안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
화학공학
Q. 신종코로나 혹은 신종플루때 손소독제를 많이 봤는데..
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.에탄올은 삼투압 능력이 커서 세균표면막을 잘 뚫고 들어가는 능력을 가졌습니다. 이때 에탄올이 세균의 세포막을 뚫고 들어가 세균의 단백질을 응고시켜 죽이는 원리입니다. "그렇다면 에탄올 100%가 살균효과가 짱이겠네?" 라는 의문을 가질 수도 있지만 그것은 아니라고 합니다. 왜냐하면 에탄올 100%는 단백질 응고력이 너무나 뛰어나 세균표면의 단백질까지 한번에 응고시켜 단단한 막을 막들기 때문에 오히려 에탄올이 세균 내부 단백질 까지 침투하지 못한다고 합니다. 그래서 살균효과가 뛰어나게 하려면 에탄올에 물을 섞어 농도를 낮춰야 합니다. 70%농도의 에탄올이 가장 살균효과가 좋다고 알려져 있습니다.
전기·전자
Q. SF공상과학 전쟁 영화를 즐겨 보고 있습니다
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.EMP는 Electromagnetic Pulse 즉 전자기파 입니다. 고에너지를 가진 전자가 물결형태의 진동운동을 하면서 EMP가 발생되는데 이것이 전자회로로 들어가면 전류가 됩니다. 에너지가 워낙 크기 때문에 회로에 과전류가 흐르게 되고 회로가 파괴됩니다.
생물·생명
Q. 드라마나 영화를 보면 가끔씩 여성이 임신테스트 하는 장면이 나오는데..
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.검사 키트에는 대조선 검사선이 표시 되어 있고 이곳에는 항체가 발라져 있습니다. 면봉을 녹인 용액통에 키트 검사 부위에 부으면 통에 있던 별도의 항원이 옆으로 이동하다가 대조선과 만나면 이둘이 반응하며 검사가 정상적으로 진행 되었음을 1차로 알리며 색을 띈 줄 하나를 표시합니다. 용액통에 있던 바이러스 복합체도 모세관 현상을 통해 키트를 따라 옆으로 이동하죠이동하다가 이들이 검사선과 만나면 검사선에 있던 항체들과 다시 만나게 되고 이때도 금 나노입자 때문에 색을 띠는 것입니다. 그래서 두줄이 생기는 것입니다.
기계공학
Q. 저는 항상 주유를 할때 만땅으로 주유를 하는데...
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.셀프 주유소에서 주유할 때 기름 가득차면 자동으로 멈추는 주유건 원리입니다.주유구에 구멍이 하나 더 있어서 기름이 들어갈 때 연료통 속의 공기를 빨아들이는 관으로 공기가 빨려 들어오다가 연료가 가득차서 공기 구멍 쪽으로 연료가 빨려 올라오면 자동으로 주유 관을 막는 밸브가 닫히는 것이 원리.
생물·생명
Q. 코로나나 독감등 바이러스 백신 주사 맞을때...
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.패치형 백신은 미세바늘이 있는 형태라'마이크로니들 어레이'라고도 불리는데요.이런 작은 바늘 수만 개에 패치에 촘촘히 있는데,이런 미세한 니들에 약제가 붙어 있어 피부에 닿으면 자연스레 스며드는 원리라 합니다.즉, 표피 및 진피에 약물을 방출하는 피내주사 방식이지요.
화학
Q. 배터리를 오래쓰면 배터리 충전 성능이 떨어지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.배터리의 양극과 음극에는 전극 활물질이 있는데 배터리를 충·방전을 하게 되면 이 재료 자체가 조금씩 없어져 더 이상 화학반응을 못하게 되어 성능이 떨어지게 됩니다. 또한, 배터리의 구조를 살펴보면 내부에는 여러 가지 화학물질이 가루형태로 존재하고 있고 이것을 고정시키기 위해 결합제로 붙여놓은 모양인데 충·방전을 하게 되면 일부가 조금씩 떨어져나가게 됩니다. 떨어져 나간만큼 전자를 줄 수 없어 배터리의 용량이 떨어지고 수명이 줄어들게 되는 것입니다. 이런 현상은 또 배터리 내부의 저항을 증가시켜 배터리가 낼 수 있는 전압을 감소시키는 결과를 가져오게 됩니다. 즉 배터리 내부의 활물질과 결합제가 충방전에 따라 제자리에 있지 않고 손실되거나 떨어져나가게 되면 저항이 증가하고 전류량과 전압이 줄어들어 결국 배터리가 낼 수 있는 에너지량(전압X전류)도 줄어들게 되는 것입니다
전기·전자
Q. 외발자전거로 중심을 잃지 않고 탈수 있는 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.외발자전거로 균형을 잡는데에는 여러 근육이 협응하여 사용됩니다. 외발자전거는 일반자전거에 비해 빠른 속도를 내어 자이르스코프 효과를 얻기 힘들기 때문에 항상 몸을 눕히고 젖히고 세우고 비틀고 하며 무게중심을 접촉점 연직상에 맞춥니다.외발자전거에 올라타 일단 안정을 취한다면 균형을 잡는 방법은 조금더 간단해집니다. 간단한 음성피드백을 통해 가능합니다. 미세한 오른쪽으로의 기울어짐이 느껴지면 왼쪽으로 몸을 기울이는 방법입니다 이때 안장이 엉덩이에서 미끌어져나가면 바로 입원할 수 있기 때문에 허벅지를 사용해 안장에 허벅지를 고정해야 합니다.하지만 앞뒤로의 기울어짐은 몸의 기울임과 함께 페달을 활용합니다.앞뒤로의 관성은 진행방향의 가/감속에 따라 발생하므로 원하는 목표 속도에 도달하기 위한 가속도를 설정하고 그에 맞는 기울어짐 정도를 평형점으로 기울어짐 오차를 몸의 기울임과 페달의 가감속을 사용하여 고칩니다 이 매커니즘은 두 가지의 해결방법을 가졌기 떄문에 비교적으로 수월한데요 따라서 대게는 좌우 기울어짐을 바로잡는 연습을 반복해서 균형감각을 키웁니다.
물리
Q. 바코드는 어떻게 막대기가 숫자로 인식되는 걸까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.바코드는 검은 줄은 빛을 흡수하고, 흰줄은 빛을 반사 하는데,이 차이를 통해 숫자로 변환해 인식하고 매칭 된 상품 번호로 조회 되는 방식입니다.
생물·생명
Q. 사람의 혈액형은 어떻게 구분하게 되는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.사람의 혈액형을 구분하는 방법 중 가장 보편적인 방법으로 적혈구의 응집원을 기준으로 A형, B형, O형, AB형으로 나누는 방법이다. ABO식 혈액형은 오스트리아의 병리학자 K. 란트슈타이너가 1901년 발견하였고 이는 응집원 역할을 하는 적혈구와 응집소 역할을 하는 혈청이 만나서 응집하는 것을 발견하여 만들어졌다.ABO식 혈액형은 항원항체반응의 일종으로 A형 혈액은 A응집원과 β응집소를 가지고 있고 B형 혈액은 B응집원과 α응집소를 가지고 있다. AB형 혈액은 응집소 없이 A,B 응집원을 가지고 있고, O형은 응집원은 없고 α,β 응집소를 가지고 있다. 이로 인해 수혈을 할 때는 반드시 ABO식 혈액형을 확인한 후 해야 한다.
지구과학·천문우주
Q. 고양이와 삵은 똑같은가요? 차이점 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.고양이는 고양잇과에 속하는 동물이에요. 야행성으로 낮보다 밤에 활동하는 걸 좋아하는 육식동물이지요. 반려용으로 많이 길러요. 반려 고양이는 아프리카나 유럽에 살고 있는 리비아고양이를 사람이 길들인 것이에요. 물론 산이나 들에서도 야생 고양이를 볼 수 있답니다. 고양이는 대개 몸길이가 30~60 ㎝, 몸무게는 2~8 ㎏ 정도예요. 머리는 둥글고 눈은 동그랗고 크지요. 야행성 동물답게 시력이 매우 뛰어날 뿐 아니라 냄새도 잘 맡아요. 또 발톱이 날카롭고 높이 뛸 수 있어 쥐나 토끼 같은 먹이를 사냥할 수 있어요. 눈 위와 뺨, 턱에 나 있는 수염에는 신경이 몰려 있어서, 눈을 감고도 수염으로 먹이나 천적이 다가올 때 미묘한 진동을 느끼거나 열을 감지할 수 있답니다.흔히 살쾡이라고 부르며, 현재 우리나라에 유일하게 남은 토종 고양잇과 야생동물이에요. 몸길이가 60~90 ㎝, 몸무게가 4~11 ㎏ 정도지요. 황색이나 황갈색을 띠는 몸은 고양이보다 훨씬 크고 온몸에 검은 반점이 나 있어요. 또 고양이보다 코가 크고, 이마에서 목으로 이어지는 뚜렷한 검은 세로줄무늬가 있지요. 노루나 새를 잡아먹으며 먹이사슬에서 가장 높은 자리를 차지하는 포식자예요. 하지만 최근 개체 수가 점차 줄어들면서 멸종위기종으로 지정되었어요.