가 외국에선 보기 드문 편이다.천연가스버스를 운전하려면 CNG 안전 교육 이수증과 CNG 사용 차량 운전 자격증이 있어야 한다.CNG 차량은 저공해 차량으로 분류되어 보조금 지원, 세제 혜택, 개별소비세 감면 및 저렴한 연료비 등의 혜택이 있었으나, 2024년부터 CNG 차량은 저공해 차량에서 제외되며 수소, 전기 차량[4]에만 지원하는 것으로 변경된다.
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Q. 비가 많이 올때 하늘에서 번개나 벼락이 떨어지는 이유가 먼가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.벼락[명사] 공중의 전기와 땅 위의 물체에 흐르는 전기 사이에 방전 작용으로 일어나는 자연 현상. {표준국어대사전} 천둥과 번개 중 벼락은 어느 쪽에 가까운 느낌이 드나요? 아무래도 번개와 가까운 느낌이 듭니다. 위에서 봤듯 천둥은 청각에 의미를 더 두고, 번개는 시각에 의미를 더 두기 때문인데요. 사실 번개와 벼락은 크게 다르지 않기도 합니다. 그럼 두 현상의 차이가 무엇일까요? 먼저 번개가 생기는 이유를 알아보겠습니다. ⓒ adobe stock벼락과 번개가 일어나는 이유 사전적 정의에서 보듯 번개는 하늘에서 일어나는 방전 현상입니다. 이 현상은 구름 속에서 발생하는 정전기라고 볼 수 있는데요. 번개는 보통 적란운이라 부르는 수직으로 높게 솟은 구름과 함께 일어납니다. 이 적란운의 내부에는 작은 물방울과 얼음 알갱이, 먼지 등이 존재하는데요. 이것들이 서로 부딪히면 전하가 발생하게 됩니다. 적란운은 대체로 상층부에는 양전하(+) 하층부에는 음전하(-)가 모이게 되는데요. 마찰로 인해 작은 물방울은 음전하로, 주변 공기는 양전하로 이동하게 됩니다. 이때 상층부와 하층부의 전위차(전기량을 옮기는 데 필요한 두 점 사이의 전압의 차)가 커지게 됩니다. 이 전위차가 일정 수준을 넘게 되면 순간적으로 전류가 흘러 방전이 일어나는데 이것이 바로 번개입니다.