안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 초신성 폭팔하면 별로서의 일생을 마감하는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.초신성 폭발로 인해 별은 자신의 질량에 비례하여 남은 연료들을 소모하면서 새로운 원소들을 만들어냅니다. 이 과정에서 별은 매우 밝게 빛나며, 폭발 후에도 중력장이 유지됩니다.그러나, 별의 질량이 충분히 클 경우, 초신성 폭발로 인해 남은 중성자들이 중성자 별로 수축하면서 무한히 오랜 시간 동안 지속되는 별로서의 일생을 마감하게 됩니다. 이러한 경우 중성자 별은 매우 밀도가 높고 강한 중력장을 가지며, 빠르게 회전하면서 방사선과 중성자 발생이 일어납니다.또한, 별의 질량이 더욱 크면 블랙홀이 형성되어 별로서의 일생을 마감하게 됩니다. 블랙홀은 중력장이 너무 강해서 빛도 탈출할 수 없는 공간입니다.
화학
Q. 커피를 하루에 몇잔까지마시는게 적당할까요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.커피 3잔에 해당하는 카페인 섭취량은 성인들이 하루에 300mg 정도가 적당했어요.카페인에 대한 민감도는 사람마다 다른 편 이었어요. 카페인을 분해하는 효소의 능력이 다르기 때문이었어요. 커피를 마시면 1시간 뒤엔 20%, 요산으로 3~7시간 뒤엔 50%가 분해되고 카페인 분해 효소 능력이 떨어지는 사람은 심장 박동이 빨라지고 소변을 자주 볼 수 있어 주의해야 한다고 당부했어요. 반면에, 커피를 너무 많이 마시는 것은 카페인 중독으로 이어질 수 있으니 조심해야했어요.불면증, 불안장애, 심장질환, 과민성 방광이 있는 사람은 커피 섭취가 금하는 것이 좋았어요. 카페인은 위산 분비를 촉진해 역류성 식도염을 유발하고 소화기관을 자극해 위염이나 십이지장궤양을 악화시킬 수 있어요. 이뇨작용을 개선해 칼슘과 철분 흡수를 막아주므로 칼슘이 부족하거나 뼈가 약한 사람은 삼가야 했어요.
전기·전자
Q. 세계 최초의 전기차에 대해서 알고 싶어요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.셰 최초의 전기차는 19세기에 등장 했습니다. 1881년 프랑스인 엔지니어였던 구스타프 트루베는 세계 최초로 전기모터와배터리를 사용한 삼륜차를 발명했습니다. 최초의 내연기관 자동차인 벤츠가 등장하기 전에 말이요이 삼륜차는 시속 10km 의 속도를 냉수 있었는데 당시에는 이 속도가 위험할 정도로 빠른 속도로 여겨졌다고 합니다.
화학
Q. 나무는 왜 가을이되면 잎색이 바뀌나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.잎의 푸른 엽록소가 파괴되면서 새롭게 붉은 안토시아닌이 생성되는 것을 단풍든다 하는 것이고요.붉은 안토시아닌 성분을 함유한 잎은 땅바닥에 떨어진 후에 다른 풀나무들의 생장을 막음으로써 나무를 보호하려는 타감작용(他感作用)을 하는 것으로 추측하고 있어, 단풍잎은 죽어서도 나무를 돕는 '아낌없이 주는 잎' 되시겠고요.\안토시아닌이 생성되지 않는 나무들은 엽록소에 가려 보이지 않던 잎 속의 노란색 카로틴 색소와 갈색 크산토필 색소가 보이기 시작하는 것이라고 합니다.또한 단풍은 가을에 기온이 급하게 떨어져야 엽록소가 확실히 파괴되면서 보다 선명해 집니다
전기·전자
Q. 배터리는 왜 충전을 자주 할수록 수명이 줄어드나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.배터리 수명이 줄어드는 이유는 충전할때의 환원 반응과 방전할때의 산화 반응 때문이네요. 환원 또는 산화 할때 배터리의 전해액 성분 변화가 일어나는데,이 반응에 의해서 내부 저항이 증가하고, 용량이 감소한다고 하네요...내부저항이 증가하고, 용량이 감소하게 되면 결국 충전을 다 했다고 생각했는데배터리가 바로 방전되어 거의 사용할 수 없게 될 것이고 이 때 배터리의 수명이 다 했다고 말하게 되는 거네요...메모리효과의 배터리는 예전의 배터리인 니켈-카드뮴 배터리의 경우이고,이 경우는 완전히 방전 된 이후 충전하는 것이 배터리의 수명을 늘리는 방법이고요...메모리효과가 없는 현재의 리튬이온 배터리 또는 리튬폴리머 배터리의 경우는완전히 방전이 된 이후 충전하는 것은 배터리의 수명에 아주 않좋은 효과를 보인다고 하네요...
지구과학·천문우주
Q. 태양외에 스스로 빛을 내는 별이 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.셀수 없을 만큼 많이 있죠 그리고 우주가 얼마나 넓은지 계속 팽창하고 있는지 등등은 이론만 있기 때문에 실제로 알긴 어렵습니다밤하늘에 보이는 별 대부분이 별(항성)이라고 보면 될 거 같습니다.
토목공학
Q. 지하수 온천등을 개발할때 이를 관정이라고 하나요? 시추라고 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.시추의 뜻 : 지하자원을 탐사하거나 지층의 구조나 상태를 조사하기 위하여 땅속 깊이 구멍을 파는 일.관정의 뜻 : 지하수를 이용하는 일종의 수리시설이다. 지하수를최대로 이용하기 위하여 충적층 또는 암반층까지 깊이 굴착하여 우물관체의 하부에 뚫린 공극을 통하여 지하수를 모으고, 이를 양수하여 관개수로 사용하기 위한 소규모 수원공시설(水源工施設)이다.이경우에는 관정이라고 하는 것이 맞는 것 같습니다.
지구과학·천문우주
Q. 액체와 기체의 대류를 직관적으로 설명할 수 있는 예가 있을까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다. 투명한 사각 유리그릇을 가지고 한쪽구석에서 물을 끓이면 아지랑이 처럼 물이 움직이는 현상이 보일것 같습니다. 열받은 부분은 위로 올리가고 반대편으로가서 내려가고 하는 모습이 보일 듯합니다. 그리고 큰 그릇에 찌개를 끓일 때 윗부분을 잘 보면 윗부분에 거품같은 것이 한쪽으로 모이는 것이 보이느데 이것이 대류현상 때문입니다.
화학
Q. 매년 날라오는 중국 미세먼지 해결방법에대해서
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.중국에서 녹화사업을 하는 수 밖에 없을 것 같습니다. 미세먼지는 우리나라에서 발생한다기 보다는 중국에서 넘어오는 것이 많은 것 같습니다. 특히 중국이 산업화 되면서 더욱 심해지고 있는 듯합니다. 결국 중국에서 오염방지 시설을 해야근본적으로 사라질 것 같습니다.
토목공학
Q. 거중기는 어떻게 작은 힘으로 무거운 물건을 들 수 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.세계문화유산으로 등재된 수원 화성에 가보면 크고 무거운 돌로 성곽을 쌓은 것을 볼 수 있다. 매우 무거운 돌 하나, 하나를 사람이 어떻게 쌓았을까? 이 궁금증은 성을 축성한 과정을 기록한 ‘화성성역의궤’를 보면 알 수 있다. 이 기록에 의하면 ‘성곽에 사용한 돌은 약 18만개이며…거중기를 이용하여 12,000근의 큰 돌을 불과 30명의 장정으로 움직여 한 사람당 넉넉히 400근을 감당할 수 있었다. ’ 라고 쓰여 있다. 1근을 600g이라고 한다면 7200kg 의 돌을 1인당 240kg 씩 나누어 든 셈이다. 만약 사람이 역도선수처럼 직접 이 무게를 감당한다면 도저히 들어 올릴 수 없는 무게이지만 이 작업이 가능했던 이유는 정약용이 제작한 거중기를 사용하였기 때문에 실제로는 1/8의 힘만 들었을 뿐이다. 거중기는 도르래의 원리를 이용하여 만들어진 도구이다. 4개의 고정 도르래와 4개의 움직도르래 그리고 녹로가 응용된 도구로 무거운 물체를 손쉽게 들어 올림과 동시에 무게 중심을 잘 잡을 수 있도록 고안이 되었다고 한다.도르레의 원리로 만들어진 것입니다.