안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
화학
Q. 며칠만 있으면 5월로 접어들어서 가을,겨울 옷을..
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.기모란 직물의 표면을 긁어 보풀이 일게 하여 보온력을 높이는 가공법입니다기모의 표면이 있는 잔털(보풀) 사이에 남아있는공기(따뜻한 공기)가 찬 공기를 막아주는 역할을 하는 것이죠.
화학
Q. 아직은 확실한 초여름 날씨를 보이지 않고..아침저녁으로..
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.이슬점에서 기온이 낮을수록 응결하기 쉬운데, 이슬점 온도가 너무 낮으면 수분이 적으므로 겨울일 때도 눈이 와서 습도가 높아 이슬점 온도가 상대적으로 높을 때 입김이 오래 남는 것이고, 맑고 건조한 겨울에는 습도가 낮아서 입김이 금방 사라지는 겁니다. 또한, 겨울이 아니더라도 간혹 선선하면서 비가 내리는 여름에도 미약하게나마 입김이 생성될 수 있습니다.참고로 입김이 하얗게 보이는 이유는 숨의 수분이 응결하면서 수많은 미세한 물방울이 만들어지고, 이 물방울들은 입자들이 크므로 모든 파장을 산란하는 비선택 산란(nonselective scattering)을 하여 모든 색이 합쳐져 하얗게 보이는 겁니다.
생물·생명
Q. 수중 작업이나 스쿠버맨들이 메는 공기통중에
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.재호흡기는 이렇게 내뱉는 숨의 부족한 산소를 보충하고이산화탄소를 제거해 줘서 다시 호흡할 수 있게 해주는 장비인데요.(참고로 공기 중의 이산화탄소 비율은 0.03% 정도로,이런 이산화탄소를 제거하지 않고 마실 경우 3%만 돼도 호흡 장애가 일어난다고 함)그래서 재호흡기에 보면 산소를 보충해 줄 산소 실린더와'스크러버'라는 이산화탄소 정화통이 있는데, 여기서 이산화탄소를제거하는 화학약품인 '소다 석회, 수산화칼륨, 수산화리튬'이 사용된다고 합니다.이처럼 이산화탄소가 제거된 기체는 '카운터렁'이란기체주머니에서 산소와 혼합한 후 다시 흡입하게 되고,호흡한 후에는 정화통(스크러버)로 다시 전달하는 과정을 반복하지요.이런 재호흡기 산소실린더에는 100% 산소가 들어가 있기에일반적인 공기통보다 효율이 좋다고 합니다.
전기·전자
Q. 노벨이 발명했다는 인류 최악의 발명품인...
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.다이너마이트의 폭발은 산소와 무관하다. 다이너마이트의 작용 성분인 니트로글리세린 분자가 압력을 받아 분해될 때 방출되는 에너지가 다시 압력으로 작용하여 인근의 다른 니트로글리세린 분자들을 분해시키는 연쇄반응이 순간적으로 확산되어 모든 니트로글리세린 분자들이 거의 동시에 분해된다. 그리고 이때 한꺼번에 방출된 에너지가 열과 충격파를 일으킨다.
생물·생명
Q. 한 여름 게릴라 호우라고 하는 짧은 시간에 폭우가 오는것은..
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.게릴라 호우는 적란운 발생으로 생겼던 것입니다.적란운이란?기상학에서 구름을 분류하는 10가지 기본 운형(구름모양) 중 하나로 권운의 높이까지 치솟는 수직형 구름을 말합니다. 천둥 번개를 동반하고 여기에 우박을 포함한 가장 위험한 구름이지요.적란운 발생 원리지금 같은 여름에는 태양 광선에 의해 뜨겁게 달궈진 지표면에서 많은 양의 수분과 공기가 경사면을 따라 빠르게 상승(아무튼 강력한 상승기류가 생성되면)하여 상층부에 있는 차가운 공기층과 만나 구름이 되면서 발생합니다. 이렇게 생기는 적란운은 매우 두꺼운 수직형 구름대가 되어서 많은 물을 포함하게 되는데요. 이렇게 적란운이 있는 위치에서만 많은 물을 단기간에 쏟아붓기에, 비가 많이 내리는 곳의 옆 동네에서는 소나기도 거의 오지 않는 일이 생기기도 합니다.
전기·전자
Q. 도플러효과와 맥놀이효과는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.도플러효과(Doppler effect)는 전자기파(빛)를 방출하는 물체가 관측자 기준으로 가까워지거나 또는 멀어지는 운동을 할 때, 관측자가 측정하는 전자기파의 파장이 실험실 파장과 달라지는 현상이다.전자기파를 방출하는 물체가 관측자에게 다가올 때는 관측되는 전자기파의 파장이 짧아지고, 그 물체가 관측자로부터 멀어질 때는 관측되는 전자기파의 파장이 길어지는 현상이다.도플러효과는 기차역에 도착하거나 기차역에서 출발하는 기차의 기적소리의 음높이 변화에서도 발견할 수 있다. 즉, 기차역으로 진입하는 기차의 기적소리는 높게 들리지만(즉, 음파의 파장이 짧아지지만), 기차역을 지나 멀어지는 기차의 기적소리는 낮은 음으로 들린다(즉, 음파의 파장이 길어진다).두개 이상의 진동수가 비슷한(즉, 파장이 비슷한)파동이 비슷한 장소에서 발생되면 맥놀이라는 현상이 발생된다. 이 현상이 발생되면 분명히 단순한 사인파임에도 소리의 크기가 변하는 것 처럼 들린다.
전기·전자
Q. 적외선과 원적외선은 같은 건가요 다르다면 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.적외선의 종류에서 근적외선 중적외선 원적외선 이렇게 3가지가 있습니다. 각각 그 파장이 0.78~3um, 3~50um, 50~1000um을 가지고 있습니다. 인체의 투과력은 근적외선은, 피부표면에서 몇밀리미터의 깊이까지 침투합니다.이 특징을 사용하고, 손가락이나 손바닥 내부의 정맥모양을 근적외선으로 조사하는 것으로 개인을 인증하는 방법이, 최근, 은행 등에서 도입되고 있습니다.원적외선이 가지는 에너지는, 피부표면에서 약0.2mm의 표면에서, 대부분 흡수되어버립니다.
지구과학·천문우주
Q. 오로라는 어떤 원리로 나타나는 현상인가요? 우리나라에서도 관측이 되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.오로라aurora는 태양에서 방출放出되는 플라즈마 입자전자 또는 양성자가 지구 대기권 상층부의 자기장과 마찰하여 빛을 내는 광전光電 현상입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양열 원리에 대해서 알고 싶어요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.태양광의 발전 원리를 보면 태양빛을 전기 에너지로 변환시키는 발전 기술이라고 할 수 있습니다.금속이 빛을 받으면 전자를 내놓는 광전 효과를 이용하여 전기를 발생시키고 있으며 반도체로만들어진 태양 전지판이 빛을 받으면서 태영광 에너지를 흡수하면서 전자의 에너지 상태가변하게 됩니다.태양광은 일조량이 클수록 전기 생산량이 증가하며 사막이나 일조 시간이 긴 적도 지역에 가장적합하다고 볼 수 있습니다
전기·전자
Q. 압력밥솥의 원리를 알고 싶어요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.IH(유도가열 Induction Heating) 밥솥은 내통 자체가 직접 발열하는 통가열 방식인데, 바깥쪽 스테인리스 솥과 안쪽 알루미늄 솥의 이중구조로 되어 있다. 그리고 바깥쪽 솥의 바닥과 측면에는 전기코일이 붙어 있다. 밥을 지을 때 인버터 2) 회로로 주파수가 20~40kHz가 되도록 이 코일에 교류전류를 흘려 보내고 끊는 일을 반복한다. 그렇게 하면 전류가 흐를 때는 코일 주변에 자기장이 만들어지고, 끊어질 때는 자기장이 사라진다. 교류전류는 전류가 흐르는 방향이 번갈아가며 바뀌므로 코일 주변에 N극과 S극의 방향도 주기적으로 바뀌는 교류자장이 발생한다. 이 자력선의 변화로 전기가 발생하는 것이 전자기유도현상이다. 이 전자기 유도로 바깥쪽 스테인리스 솥에 와전류가 생기는데 이 와전류 에너지의 대부분은 스테인리스의 전기저항이 커서 열로 바뀌고 이 열이 안쪽 알루미늄 솥 전체를 통째로 가열한다. 그리고 몸통과 뚜껑 사이에는 고무로 만든 가스켓 3) (gasket)이 설치되어 압축된 공기가 새지 않도록 밀폐하고 뚜껑에는 압력 조정 장치가 있다.압력 조정 장치는 압력밥솥 내의 증기 압력을 일정하게 유지시켜주다가 취사 완료 후 유지된 압력을 회로를 통한 전원 공급으로 작동해 압력을 외부로 배출시켜주는 기능을 한다. 이 장치의 종류는 일정한 무게를 가진 추를 이용하는 ‘추식’과 스프링의 탄성을 이용하는 ‘스프링식’이 있는데 대개 스프링식을 이용하고 있다. 또한 압력 조정 장치의 구멍에 이물질이 끼는 등의 이유로 압력 조정 장치 기능이 상실되었을 때를 대비해 2차적으로 증기를 배출시켜 주는 압력 안전 장치도 있다. 이밖에도여러 가지 안전 장치를 탑재한 전기압력밥솥이 있는데, 안전 장치로는 뚜껑 온도 감지 센서, 과열 방지 알림 장치, 압력 조절 장치, 온도과열 방지 장치, 증기 자동배출 장치, 뚜껑 열림 방지 장치, 뚜껑 결합 감지 장치, 자동 온도 센서, 연속 가열 차단 장치, 압력 안전 장치, 압력계 등이 사용되고 있다. 자동 온도 조절 장치는 바이메탈을 이용한 것으로 일정한 온도에 이르면 자동으로 회로가 열려서 과열을 막는다. 만약 자동 온도 조절기가 고장나면 퓨즈가 끊어지면서 전류를 차단시킨다.