안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
생물·생명
Q. 고1 통합과학하는 학생인데 플루오린이 궁금합니다?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.플루오린은 불소라 불리우는 원소입니다. 원자번호 9번의 할로겐 원소에 속하며, 질량은 약 19입니다.원자가 전자를 끌어 당기는 힘을 전기음성도라고 하는데 주기율표의 오른쪽 위쪽으로 갈수록 전기음성도는 높은 편입니다. 그중 플루오린은 전기음성도가 3.98로 원소중 가장 높습니다. 그러다보니 전자를 가져와 음이온이 될 가능성이 대단히 높습니다.아울러 반응성과 독성이 높습니다. 뼈, 세라믹, 유리까지 녹일 수 있는 물질입니다.불산이라 불리우는 플루오르화수소(HF)를 만드는 물질로 불산은 가장 강하지는 않지만 가장 위험한 산입니다. 피부에 닿았을 때 화상은 크게 입지않지만 피부로 빠르게 침투하여 혈관을 통해 뼈를 녹이는 아주 위험한 산입니다.일상생활에서 우리는 플루오린을 많이 사용합니다.대표적으로 치약, 고어텍스, 반도체, 주방식기의 코팅제, 항암제나 항우울제 등에서 주로 사용됩니다.
생물·생명
Q. 근친교배를 하면 유전자병이 걸리는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.근친 교배를 했을 때 부작용이 나타나지 않고, 실제로 근친 교배를 하더라도 큰 문제가 생기지 않습니다. 근친 교배를 하면 열성으로 발현되는 특성이 나타날 확률이 증가할 뿐이지, 반드시 문제가 생기는 것은 아닙니다. 만약에 근친 교배를 통해 생존이나 번식에 치명적인 열성 형질이 발현될 경우, 이런 생물들은 자연 선택의 법칙에 따라 그 세대에서 자손을 효율적으로 만들지 못하기 때문에 다음 세대에는 치명적인 형질을 가지지 않는 개체끼리 근친 교배가 일어날 확률이 높아집니다. 실제로 유전학 실험에 사용되는 많은 생물들은 근친 교배를 통해 만들어진 생물들이며, 이들은 별다른 문제 없이 살아갈 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주복은 어떤 특수 소재로 만들어졌나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.우주의 환경은 진공무기압(眞空無氣壓), 달 표면의 온도는 햇빛이 내리쬔 면은 +130℃ 내외, 햇빛이 없는 부분은 -120℃내외이기 때문에, 우주복은 기밀(氣密)하고 내부에 호흡하는 공기 내지는 산소를 넣어서 여압(與壓)시켜 동시에 일사(日射)의 고온과 일음(日陰)의 한랭에 견딜 필요가 있다. 달 표면에서 작업하는 선외(船外) 우주복의 구성은 가장 바깥쪽에는 유리섬유 직물에 내열성의 테플론수지(불소수지) 가공을 한 것, 그 밑에 양면 알루미늄의 진공증착(眞空蒸着)을 한 플라스틱 필름과 합성고무 가공한 나일론 기밀포(氣密布)를 서로 번갈아가며 7매 합친 것, 그 밑의 셔츠는 튜브제의 망(網) 셔츠로서 등에 맨 생명유지 장치에 의해서 튜브 속에 수온 6℃, 18℃, 25℃인 3단계의 냉각가온(冷却加溫)이 가능하도록 구성되어 있다. 여기에 우주모, 우주화, 우주장갑이 접속된다. 내부에는 1/3기압의 산소가 여압되어 있어서 호흡하고 호기(呼氣)나 배설물의 처리도 가능한 장치가 되어있다. 즉 우주복은 생명유지와 생활활동의 기능을 가진 체형 모양의 연식(軟式) 밀폐용기라고도 할 수 있는 구조로 되어 있다. 우주복 소재의 특징을 일반적인 의료(衣料)에 도입 특수 기술가공하는 법이 다양하게 시도되고 있다.
전기·전자
Q. 태양광 발전의 원리는 무엇인가요? 태양광 발전의 장단점과 발전 방향에 대해 설명해주세요.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.태양전지는 반도체 기술의 발달과 반도체 특성에 의해 자연스럽게 개발되었으며 대표적으로 실리콘 태양전지가 있음태양전지는 전기적 성질이 다른 N(negative) 형의 반도체와 P(positive) 형의 반도체를 접합시킨 구조를 하고 있으며 이들 반도체의 경계 부분을 PN 접합(PN-junction)이라 일컬음이러한 태양전지에 태양빛이 닿으면 태양빛은 태양전지 속으로 흡수되며, 흡수된 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체 내에서 (+)와 (-)의 전기를 갖는 입자(정공(正孔:hole), 전자(電子:electron))가 발생하여 각각 자유롭게 태양전지 속을 움직이지만, 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로, 정공(+)은 P형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위가 발생하게 된다. 이 때문에 앞면과 뒷면을 붙여 만든 전극에 전구, 모터와 같은 부하를 연결하게 되면 전류가 흐르게 되는데 이것이 태양전지의 PN 접합에 의한 태양광발전의 원리이다.
전기·전자
Q. 매일 사용하는 신용카드는 어디서 제일 먼저 발급했나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.우리나라 최초의 플라스틱 신용카드로 가장 먼저 나온 카드는 플라스틱판 표면에 회원의 이름과 회원번호 등의 정보를 양각(陽刻)시킨 형태였습니다. 양각이란 표면에 글자.그림을 볼록하게 새기는 것으로 영어로 엠보싱(embossing)이라고 하죠. 이 때문에 이런 카드를 엠보싱 카드라고 부릅니다.1969년 국내 최초로 나온 신용카드인 '신세계백화점카드'가 바로 엠보싱 카드입니다. 이 카드는 이 회사와 관련된 일부 사람에게만 소량 발급됐고, 사용처도 신세계백화점에 국한됐기 때문에 현재 사용되는 신용카드와는 차이가 있습니다.그래도 카드 소지자에게 외상으로 물건.서비스를 팔고 나중에 돈을 받았던 만큼 국내 최초의 신용카드로 인정받습니다 우리나라 최초의 신용카드가 외환카드라는 사람도있고, 비씨카드라는 사람도 있습니다.신세계백화점카드가 최초입니다. ● 세계최초의 신용카드최초의 신용카드를 만든 사람은 시카고의 사업가 '프랭크 맥나마라(Frank McNamara)'로 이 신용카드는 1949년 최초로 만들어지게됩니다.최초의 신용카드가 만들어지게 된 동기는 프랭크가 뉴욕의 어느 레스토랑에서 저녁식사를 하고 난 후, 지갑을 방에 그냥 두고 와 큰 곤란을 겪었기 때문이고 그 후, 그는 많은 사람들이 자신과 같은 일을 한번쯤 겪은 경험이 있다는 것을 알고는 친구인 변호사 '랄프 슈나이더 (Ralph Schneider)'와 함께 1950년 신용카드를 만들었는데, 이것이 바로 세계 최초의 신용카드인 '다이너스 카드(Diners card)'의 시작입니다.세계 최초로 만들어진 다이너스 신용카드의 회원은 당시 2백명이었고, 그들은 모두 '프랭크 맥나마라'와 '랄프 슈나이더'의 개인적인 친구들이었습니다. 그럼 이때 이들의 카드를 받아주었던 가맹점은 몇 개였을까요? 정답은 뉴욕에 있는 14개 식당뿐이었습니다. 이처럼 세계 최초의 'Diners club card'는 글자 그대로 디너(Dinner)에서 유래된 'Diner'와 동료 또는 멤버쉽의 의미를 담고 있는 '클럽(Club)'이란 말이 결합하여 만들어진 현대 신용카드의 원조입니다.