안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 해는 동에서 서로 지게되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.해가 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지는 것은 지구가 자전을 하기 때문에 생기는 현상입니다. 지구가 하루에 한번씩 서쪽에서 동쪽 방향으로 자전을 합니다. 그래서 태양은 동쪽에서 서쪽으로 항상 이동하는 것처럼 보이는 것입니다.
전기·전자
Q. 니켈은 2차전지에서 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.모든 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 전환해 이용하는 도구이다. 기본적으로 양극과 음극, 전해질로 구성돼 있다. 한 번 쓰고 버리는 1차전지와 여러 번 충전해 쓸 수 있는 2차전지로 분류할 수도 있는데 스마트폰이나 전기차에 쓰이는 배터리는 당연히 2차전지다.특히 오늘날 대세가 된 것이 리튬이온 2차전지다. 리튬이온 2차전지의 기본 구동 방식은 먼저 양극의 리튬이온이 음극으로 이동해 배터리가 충전되고 음극의 리튬 이온이 양극으로 돌아가며 방전되는 것이다. 양극과 음극 사이에서 리튬이온의 통로 역할을 하는 게 전해질이다. 또 양극과 음극이 서로 닿지 않게 하는 분리막이 있다.
화학
Q. 감미료에 대한 궁금증이 있어요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.사카린 : 고농도로 다량 섭취하지 않으면 무해하다는 결론을 내려서 지금은 전 세계에서 사용하고 있고, 우리나라는 현재 젓갈류, 김치류, 조림류, 절임식품, 건강기능식품, 다이어트 식품, 뻥튀기, 막걸리, 소주, 양조간장류, 껌, 커피믹스 등에 사용되고 있다.수크랄로스 : 설탕을 가공해서 얻어지는 물질로 설탕에 비해 600배의 단맛을 지니고 있다.다른 당질게, 혹은 비당질계 감미료와 같이 사용하면 단맛을 더 증강시키며, 따라서 음료수, 건과류, 잼류, 발효유, 설탕 대체식품, 영양식 등에 사용되며 막걸리나 주류에도 사용된다.아세셀팜칼륨 : 아세설팜칼륨은 설탕의 단맛을 200배나 뛰어넘는 인공감미료로 사카린처럼 약간 뒷맛이 쓰다. 열량이 전혀 없으며 체내에 대사가 되지 않으며 아스파담이나 수크랄로스 등과 함께 사용하여 단맛을 더한다.다른 인공 감미료와 마찬가지로 인체의 유해성에 대한 논란이 있는데, DNA 손상과 같은 위해성이나 체중 증가에 영향이 있다는 보고는 아직까지 없으며 미국 FDA는 식품첨가물로 승인하여 전 세계 여러 나라에서 사용하고 있다.인공감미료는 석유나, 석탄 등의 유기물질로 만들어지기도 하고 천연 원료를 사용한다고 해도 가공 시 사용되는 용재들이 화학성분들로 이루어진 것에는 틀림이 없음으로 자주 섭취하거나, 한 번에 다량으로 섭취하는 것을 피해야 한다.
지구과학·천문우주
Q. 북극과 남극 둘다 극지방인데 왜 남극의 기온이 더 낮은 걸까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.그것은 남극은 육지에 얼음음로 덮혀있기 때문입니다. 남극이 땅으로 되어 있어 더 빨리 차가워 지는 거죠. 마치 내륙이 해안가보다 더 추운 것처럼 동일한 현상으로 생각하면 됩니다.
화학
Q. 왜 노래를 부르고 나면, 목이 쉬어버리는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.성대를 많이 사용하면 자연스럽게 쉬어버립니다. 성대가 피로해지기도 하고 공기가 계속해서 드나들면서 우리의 목을 건조하게 만들기도 하기 때문입니다. 특히 고음의 노래를 부르고 나면 목 상태가 완전히 망가지게 되는데요 우리의 성대가 무리해서 음을 내고샤우팅을 하면서 그렇게 목이 상하게 되는 것입니다.
화학
Q. '산성비'를 맞으면 실제로 머리가 빠지나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.산성 물질은 자동차, 공장, 발전소 등에서 석탄이나 석유 같은 화석 연료를 태울 때 나오는 이산화황과 질소산화물이 공기 중의 수증기에 녹아 만들어져요. 이렇게 만들어진 산성 물질이 빗물이 되어 땅으로 떨어지는 것이 바로 산성비랍니다.우리나라에 내리는 비의 경우 평균 pH 농도는 4.9로 약 산성에 해당한다고 하는데요. ‘이 정도면 높은 거 아니야?’라고 생각하는 분들도 계시지만 샴푸의 산성도는 평균 pH 3 정도 된다고 합니다.이 수치는 숫자가 낮을수록 산도가 높다는 것을 의미하는데요. 그러면 하루에 한 번 샴푸를 하는 모든 분들은 탈모의 위험 속에서 살아가고 있다는 뜻이기도 합니다.결국 산성비 탈모는 전혀 근거가 없는 이야기입니다.
지구과학·천문우주
Q. 쌍둥이 무지개는 어떻게 뜨는걸까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.1차 무지개는 물방울로 들어간 빛이 굴절-반사-굴절의 과정을 거치면서 만들어지는데, 처음 물방울 안에서 반사된 빛이 물방울 속에서 진행하다가 다시 공기와의 경계면과 만나, 면일부는 공기 중으로 꺾여 나와 1차 무지개를 만들지만, 일부는 물방울 안에서 다시 반사되고 그 다시 반사된 빛이 2차 무지개를 만들게 됩니다. 즉 굴절-반사-반사-굴절의 과정을 겪기 때문에 색깔의 배열이 1차 무지개와 반대인 보라색이 위에 있는 무지개로 보이는 것이죠. 놀라운 사실은 쌍무지개를 보는 것은 보통의 무지개를 보는 것보다 훨씬 어렵지만, 사실 우리가 보는 무지개의 대부분은 쌍무지개라는 사실입니다. 그러나 쌍무지개로 관찰되지 않는 이유는 바로 물방울 속에서 진행하는 빛은 물방울 경계면에서 반사되고 굴절되면서 빛의 양이 감소므로, 2차 무지개는 1차 무지개에 비해 빛의 양이 줄어든 상태가 되어버리기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라 바다는 왜 에메랄드색 바다가 형성이 되지 않는 것인가요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.우리나라는 갯벌이 발전되어 잇습니다. 각 나라별로 다른 지리적 특성은 바다에도 영향을 주기 때문에 우리나라 바다와 외국의 바다를 단순히 비교하는 것은 어렵습니다. 또한 외국의 에메랄드 빛나는 바다는 산호초 때문인데 우리나라는 산호초가 많지 않아 그런 색도 나타나지 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 민물이 계속 바닷물과 섞이는데 바닷물의 염도는 왜 그대로인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.민물에는 소금이 없이 계속 바다로 들어갑니다. 그런데 그 양이 바닷물에 비하면 너무 극소량입니다. 그리고 그 민물은 바닷물이 증발하여 비로 육지에 내려진 물로 만들어지는 것이므로 거의 바닷물 총량에 영향을 미치지 못합니다. 그래서 농도는 큰 변화가 없는 것 같습니다.
지구과학·천문우주
Q. 오로라가 생기는 원인은 무엇이며, 우리나라에서는 발견할 가능성이 없나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.오로라(Aurora)는 지구의 자기장으로부터 발생하는 입자들이 대기 상층의 북극권과 남극권의 대기 분자와 상호작용하면서 발생하는 빛입니다. 이러한 입자들은 외곽 자기권에서 일어나는 태양풍에 의해 지구로 향하게 되며, 지구의 자기장에 의해 북극권과 남극권에 위치한 자성 궤도 위로 유도됩니다. 이 때, 자기권과 자성 궤도 사이에는 자기장 선을 따라 입자들이 가속되어 움직이면서 대기 분자들과 충돌하게 됩니다.외권(Magnetosphere)은 지구를 둘러싸고 있는 자기장의 영향 아래 자기장에 영향을 받지 않는 태양풍 입자들이 상호작용하며 형성되는 지역입니다. 외권은 자기장이 태양풍과 상호작용하여 만들어지며, 지구와 태양 사이의 공간을 가득 채우고 있는 태양풍 입자들로부터 지구를 보호하는 역할을 합니다.태양풍으로부터 영향을 받는 입자들은 외권 내에서 자기장의 선을 따라 이동하게 되며, 이때 지구의 자기장과 상호작용하면서 대기권 상층의 북극권과 남극권에서 발생하는 오로라를 만들어 냅니다. 이 입자들은 대기 분자들과 상호작용하면서 에너지를 방출하며, 이때 방출되는 에너지는 빛으로 나타나게 됩니다.따라서, 외권과 오로라는 지구의 자기장과 태양풍의 상호작용에 의해 발생하는 현상으로, 지구의 자기장이 입자들을 유도하여 북극권과 남극권에서 발생하는 빛으로 나타나게 됩니다.