안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
토목공학
Q. 동남아시아쌀 과 우리나라 쌀은 밥을했을시 고슬하다못해 불면 날릴듯한 쌀과 너무나 기름져보여 찰진 우리 쌀과의 차이는 무엇때문입니까?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.쌀의 종류는 1. 포니카형 (Japonica type)- 쌀알이 굵고 모양이 둥글며 점성이 크다- 멥쌀과 찹쌀로 구분된다.- 주 재배지 : 한국, 일본특징은 단립종 (Short Grain)으로- 자포니카형에 해당- 한국, 일본이 주 재배지- 굵고 짧다- 밥을 하면 끈기가 있다2. 인디카형 (Indica Type)- 쌀알이 가늘고 길며 점성이 약해 부슬부슬하다.- 주 재배지 : 인도, 동남아시아특징은 장립종 (Long Grain)으로- 인디카형에 해당- 인도, 동남아시아가 주 재배지- 가늘고 길다- 끈기가 적고 부슬부슬하다- 식으면 탄성이 있고 단단해짐3. 자바니카형 (Javanica type)- 자포니카형과 인디카형의 중간 특성을 가진다.- 주 재배지 : 인도네시아 자바섬 지역특징 중립종 (Medium Grain)으로- 단립종과 장립종의 중간 정도의 크기- 리소토(Risotto)나 빠에야(Paella)를 만드는데 사용
화학
Q. 수소차는 사고 나면 위험하다는데요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.수소경제 로드맵을 발표하면서 정승일 산업부 차관은 “수소에너지와 수소폭탄은 전혀 다르다”며 “수소는 가장 안전한 연료로 평가받는다”고 말했다. 실제로 수소폭탄(핵융합반응)과 수소탱크 폭발(산화환원반응)은 개념·원리가 다르다. 또 정부는 종합위험도분석에 따라 가솔린·프로판·메탄 보다 수소가 안전하다고 설명한다. 이에 따르면 수소의 위험성을 1이라고 볼 때, 가솔린(1.44)·프로판(1.22)·메탄(1.03)이 모두 상대적으로 더 위험하다. 하지만 이는 4가지 연료를 항목별로 1~4위로 나눠 15개 항목 순위의 평균을 단순히 합산해 상대점수로 변환한 수치다. 예컨대 인화점이 낮은 순서대로 순위를 부여하고, 가솔린에 1점, 메탄에 2점, 프로판에 3점, 수소에 4점을 부여한다. 정부의 설명에 이덕환 서강대 화학과 교수는 “‘수소가 안전하다’는 말은 틀렸다”고 반박한다. 대신 “‘수소를 안전하게 관리할 방법은 있다’는 표현이 정확하다”고 설명했습니다.수소차는 결국 안정성을 매우 잘 되어있다고 보면 될것 같습니다.
토목공학
Q. 벽에 붙이는 빨판은 어떤 원리로 안떨어지는 건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.공기는 눈에 보이지 않지만, 주변 물체들을 누르는 힘을 가지고 있습니다. 이러한 힘을 기압이라고 합니다. 기압은 공기가 많으면 강해지고 공기가 적으면 약해집니다. 플라스틱 판위에 깔때기를 뒤집어 놓고 깔대기안의 공기를 빼면 그안의 공기가 적어서 기압이 약해집니다. 따라서 바깥 공기의 힘이 상대적으로 세기 때문에 플라스틱 판은 바깥에서 안쪽으로 미는 힘을 받아 떨어지지 않는 것입니다. 이것이 바로 빨판의 원리입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구를 도는 달처럼 크루이냐가 위성으로 인정 받지 못한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.소행성 3753 또는 1986 TO의 명칭이다. 1986년 미국의 아마추어 천문학자인 그레이미 와딩턴(Graeme Waddington)이 처음 발견하였다. 지름은 5km 정도로 달의 1/695에 불과하다. 공전주기는 지구와 비슷한 360일이다.궤도가 특이하여 1997년이 되어서야 궤도모델이 완성되었다. 이 소행성은 먼 우주에서 관찰한다면 다른 소행성과 마찬가지로 태양 주위를 약 1년에 한 번씩 타원을 그리며 공전한다. 하지만 지구를 궤도평면에 고정시키고 관찰하면 소행성은 마치 지구 주위를 말발굽 모양의 궤도로 공전하는 것처럼 보인다. 이 때문에 이 소행성은 지구의 두 번째 위성으로 잘못 알려져 있다.크루이냐와 지구의 공전속도가 정확히 같지 않기 때문에 크루이냐의 말발굽형 궤도는 매년 조금씩 움직이게 된다. 그로 인해 약 385년을 주기로 지구에 접근했다가 멀어지는 운동을 반복하게 된다. 지구에 가장 가까울 때의 거리는 지구와 달 사이의 거리의 약 40배 정도이다.이 소행성이 두 번째 달로 오해받은 것과 마찬가지로 세 번째 달 후보도 있었다. 미국의 천문가 빌 영(Bill Young)은 애리조나주에 있는 자신의 천문대에서 지구 주변을 50일 주기로 공전하는 물체를 관측했다고 발표하였다. 그러나 J002E2로 이름 붙여진 이 물체는 파손된 우주선의 조각이 지구의 중력에 붙잡힌 것으로 밝혀졌다. 2003년 6월 이후, J002E2는 지구궤도에서 벗어나 있으며 3~40년 뒤에 다시 포획될 것으로 알려졌다.
생물·생명
Q. 일반적인 생명체들은 모두 수명을 가진 유한한 존재인데 수명이 무한한 생명체도 있을 수 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.생명체의 수명은 '텔로미어'가 결정한다. 텔로미어는 염색체 가닥의 양쪽 끝에 붙어 있는 꼬리로서 세포가 분열할 때마다 길이가 점점 짧아지고, 끝내 텔로미어가 다 짧아져 사라지면 생명체는 죽게된다. 텔로미어와 관련해 가장 유명한 생명체는 '랍스터(바다가재)'이다. 랍스터는 '텔로미어'를 '복구'하는 능력을 가지고 있다. 바닷가재의 세포에 있는 '텔로머라아제'라는 효소가 '텔로미어'를 짧아지지 않게 만든다. 그래서 랍스터는 생물학적 영생을 갖고 있는 생명체이며 절대 '자연사'하지 않는다. 다시 말해 사고나, 다른 동물에게 잡혀 먹지 않는 이상 절대 죽지 않는다는 말이다. 또한 랍스터는 텔로머라아제가 항상 몸에 작용하고 있어 텔로미어가 파괴되는 일을 방지하므로 랍스터는 '노화'되지 않고 지속적으로 '성장'만을 평생에 걸쳐 반복하게 된다.이쯤에서 드는 한가지 의문점이 있다. 왜 기네스북에 등재된 가장 오래 산 랍스터는 200살 밖에(?)되지 않는 것일까? 랍스터가 자연사하지 않는 생명체라면 그 이상의 세월을 산 랍스터도 발견되어야만 한다. 그 이유는 랍스터가 '자연사' 하진 않지만 '사고사'를 많이 당하기 때문이다. 랍스터는 먹이사슬에서 낮은 쪽에 위치하고 있어 다른 바다생물에게 많이 잡아 먹히는 생물이다.
생물·생명
Q. 꽃의 색깔은 어떻게 결정되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.꽃의 색소에는 기본적인 구조의 공통점을 기준으로 해서 플라보노이드, 카로티노이드, 베타레인, 클로로필 등의 네 그룹으로 분류됩니다. 같은 그룹의 비슷한 구조의 색소에서도 사소한 차이로 색깔의 차이가 커지는 수도 있습니다. 네 그룹의 전체 색소를 합하면 그 수는 수천가지나 된다고 합니다.같은 색소에서도 PH 나 함께 있는 다른 색소 등의 조건에 따라 색깔이 바뀌는 일이 있습니다. 색소의 구조 차이나 이러한 조건의 차이 등에 따라서 다양한 꽃의 색깔이 생기는 샘입니다. 사람은 인위적으로 교배를 통하여 다양한 꽃을 만들어 냈습니다. 장미는 필요한 효소의 유전자가 없기 때문에 푸른 색 색소가 합성되지 않는데 오랜 품종 개량의 역사를 가지고 있습니다. 붉은 장미의 붉은색 계통 색소인 시아니딘과 푸른색의 닭의 장풀이나 보라색 라벤더 등의 푸른색 계통 색소인 텔피니딘은 오직 하나의 효소 차이로 달리 만들어집니다. 그래서 필요한 효소 유전자를 첨가할 수있면, 푸른색 계통의 색를 만드는 장미가 나올 수 있습니다. 즉 유전자 조작을 통해 여러가지 색을 만들 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 자전을 멈추면 어떤 일이 일어나나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구의 자전이 멈추면 낮과 밤의 리듬이 흐트러집니다. 결과적으로, 지구의 다른 끝이 태양을 보는 데는 반년까지 걸릴 수 있습니다. 낮에는 훨씬 더 더워지고 밤에는 훨씬 더 시원해 집니다. 낮과 밤의 온도 변화는 거대한 소용돌이를 일으킨다지구의 자기장이 손실될 것입니다.하늘의 별들은 변하지 않을 것입니다.물은 극지방으로 이동하기 시작할 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 온실가스가 많이 올라가게되면 사람이 살수없게 되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.온난화의 원인은 익히 알려진 대로 인간이 배출한 탄소가 대기권에서 온실 막을 형성했기 때문에지구상에 도달한 태양의 복사열이 상당 부분 빠져나가지 못하고 되돌아오는 반복 작용에 의하여대기온도가 점차로 더워지고 있다는 것이 현재 온난화의 원인이라고 보는 것입니다.따라서 이 온난화가 만드는 기상이변의 실체를 보면...온실효과로 대기온도가 상승함으로써 저위도의 해상에 영향을 주게 되어 해수면의 온도 상승에 의한수증기 증발이 증가하면서 그것이 대기의 기상 교란으로 예기치 못한 태풍을 만들게 되고 그러한 태풍은기상청에서도 예측불허의 진행이므로 엄청난 비구름이 예상하지도 못한 지역에 집중하여 유례없는홍수 피해 등을 발생시킨 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 소금쟁이가 물위에서 점프를 할수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.소금쟁이가 점프할 때 물을 너무세게 누르면 표면을 뚫고 빠져버리지만, 적당한 힘으로 눌러주면 아이들이 트램펄린에서 뛰어오르는 것처럼 물 위에서 점프할 수 있다. 너무 약하게 누르면 물위에서 진동만 일을킬 뿐 뛰어오를 수는 없다.소금쟁이는 물에 빠지지 않으면서도 뛰어오를 수 있을 만큼 적당한 힘으로 물을 밀어낸다.
기계공학
Q. 최근 회사 공장내 스마트팩토리 관련하여 로봇 얘기가 많이 나오는데..
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.Robot이란 자유도를 포함하고 기계적 메커니즘으로 구성된 기계로써 프로그래밍 모션을 통해 특정 물체 (재료나 부품 등) 를 이동시키고 다양한 작업을 수행하고 반복적인 기능을 일률적으로 수행할 수 있는 장치로 정의합니다.다관절을 가지고 있는 로봇의 움직임을 보고 있으면 신기하다는 생각과 멋지다는 생각을 들게 합니다. 빠른 동작과 정확성은 물론 중량물을 휙휙 들어 올리고 물체(Work) 에 맞게 Gripper 를 장착하면 특정 목적의 기구적 운동(Vacuum, Gripping, 용접, 절단, 너트러너)을 수행할 수 있습니다.종류를 보면 수직 다관절 로봇수직 다관절 로봇은 3개 이상의 관절을 가지고 있으며 프로그래밍을 통한 서보 제어를 기반으로 다양한 움직임과 각도 작업 수행이 가능합니다. 메이커별로 로봇의 모델별 가반중량에 차이가 있으며 Gripper를 별도로 구성 부착하여 Work 를 파지하거나 고정, 이송을 하게 됩니다. 반복 동작에 대한 정확도가 +,- 0.02mm로 고정도를 자랑하기 때문에 제조 품질에 대한 일관성을 유지할 수 있습니다. 초기에 프로그래밍과 Robot Teaching 과정을 통해 작업에 대한 학습을 저장하고 경로 및 Work 를 수행하게 됩니다. 작업이 복잡하고 관절의 움직임에 대한 Teaching 이 많아 질 수록 로봇의 속도가 저하되고 이는 Tack time 에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 초기 선정 과정에서 로봇의 회전반경 및 움직임에 대한 사전 Study 가 필요합니다. 로봇의 움직임 반경내에 회피해야 할 장애물이 많을 수록 로봇의 회피 기동이 불 필요하게 늘어나고 이는 로봇 속도 저하의 원인이 됩니다. 다관절 로봇 선정과정에는 전문가와 Work 흐름에 대한 높은 이해도를 갖고 있는 인력의 참석이 필수적입니다.스카라 로봇수직 다관절 로봇에 비해 비교적 단순한 Work 를 다루는데 사용하는 것으로 각각의 회전 반경을 가지고 연결 조인트에 축(Z) 방향으로 이송 장치가 포함되어 있습니다. 물건을 흡착하여 분류, 이송하거나 구멍에 볼트를 조립, 삽입하는 맞춤 작업에 적합한 형태의 로봇입니다.델타 로봇평행사변형 형태의 xyz 방향에 링크로 구성되어 있는 로봇협동 로봇일반적으로 로봇의 행동반경에는 펜스를 쳐서 작업시 사람의 출임을 방지하는데 협동 로봇은 작업장 내 오픈된 공간내에서 사람과 함께 상호 작용을 통해 작동하는 로봇입니다. 로봇 센서를 통해서 근처에 충돌 위험이 있는 인체의 접촉을 방지하는 기능이 포함되어 있습니다.