안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
물리
Q. 광학의 법칙에 대해 자세히 알고 싶습니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.경계면 : 굴절률이 서로 다른 매질이 맞닿은 면법선 : 입사각, 반사각, 굴절각 측정의 기준이 되는 선으로 경계면에서 수직으로 연장된가상의 선입사면 : 입사광선과 반사광선 그리고 굴절광선을 모두 포함하는 평면으로 우측의 경우종이면이 입사면이 된다. 입사면은 편광에서 수평편광과 수직편광을 구분하는기준이 된다.
기계공학
Q. 지폐는 왜 잘 찢어지지 않나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.현재 사용되는 지폐를 면섬유를 베이스로 만들다고 합니다(긴 섬유를 뽑아내고 남은 길이가 짧은 단섬유 '노일'을 사용한다고 함)왜냐하면 종이는 접힘 내구력 및 방수력이 약하기 때문인데요.종이로 만들 경우 수십 번 접었다 펴면 찢어져 버리는 반면면으로 만들면 만 번 정도까지 견딜 수 있습니다.즉, 오랫동안 사용하기 위해서 대부분 나라에서 지폐를 만들 때 면섬유를 사용하고 있습니다.
생물·생명
Q. 머리가 크면 지능도 더 높을까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.일반적으로 머리가 크면 머리가 좋다는 실험이 많이 있고 그러한 논문도 많이 있습니다. 그러나 꼭 그런것은 아닙니다. 특별히 자기 노력여하에 따라서 머리가 좋아 질 수 있습니다 머리가 작은 아인슈타인은 세계적인 석학이죠.
물리
Q. 물체의 무게와 질량의 차이점에 대해 알려주세요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.무게는 지구가 물체를 잡아당기는 중력의 크기이므로 장소에 따라 달라진다. 달의 중력은 지구 중력의 1/6이므로 똑같은 물체일 경우 달에서의 무게는 지구에서 무게의 1/6이다.질량은 장소에 따라 변하지 않는 값이며 무게는 장소에 따라 달라진다.역사적으로 질량의 크기를 결정하는 표준물체로 국제도량형총회에서 지정된 킬로그램원기(백금 90％, 이리듐 10％)가 사용되었다. 이 원기의 질량을 1㎏으로 정하여 질량을 비교하는 질량의 표준단위로 사용했으나, 인공적인 원기를 표준으로 삼을 경우 원기의 물리적 성질이 변할 수 있다는 우려가 지속적으로 제기되어 왔다. 이에 따라 2011년 열린 24차 국제도량형총회에서 이전까지 사용했던 '국제 킬로그램원기'를 폐지하고, 플랑크 상수를 이용해 새로운 정의를 도입할 것임을 밝혔고, 2018년 11월 열린 국제도량형총회에서 새로운 킬로그램의 정의를 의결했다. 그 내용은 다음과 같다."킬로그램은 kg을 그 기호로 하며 질량에 관한 SI 단위이다. 플라크 상수 h를 kg∙m2∙s-1와 동등한 J∙s 단위로 표기할 때 6.626 070 15 × 10-34의 고정값을 취하도록 정의되며, 미터와 초는 c와 ΔνCs에 의해 정의된다."
지구과학·천문우주
Q. 지구의 중력 가속도에 대해 알고싶어요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구 안에 있는 물체는 언제나 지구로부터 중력을 받고 있습니다. 이때, 물체가 받는 중력의 크기를 ‘무게’라고 부르는데, 무게란 지구가 물체를 잡아당기는 중력의 크기입니다. 뉴턴의 운동 법칙 중 가속도의 법칙에 따르면 힘(F)은 물체의 질량(m)과 가속도(a)를 곱한 값으로 구할 수 있습니다. 그리고 중력도 힘의 한 종류이기 때문에 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있습니다. 이때 중력에 의해 나타나는 가속도를 중력 가속도라고 합니다.가속도는 힘에서 질량을 나눈 값이므로 당연히 질량이 큰 물건에 더 많은 힘을 주어야 합니다. 즉, 질량이 작은 물건에는 작은 힘을, 질량이 큰 물건은 큰 힘을 주어야 합니다. 하지만 지구에 있는 물체들은 공기의 저항이 없을 때에는 질량과 관계없이 모두 같은 속도로 낙하하는 속도를 가집니다. 이것은 지구의 중력이 질량이 큰 물체는 세게, 질량이 작은 물체는 살살 당기는 힘의 차이를 가지는 것이고, 질량이 크면 지구가 더 세게, 질량이 작으면 더 약하게 잡아당긴다는 증거로, 질량이 작은 물건을 들 때보다 질량이 큰 물건을 들기가 더 힘듭니다. 이때, 가지는 낙하 가속도는 언제나 9.8m/s2의 속도로 가속하는 데 이것을 중력 가속도라고 합니다. 지구 위에서는 물체의 질량이 크고 작음에 상관없이 항상 같은 가속도 값을 가지는 것입니다.
전기·전자
Q. 빛의 산란은 무엇을 말하는 것인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.태양 빛이 공기 중의 질소, 산소, 먼지 등과 같은 작은 입자들과 부딪칠 때 빛이 사방으로 재방출되는 현상을 빛의 산란이라고 한다.
화학
Q. 배터리의 성능을 오래 유지하기 위한 방법은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.무엇보다도 기기의 사용 횟수를 줄이는 것이 배터리 수명을 늘리는 가장 좋은 방법이다. 기기를 사용하고 충전을 반복하다 보면 배터리 수명은 줄어들 수밖에 없다. 스마트폰의 경우 백그라운드 앱(Background App)이 너무 많거나 다양한 기능을 자주 사용하면 배터리가 빠르게 닳는다. 따라서 불필요한 기능과 앱은 비활성화 또는 삭제해야 한다. 또한, 기기에 충전기를 꽂은 상태에서 게임 또는 고사양 작업을 하지 않는 것이 좋다. 그렇지 않으면 배터리 온도가 높아지고 성능이 저하된다. 배터리의 최적 온도 범위는 16~22°C로, 기기가 35°C 이상에 노출되면 배터리 용량이 영구적으로 손상될 수 있다. 한때 배터리를 냉동실에 보관하면 수명이 늘어난다는 소문도 있었지만, 이는 사실이 아니다. 배터리 잔량은 30~80% 사이를 유지하는 것이 좋다. 리튬 배터리의 특성상 방전과 과충전이 배터리 상태를 크게 좌우하기 때문에, 충전을 수시로 해야 한다. 다만, 기기가 꺼진 상태에서 과충전을 하면 배터리 효율이 급격히 떨어지고, 방전된 상태로 오랜 시간 동안 방치하면 배터리가 영구적으로 손상돼 용량이 줄어든다. 따라서 100% 이상으로 충전해서도, 잔량이 0%인 상태로 계속 내버려 둬서도 안 된다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 가장 큰 천체는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.가장 큰 천체는 외계 행성 GQ Lupi b 입니다. 이 행성은 태양과 명왕성 거리의 2배나 더 먼 거리에서 젊은 중심 항성을 돌고 있으며 질량은 목성의 수배에서 최대 36배에 이를 것으로 예측되고 있습니다.
전기·전자
Q. 전기 회로에서 직렬과 병렬 회로의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.저항의 직렬연결 : 모든 저항에 흐르는 전류는 같으나 전압은 저항이 큰 곳에 많이 걸리므로 소비전력(전압×전류)은 저항에 비례한다.저항의 병렬연결:모든 저항에 걸리는 전압은 같으나 전류가 저항이 작은 쪽으로 많이 흐르므로 소비전력은 저항에 반비례한다.
전기·전자
Q. 광학에 대한 이해와 활용 방안은 무엇이죠?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.광학은 전자 반도체 분야 ( 화학 증착 ) / 정보통신분야 (광통신) / 자동차 분야 / 토목건축분야 (용접 등 )생활분야, 농업분야 여러산업에 사용되고 있습니다.