안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
전기·전자
Q. 볼펜을 지우는 지우개는 성분이 어떻게 되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.일반 지우개와는 다른 볼펜 전용 지우개에는 플라스틱 수지나 클레이 등의 성분이 추가로 포함됩니다. 플라스틱 수지는 볼펜 잉크를 용해시키는 역할을 하고, 클레이는 잉크를 흡수하고 마모되면서 지우는 효과를 냅니다. 또 일부 제품에는 식물성 오일이나 미네랄 오일 등도 함유되어 있어 볼펜심을 부드럽게 지울 수 있게 하기도 합니다.
물리
Q. 일반상대성 이론은 노벨상을 받았나요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.아인슈타인이 노벨 물리학상을 받긴 했지만 일반상대성 이론으로는 노벨상을 받지 못했습니다.일반상대성이론은 아인슈타인의 가장 위대한 업적 중 하나로 평가받지만, 당시 노벨상 심사위원들은 이론의 중요성을 제대로 인정하지 못했습니다. 일반상대성 이론이 너무 복잡하고 실험적 증거가 부족하다는 이유에서였죠. 아인슈타인 자신도 이론의 완성도에 만족스럽지 못했기 때문에 노벨상을 받지 못한 것을 크게 개의치 않았다고 합니다.
토목공학
Q. 가방이 물에 젖은 뒤 시간이 지나면 마르는 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.질문주신 내용은 빨래가 마르는 것과 같은 원리인데요, 물 분자들은 상온에서도 일정한 운동에너지를 가지고 있습니다. 이 운동에너지가 물 분자의 결합력보다 커지면 물 분자는 액체 상태에서 기체 상태인 수증기로 바뀔 수 있습니다.물은 100도씨의 끓는점에 도달하여 액체 전체가 기체로 변하는 온도이지만, 그 이전에도 운동에너지가 큰 일부 분자들은 수증기 상태가 될 수 있습니다. 또 물 표면적이 클수록, 기압이 낮을수록 더 많은 물 분자가 수증기로 변할 수 있습니다.따라서 상온에서도 물 분자 일부가 수증기가 되어 공기 중으로 증발하는 현상이 일어나며, 이를 통해 실온에서도 물이 서서히 감소하게 되는 겁니다.
화학
Q. 사람은 몇도까지 뜨거운 국물 마실수 있나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.사람의 식도와 위는 뜨거운 음식을 먹을 때 일시적으로 높은 온도를 견딜 수 있지만, 지속적인 고온 노출에는 손상을 입습니다. 일반적으로 식도는 섭씨 50~55도 정도까지 잠시 동안 견딜 수 있으며, 위는 섭씨 60도 전후까지 온도에 노출되어도 크게 문제가 없습니다. 하지만 이보다 더 높은 70도 이상의 고온에 장기간 노출되면 점막 손상, 화상 등의 위험이 있습니다. 따라서 섭씨 65도 이하의 온도가 안전한 음식 섭취 온도 범위로 권장되는데, 개인차가 있을 수 있지만 70도를 넘는 매우 뜨거운 음식은 식도와 위 건강에 해롭다고 볼 수 있습니다.
전기·전자
Q. 주파수의 개념을 최초로 도입한 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.주파수 개념을 최초로 도입한 사람은 스위스 물리학자 다니엘 베르눌리라는 분입니다.이 분은 1736년 'Vibratiunculae' 논문에서 주기의 역수로 진동수(Frequentia)라는 개념을 정의했습니다. 이후 독일 물리학자 조지 시몬 오옴이라는 사람이 1834년 'Die Galvanische Kette' 논문에서 주파수(Frequenz)라는 용어를 공식적으로 사용하며 개념을 정립했습니다.또한 주파수와 주기가 서로 역수 관계라는 것 역시도 베르눌리가 최초로 증명했는데요, 베르눌리는 진동수가 주기와 역비례한다는 사실을 수식으로 나타냈고 이는 현대 주파수 정의의 기본 토대가 되었죠.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 공전하는데 우리가 못 느끼는 이유가 뭘까요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.지구의 공전을 우리가 직접 느끼지 못하는 이유는 공전 운동이 매우 완만하고 일정하기 때문입니다. 지구는 태양 주위를 시속 약 30km의 속도로 공전하고 있지만, 이 속도는 우리가 직접 감지할 수 있는 수준보다 훨씬 느립니다. 또 지구 공전 운동은 매우 부드럽고 등가속도 운동이므로 관성의 법칙에 따라 우리는 이를 별도의 가속도로 인식하지 못합니다. 지구 자전 운동때문에 하루 동안 움직이는 거리도 상대적으로 작아 느끼기 힘듭니다. 결국 지구 공전은 우리 일상생활에 거의 영향을 미치지 않아 별도의 운동감 없이 자연스럽게 진행되고 있는 것입니다.
토목공학
Q. 해저광케이블은 수심몇미터까지 송신되나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.해저 광케이블은 일반적으로 수심 8,000m 이하의 심해에서 운용됩니다. 최대 운용 수심은 대략 8,500~9,000m 정도로, 해저 광케이블 제조사와 해저 지형에 따라 다소 차이가 있습니다. 이렇게 심해에서도 운용이 가능한 이유는 광섬유 케이블 외부를 두꺼운 폴리에틸렌과 강화 강선으로 견고하게 보호하고, 해수 압력에 잘 견딜 수 있도록 특수 설계되었기 때문입니다. 또 광케이블 자체의 중량과 해저 지반의 안착력으로 인해 최대 수심까지도 안정적으로 설치 및 운용이 가능합니다.
지구과학·천문우주
Q. 구름이나 수증기 색은 왜 흰색 인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.물이 투명한 액체 상태에서 기체 상태인 수증기가 되면 공기 중에 작은 물방울 입자로 분산되어 있게 됩니다. 이 미세한 물방울들은 빛을 모든 방향으로 산란시켜 우리 눈에 하얗게 보이는 것입니다. 구름은 수많은 물방울 입자들로 이루어져 있기때문에 산란되는 빛의 양이 커져 흰색으로 보이게 됩니다. 물방울 크기와 밀도에 따라 구름의 색깔이 약간씩 달라질 수 있지만, 대부분의 구름은 태양광선을 모든 방향으로 산란시켜 우리에게 흰색으로 보이게 됩니다.
피부과
Q. 스마트폰을 많이 보면 머리가 나빠지나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.최신 연구 결과에 따르면 장시간 스마트폰을 시청할 경우 뇌의 전전두엽 피질 부위의 활성화가 저하되는 것으로 관찰됐는데 이 부위는 주의력, 의사결정, 감정조절 등과 관련된 고차원적인 뇌 기능을 담당합니다.또 스마트폰 과잉 사용은 소아 및 청소년기의 뇌 발달에도 부정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 이 시기에 형성되어야할 뇌 영역의 회백질과 회백질 두께가 감소하는 현상이 관찰된 것입니다. 또 한편으로는 스마트폰 중독 경향이 있는 사람들에게서는 보상 시스템과 관련된 뇌 영역의 활성화 증가도 확인되었습니다.따라서 과도한 스마트폰 사용은 주의력, 자기 조절력 등을 저하시키고 특히 아동기 뇌 발달을 방해할 수 있으며, 중독적 경향을 보이는 뇌 활동 패턴과도 관련이 있다고 볼 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 공기가 습한날 .문을 열어 놓으면 .집안이 더 습해지나요?과학으로 설명해주세요.
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.바깥 공기가 습한 날 창문을 열면 집안이 더 습해질 수 있습니다. 공기 중의 수증기량을 나타내는 절대습도는 온도에 따라 달라지는데 일반적으로 기온이 높을수록 공기 중에 포함될 수 있는 수증기의 최대량도 증가합니다. 따라서 무더운 여름철에 실외 습도가 높은 날(예를 들면 장마철) 창문을 열면 습한 공기가 유입되어 실내 공기가 더 습해지는 현상이 발생합니다.