안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
토목공학
Q. 온돌방구조가 현대식 콘크리트대비 어떤장점이 있을까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.옆에 붙어있는 부엌에 설치되어 있다.. 우리나라 고유의 과학적인 난방법그럼 온돌은 도대체 어떻게 생겼기에 이렇게 훌륭한 온방법이라고 하는 걸까요? 원래 온돌은 방 전체를 데우는 온방법이 아니라 부분만 데우는 ‘쪽구들식 온방법’이었습니다. 이런 식의 구들은 고구려 고분벽화에서도 보이지요. 그러다 고려 중기가 되어서야 방 전체를 데우는 방식이 나옵니다. 이 온방법이 한반도 전역에 퍼지게 된 것은 조선 초기, 그러니까 15세기 이후의 일이라고 합니다. 온돌은 이와 같이 오랜 세월을 거쳐 발달해왔기 때문에 지금과 같은 나름대로 과학적이고 복잡한 구조를 갖게 됩니다.온돌의 구조에서 가장 중요한 것은 그림에서 보이는 것처럼 뜨거운 연기가 지나는 (구들)고래입니다. 구들은 이 고래 위에 놓는 것이지요. 불과 뜨거운 연기는 아궁이에서 ‘부넹기’라는 구멍을 통해 고래 쪽으로 빨려 들어갑니다. 부넹기는 부넘기 혹은 불목이라고도 하는데, 불이 넘어가는 고개 혹은 목이라는 뜻입니다. 보통 이 구멍은 작기 때문에 열기가 바깥으로 새지 않고 고래로 잘 빨려 들어가게 해줍니다. 열기가 그 다음에 도달하는 곳은 ‘구들개자리’입니다. 이곳에서 열기는 속도가 늦추어지고 고래로 균등하게 공급됩니다. 이 고래에서 구들이 데워지는데, 이때 가장 중요한 것은 열이 고래 전체에 골고루 가게 하는 일입니다. 그래서 고래와 구들장을 제대로 놓아야 하는데 온돌을 만들 때에는 이 기술이 제일 중요하다고 할 수 있습니다. 보통 아랫목에는 두꺼운 돌을 놓고 윗목에는 그보다 얇은 돌을 놓습니다. 윗목은 아무래도 열이 덜 가기 때문에 빨리 달구려면 돌이 얇아야 합니다.온돌, 구운 돌로 바닥을 데운다전통문화에 별로 관심이 없어 보이는 한국인들이 온돌은 왜 버리지 않았을까요? 이유는 아주 간단합니다. 온돌이 ‘너무’ 좋기 때문입니다. 온돌은 순수 우리말로 ‘구들’이라고 합니다. 구들은 ‘구운 돌’의 약자입니다. 그러니까 온돌은 구운 돌로 바닥을 데우는 온방법을 말합니다. 바닥을 데우는 게 왜 좋은 온방법일까요? 사람은 손발을 따뜻하게 하고 머리를 차갑게 하는 게 건강에 좋습니다. 온돌은 바로 이것을 가능하게 해주는 온방법입니다. 뿐만 아니라 우리는 집에서 신발 벗고 사는 것을 극히 당연하게 생각합니다. 그것은 신발을 벗는 게 건강에 좋다는 것을 부지불식간에 알기 때문일 것입니다. 발은 하루 종일 신발 안에서 옥죄여 있어서 집에 오면 풀어주는 게 좋습니다. 한국인들이 집에서 신발을 벗을 수 있는 것은 바닥이 따뜻하기 때문에 가능한 것입니다.아울러 온돌이 대단히 경제적인 온방법이라는 것을 잊어서는 안 됩니다. 서양의 벽난로는 전 열량 가운데 약 5분의 1만 방 안으로 전달된다고 하니 아주 비경제적입니다. 이에 비해 온돌은 열량을 구들에 저축해 오랫동안 열을 뿜어내게 할 수 있습니다. 구들만 잘 깔면 열이 며칠을 가게 할 수도 있습니다. 그래서 경제적이라고 하는 겁니다. 게다가 벽난로는 연기가 방안으로 들어와 방안의 공기를 탁하게 할 수도 있습니다. 그러나 온돌은 그럴 염려가 없습니다. 그런가 하면 온돌은 방을 데우는 것에 그치지 않고 밥 같은 음식을 조리하는 것도 가능하게 하는 등 요리와 온방을 동시에 하니 일석이조입니다.
토목공학
Q. 공대 실험실 앞 샤워기의 목적은?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.물이 맞습니다. 실험을 하다보면 약품을 많이 다룹니다. 그러다보면 약품을 뒤집어 쓰기도하죠그래서 샤워기를 두어 최대한 빨리 씻어내기 위합이죠
토목공학
Q. 도로에서 싱크홀은 왜 생기는 것인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.도로에 싱크홀은 여러가지 원인이 있습니다.그 중에서 노후 수도관의 파손으로 물에의해 지하 토사가 유실되어 일어날수도 있고 또 지하수가 말라서 발생할 수도 있습니다
화학공학
Q. 탈취제는 어떻게 냄새를 없애주는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.탈취재는 냄새를 없애주는 기능을 합니다 이거 탈취재는 냄세성분을 중화시켜주는 역활을 한다고 보면 됩니다
화학
Q. 방부제는 어떻게 음식을 상하지 않게 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.동식물성 유기물이 미생물의 작용에 의해 부패하는 것을 막는 것이 방부이고, 보존을 목적으로 방부하기 위해서 첨가하는 약제가 방부제이다. 세균의 발육을 저지하는 정균제(靜菌劑)도 방부제의 일종이다. 미생물을 사멸시키지 않는 점에서 소독제 ·살균제와는 다르지만 실제로는 구별이 곤란한 경우도 있다. 일반적으로 방부제라고 하면 식품 ·화장품 ·의약품의 변질을 막고 그것을 사용하거나 보존하는 동안에 그 순도를 유지시키기 위해서 첨가하는 것이다. 따라서 인체에 해가 없어야 한다는 것이 필수조건이고, 또 그 첨가로 인해 품질을 손상시키지 않아야 한다.
기계공학
Q. 패시베이션은 어떻게 하는것인지요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.패시베이션 공정을 통해 스테인레스 강의 내 부식성을 향상시킬 수 있는지에 대한 논란이 있습니다. 기본적으로 패시베이션은 강철 표면에서 자유 철분을 제거하는 것입니다. 이것은 강을 질산 또는 시트르산 용액과 같은 산화제에 담그면 수행됩니다. 철의 최상층이 제거되므로 패시베이션은 표면 변색을 감소시킵니다. 패시베이션은 패시브 레이어의 두께 나 유효성에 영향을주지 않지만 도금이나 페인팅과 같은 추가 처리를 위해 깨끗한 표면을 만드는 데 유용합니다.반면에, 산화제가 강철로부터 불완전하게 제거되는 경우, 때로는 단단한 조인트 또는 모서리가있는 조각에서 발생하므로 틈새 부식이 발생할 수 있습니다. 대부분의 연구 결과에 따르면 표면 입자 부식이 감소해도 구멍 부식에 대한 감수성은 감소하지 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 엘리뇨 현상이 무엇인가요???
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.엘니뇨(el Niño)는 페루와 칠레 연안에서 일어나는 해수 온난화 현상이다, 보통 이상의 따뜻한 해수 때문에 정어리가 잘 잡히지 않는 기간에 일어나는 엘니뇨는 에스파냐 어로 ‘어린아이(아기 예수)’라는 뜻인데, 이 현상이 12월 말경에 발생하기 때문에 크리스마스와 연관시켜 아기 예수의 의미를 가진 엘니뇨라고 부르게 된 것이다. 오늘날에는 장기간 지속되는 전 지구적인 이상 기온과 자연재해를 통틀어 엘니뇨라 한다.
지구과학·천문우주
Q. 우연히 밤하늘을 보면 유성이 떨어지는 것을 보게되는데...
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구로 작은 유성이 많이 떨어집니다. 그런데 이 유성은 대부분 대기권에서 사랍니다. 공기와의 마찰로 타버리는 거죠. 그 불빛이 유성으로 보이는것입니다
물리
Q. 맷돌은 어떤 원리로 곡물을 갈아내는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.멋돌은 돌과돌 사이에 곡물을 넣고 갈아내는 것입니다. 멧돌에는 홈이 파져 있는데 그 홈이 밖으로 갈 수록넖고 앏게 구성되어 있지요
기계공학
Q. 냉각수 공급 장치인 Chiller의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.압응팽증1. 증발기에서 저온저압기체가 압축기로 넘어간다. (증->압)2. 넘어온 저온저압기체를 압축기에서 피스톤질을 통해 고온고압기체로 만든후 응축기로 넘어간다.(압->응)3. 넘어온 고온고압의 기체를 팬을 통해 열을 식혀서 고온고압액체로 만든후 팽창밸브로 넘긴다.(응->팽)- 우리가 흔히 아는 '실외기' 가 이에 해당한다.- 고온고압의 기체를 고온고압액체로 만드는 과정에서 방출되는 열을 응축열이라 하는데이 열량은 증발열과 압축으로 인해 가해진 열을 합한 열량이 됨4. 넘어온 고온고압액체를 팽창밸브를통해 저온저압액체로 만든후 증발기로 넘긴다. (팽->증)- 모세관 캐피러리 튜브(Capillary tube)를 통해 저온저압됨- 유체통과면적감소->속도증가->압력감소 (유량연속의정리)- 이 과정을 해주는 이유는 증발을 잘하기위해서는 압력이 작아야하기 때문이다.산에 올라가면 압력이 낮아 끓는점이 낮아서 물이 엄청 빨리 끓는데, 그걸 생각하면됨.5. 넘어온 저온 저압액체를 증발기를 통해 액체 냉매를 증발(기화열 흡수)시켜서 실내공기의 열을 빼앗음- 우리가 흔히 아는 '실내기' = '에어컨' 에 해당한다.- 액체냉매를 증발시키는 증발 잠열 이용- 온도계의 값 변화 없이 상태 변화에만 쓰이는 열을 잠열 이라고 함