안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
화학
Q. 엘리뇨현상이 무엇인지 궁금합니다
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.엘니뇨 현상이란 적도 부근 태평양 중앙부와 동부 해역의 해수면 온도가 평년보다 높아지는 현상을 말합니다. 통상 2~7년 주기로 발생하며 대개 1년 이상 지속됩니다.엘니뇨는 세계 여러 지역에 가뭄이나 홍수 등의 이상 기후를 발생시키며 해수면 온도 상승으로 해안 생태계를 교란시키고 기상 이변으로 인한 농작물 피해나 수자원의 고갈 등 사회경제적인 영향도 미칠 수 있습니다.
생물·생명
Q. 바람이 생겨나는 이유는 무엇인가요
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.바람이 생겨나는 이유는 지구 대기 중의 기압차이때문이며 더 자세하게는 다음의 5가지 이유로 분류해볼 수 있습니다.지구 복사열 차이 태양 복사열에 의해 지표면과 공기가 가열되는 정도가 다르기 때문에 지역별로 기온 차이가 발생합니다. 기온 차이는 공기의 밀도 차이를 불러와 기압 차이를 유발합니다.지형과 바다/육지 차이 산, 계곡, 강 등의 지형과 바다, 육지의 열용량 차이로 인해 지역별 가열과 냉각 정도가 달라집니다. 이로 인한 기압 차이로 바람이 부는 것입니다.전선대 형성 찬 공기와 더운 공기 사이에 형성된 전선대에서는 급격한 기압 차이가 발생하여 바람이 강하게 분다는 특징이 있습니다.지구 자전 지구 자전에 의해 발생하는 전향력(고기압 중심 반시계, 저기압 중심 시계방향)으로 인해 바람 방향이 결정됩니다.지구 공전 태양 복사열의 차이로 인해 저위도 지역이 고위도 지역보다 더 가열되어 발생하는 기압차이도 바람의 원인이 됩니다.
화학
Q. 믹스커피가루 각 물질로 분해가 가능한가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.먼저 가루상태로 원하시는 분리를 하기는 어렵습니다. 용매 분리법이나 추출법 등을 사용해서 분리해야하는데 그 과정에서 물과 같은 용매 사용은 필수이며 분리과정 후에 동결건조같은 방법을 쓰면 다시 가루상태의 물질을 얻을 수는 있습니다.
토목공학
Q. 타이어에 홈은 왜 파여 이슨것인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.타이어 홈은 주행 안전성, 승차감, 내구성 등을 높이기 위한 구조인데 먼저 타이어 홈은 빗길이나 물웅덩이를 지날 때 타이어와 노면 사이에 끼인 물을 효과적으로 배출하는 역할을 합니다. 이를 통해 타이어가 노면에서 미끄러지는 것을 방지하여 접지력을 유지할 수 있습니다.또 타이어 홈은 노면과의 접촉면적을 줄여 마찰력을 확보합니다. 너무 많은 접촉면적은 타이어가 노면에 달라붙어 회전력 저하 등의 문제가 발생할 수 있기때문이죠. 홈이 없는 매끈한 타이어는 또한 마모가 빨리 진행되므로 홈이 있는 타이어가 내구성이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 자전을 하지않는 행성들도 있나요
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.네 자전을 하지 않는 행성도 있습니다. 태양계에서는 금성이 유일하게 자전하지 않는 행성에 가깝습니다. 자전 자체를 안한다기보다는 다른 행성들과는 반대 반향으로 자전을 하며 자전 주기가 약 243일로 공전 주기(225일)보다 길기때문에 거의 자전하지 않는다고 볼 수 있습니다.또한 대부분의 행성들이 자전하는 이유는 태양계가 형성될 때 원시 성운에 각운동량이 있었기 때문입니다. 원시 성운은 초기에 어느 정도 회전 운동을 하고 있었습니다. 성운이 수축하면서 구체가 생기고, 이 과정에서 각운동량이 보존되어 회전 운동이 가속화되었습니다. 이렇게 형성된 원반 모양의 원시 태양계 성운에서 중심부가 뭉쳐져 태양이 되고, 외곽 부분이 응축되어 행성들이 만들어졌습니다. 이때 각 행성들은 원시 성운의 회전 방향과 같은 방향으로 자전하게 되었습니다.반면 금성의 경우는 초기에 다른 천체와의 거대한 충돌로 인해 역방향 자전을 하게 되었습니다.
기계공학
Q. 선박을 건조할때 용접을 대신하는 기술이 있을까요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.현대 선박 건조에는 ICT기술이 많이 활용되어 선박의 각 부분을 더 정밀하게 제작하고 조립할 수 있습니다. 또 선박을 육상과 해상에서 따로 분할 건조하여 조립하기도 하는데 큰 선박 건조시 효율적인 방식입니다.
전기·전자
Q. 자석이 철만 붙는 이유가 뭐에요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.자석에 철이 붙는 이유는 철과 같은 일부 금속들이 강자성 물질이기 때문입니다. 강자성 물질은 외부 자기장에 노출될 때 그 물질 내의 미세한 자기 도메인들이 외부 자기장의 방향으로 정렬되어 강력한 자기적 성질을 나타냅니다. 이로 인해 자석과 강자성 물질 사이에 강한 인력이 작용하게 됩니다. 반면, 나무나 돌과 같은 비금속 물질은 강자성이 아니며, 대부분의 경우 비자성 물질입니다. 비자성 물질은 자기장에 노출되어도 그들의 원자 내 전자들이 자기장의 방향으로 정렬되지 않으므로, 자기장을 느끼거나 이에 반응하여 자기적 성질을 나타내지 않습니다. 따라서, 자석이 나무나 돌에 붙지 않는 이유는 그러한 물질들이 자기장에 반응하여 자기적 성질을 나타내지 않기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사막은 왜 낮에는 덥고 밤엔 춥나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.사막은 매우 건조한 지역으로, 습도가 낮습니다. 습도가 낮으면 공기 중에 물방울이 적어 대기가 태양 복사열을 흡수하거나 유지하는 능력이 낮아집니다. 낮 동안 태양이 뜨거울 때, 지면은 빠르게 많은 열을 흡수하고 온도가 급격히 상승합니다. 반면, 밤에는 지면이 낮 동안 흡수한 열을 우주로 빠르게 방출하면서 온도가 급격히 떨어집니다.또 사막 지역은 구름이 적고 식물이 거의 없거나 전혀 없는 경우가 많습니다. 구름과 식물은 지면의 열을 반사하거나 흡수하여 대기로 다시 방출하는 역할을 합니다. 이러한 요소들이 부족하면, 낮 동안 지면이 흡수한 열이 밤에 쉽게 우주로 방출될 수 있으며, 이는 온도가 급격히 떨어지게 만듭니다.지면의 특성 또한 이유가 되는데 사막의 지면은 대부분 모래나 바위로 이루어져 있어, 열을 빠르게 흡수하고 빠르게 방출할 수 있습니다. 이러한 지면의 특성도 낮 동안의 빠른 온도 상승과 밤 동안의 급격한 온도 하락에 기여합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 자전은 왜 발생되는건지 궁금합니다.
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.지구의 자전은 지구가 형성될 때부터 가지고 있던 각운동량 때문에 일어납니다. 태초의 원시 태양계 가스 및 먼지 구름이 수축하면서 회전하기 시작했고, 이때 각운동량이 보존되면서 지구도 자전하게 된 것입니다.지구가 자전하지 않으면 기온의 변화가 없어지고 대기가 순환하지 않을 것이며 조력 현상이 사라짐으로 해수면 높이 차이가 생기는 등의 현상이 일어날겁니다.
물리
Q. 바람이 부는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.바람은 대기 중의 공기흐름으로 인해 발생합니다. 이를 구체적으로 설명하면 3가지 이유로 설명됩니다.태양 복사에 의한 온도 차이: 태양으로부터 받는 열량은 지구 표면에 따라 다릅니다. 적도 부근은 태양의 직사광선을 받아 더 많은 열을 받는 반면, 극지방은 태양 광선이 비스듬히 도달하기 때문에 상대적으로 더 적은 열을 받습니다. 이로 인해 지구 표면의 온도 차이가 발생하고, 이 온도 차이는 공기의 밀도 차이를 초래합니다. 따뜻한 공기는 상대적으로 가벼워져 상승하고, 차가운 공기는 무거워져 하강합니다. 이 과정에서 공기가 이동하면서 바람이 생성됩니다.지구의 자전: 지구가 자전하면서 발생하는 코리올리 효과로 인해 바람의 방향이 변합니다. 코리올리 효과는 지구의 회전으로 인해 움직이는 물체 (이 경우 공기)가 그 경로를 벗어나 보이는 현상입니다. 북반구에서는 이동하는 공기가 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 휘어지게 됩니다. 이 효과로 인해 전 세계적인 바람 패턴이 형성됩니다.지형적 요인: 산맥이나 대륙의 형태와 같은 지형적 요인도 바람의 방향과 속도에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 산맥을 만나 상승하는 공기는 냉각되어 비를 내리고, 산맥을 넘어 하강하는 공기는 따뜻해지면서 건조해질 수 있습니다. 이러한 과정은 지역적인 바람 패턴을 형성하는 데 기여합니다.