안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
화학
Q. 오렌지 갈변 방지하는 왁스는 어떤 원리로 갈변을 방지하는건가요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.오렌지 표면의 왁스 층은 기본적으로 오렌지 표면의 기공을 막아 과실 내부의 수분 증발과 공기 유입을 차단합니다. 또 왁스 층이 오렌지 속의 효소와 외부 공기 중의 산소가 만나는 것을 방해하여 갈변 반응이 일어나지 않게 합니다. 효소에 의한 갈변은 과일이 상했을 때 많이 일어나는 현상인데, 왁스가 이를 방지해주는 역할을 하는 것입니다. 그래서 오렌지 껍질에 하얀 왁스 층이 잘 보존되어 있으면 갈변이 지연되고 신선도가 오래 유지됩니다.
전기·전자
Q. 반도체는 수명이 무한인가요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.반도체는 외부의 힘이 개입되지 않는다면 이론적으로는 반영구적 사용이 가능합니다만 현실적으로는 고려되는 요인들이 많기때문에 제한된 수명을 갖고 있습니다.반도체 소자 자체는 실리콘 기반의 고체 상태로 이루어져 있어 마모되지 않습니다. 하지만 전자 누설 전류, 전계 이온화, 핫 캐리어 주입 등에 의한 열화 현상이 점진적으로 발생합니다. 또 반도체 칩 내부에 존재하는 금속 배선의 전자 마이그레이션이나 스트레스 마이그레이션에 의해서도 수명이 단축됩니다. 외부 환경적 요인 중에는 정전기 방전, 코스믹 레이 등에 의한 오류 발생도 수명에 영향을 미칩니다. 이러한 다양한 열화 메카니즘으로 인해 반도체 소자는 제한된 수명을 가지게 되지만, 이상적인 조건 하에서는 수십 년 이상 사용할 수 있다고 볼 수 있겠습니다.
기계공학
Q. 모니터를 의자를 높이해서 아래로보는 것과 의자를 낮게해서 위로 보는것 어느것이 더 과학적으로 신체에 좋은지 궁금합니다.
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.의자를 낮추고 모니터를 약간 위쪽으로 보는 것이 신체에 더 좋다고 할 수 있습니다. 그렇게 할 때 목과 어깨에 가해지는 긴장을 줄일 수 있습니다. 모니터를 내려다보게 되면 목을 구부리고 어깨를 올리게 되어 근육과 관절에 무리가 가기때문이죠. 반면 모니터를 약간 위로 향하게 하면 목과 머리는 바른 자세를 유지할 수 있습니다. 또 시선이 모니터 중앙부근에 위치하여 눈의 피로도 줄어듭니다. 전반적으로 살짝 위를 바라보는 자세가 장시간 모니터를 볼 수 있어 목디스크, 어깨결림 등의 근골격계 질환 예방에 도움이 되기도 합니다. 단, 모니터가 너무 높으면 오히려 목을 젖혀야해서 부담이 되므로 적절한 높이 조절을 해줘야 합니다.
전기·전자
Q. 나이가 많이 들어도 왼손을 많이 쓰면 우뇌가 발달 할 수 있을까요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.나이가 많이 들어도 왼손을 많이 사용하면 우뇌가 발달할 수 있는 가능성은 있습니다. 뇌는 가소성이 있어 지속적인 자극과 활동에 의해 변화할 수 있습니다. 왼손 사용은 오른손 사용에 비해 우뇌를 더 많이 활용하게 되므로, 나이가 들어서도 왼손 사용을 지속한다면 우뇌 영역의 신경회로와 연결성이 강화될 수 있습니다. 특히 공간 지각력, 직관력, 창의력 등 우뇌와 관련된 기능들의 발달을 기대할 수 있습니다. 다만 여기서 중요한 것은 지속성이기때문에 우뇌 발달을 위해서는 왼손을 사용하는 습관을 들이는 것이 좋겠습니다.
물리
Q. 운동후 운동한 부위에 휴식을 48시간 해야한다고 하는데,,,이게 과학적으로 증명된건가요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.근력 운동을 말씀하시는 것 같은데 근력 운동 부위를 48시간 휴식시켜야 하는 이유는 근육의 회복과 성장을 위해서입니다. 근력 운동 시 근육은 미세한 손상을 입게 되는데, 이는 근육 단백질 합성과 근육 재생 과정을 촉발합니다. 이 과정에서 영양분과 에너지가 소모되며, 48시간의 휴식기는 근육이 이를 보충하고 회복할 수 있는 시간을 제공합니다. 또 성장호르몬, 인슐린 유사 성장인자 등의 호르몬 분비가 이 기간에 최고조에 이르러 근육 단백질 합성을 최대화합니다.
생물·생명
Q. 꽃샘추위에 영하까지 떨어져도 꽃이 얼지않는 이유는?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.식물이나 꽃들이 영하까지도 기온이 내려가는 꽃샘추위를 견딜 수 있는 원리는 식물의 대사조절 능력 덕분인데요,식물 세포 내에는 방한 단백질과 당 성분 등이 존재합니다. 이들은 세포 내 수분의 동결점을 낮춰 결빙을 방지하고, 세포막의 손상을 최소화합니다. 또 세포 내 일부 공간에 수분이 남아 있어 세포가 완전히 동결되지 않습니다. 동시에 식물은 저온 스트레스 신호를 감지하여 세포 내 유전자 발현을 조절함으로써 저온 적응 메커니즘을 작동시킵니다. 이러한 다양한 기작이 복합적으로 작용하여 식물은 영하의 추운 날씨에도 세포가 동사하지 않고 생존할 수 있게 되는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 행성에도 수명이 있다고 하는데 수명은 어떻게 측정하나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.행성의 수명은 주로 그 행성이 속한 별의 나이와 진화 단계를 바탕으로 추정하게 됩니다. 별의 질량과 조성, 그리고 현재 진화 상태에 따라 앞으로 별이 살아갈 수 있는 기간을 계산할 수 있는데 별이 주계열성에서 벗어나 거대해지고 적색거성으로 진화하면서 행성들을 집어삼킬 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 별의 현재 상태와 미래 진화 과정을 모델링하여 행성계가 안정을 유지할 수 있는 기간을 가늠하게 됩니다. 또 행성 자체의 물리적 특성과 대기 조성 등의 정보도 수명 추정에 활용됩니다. 이를 통해 생명체 서식 가능 기간 등도 예측할 수 있게 되는거죠.
지구과학·천문우주
Q. 인간은 화성에서 어떻게 살 수가 있는 건가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.과학적으로 볼 때 인간이 화성에서 살기는 상당히 어렵지만 불가능한 것은 아닙니다. 일단 화성의 환경은 지구와 매우 다르기때문에 생존을 위한 많은 도전과제가 있습니다. 화성에는 대기가 희박하고 온도가 매우 낮으며, 물과 산소, 식량 등의 자원이 부족합니다. 그러나 우주 기술이 발전하고 화성에 유인 기지를 건설한다면, 인공 대기와 가압 생활 공간, 자원 재활용 시스템 등을 통해 사람의 거주가 가능해질 수도 있습니다. 또 화성 토양에서 식량을 기르고 물과 산소를 추출하는 기술 등이 개발된다면 장기적인 정착 생활도 가능해질 겁니다. 그러나 아직은 많은 과학기술적 진전이 필요한 상황입니다.
지구과학·천문우주
Q. 질량이 큰 행성에 가까울수록 시간이 느리게 흐르는 이유가 궁금해요
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.질량이 큰 행성에서 시간이 느려지는 현상은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 설명될 수 있는데요질량이 큰 천체일수록 그 주변의 시공간이 더 휘어지게 됩니다. 시간은 이렇게 휘어진 시공간 안에서 진행되므로, 강력한 중력장 속에 있을수록 시간의 진행 속도가 느려지게 됩니다. 질량이 큰 행성의 강한 중력장 안에서는 똑같은 시간이 지날 때 외부 관측자가 측정한 시간보다 더 적게 가게 되는 것입니다. 이를 시간 팽창 또는 지연 효과라고 하며, 블랙홀 주변에서 가장 극단적으로 나타납니다.
생물·생명
Q. 검은색의 옷을 입으면 날씬해 보이는 효과가 나타나는 이유는 무엇입니까
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.검은색 옷을 입으면 날씬해 보이는 효과가 있는 이유는 주로 빛의 반사와 관련이 있습니다. 검은색은 빛을 흡수하는 대신 반사하지 않기때문에 입체감이 줄어들고 바디 라인이 더 가늘어 보이게 됩니다. 또 검은색은 주변 색상과의 대비로 인해 시선을 모아 몸매 라인을 더욱 부각시켜주는 효과도 있습니다. 게다가 검은색은 부드러운 음영 처리를 통해 몸매의 굴곡을 자연스럽게 드러내면서도 튀어나온 부분을 가려주어 전체적으로 날씬해 보이도록 만들어줍니다.