안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
화학
Q. 탄산이 빠진 음료는 왜 본래의 맛과는 다르게 느껴지는 걸까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.탄산은 음료에 첨가되면 그 음료에 탄산 가스가 녹아들어가서 소량의 이산화탄소가 생기게 됩니다. 이산화탄소는 탄산이 풍부한 음료에서 맛과 향의 일부를 형성합니다. 이러한 탄산의 영향으로 음료는 기분 좋은 탄산감이 느껴지며, 청량감과 향도 산뜻하게 느껴집니다.하지만 탄산이 제거되면 음료에서 탄산감과 청량감이 사라지기 때문에, 본래의 맛과는 다르게 느껴집니다. 탄산이 빠진 음료는 물의 느낌에 가깝고, 쓴 맛과 달콤한 맛 등 음료의 다른 성분이 강조됩니다. 또한, 탄산이 빠진 음료는 탄산감과 청량감이 부족하기 때문에, 마시는 동안 입안에서 살짝 느껴지는 거품이 없어져 음료 자체가 부드럽게 느껴질 수 있습니다.그러므로 탄산이 빠진 음료는 본래의 맛과는 달리 덜 화려하고 부드러운 느낌이 강조되는 것이 일반적입니다.
지구과학·천문우주
Q. 갈릴레이 갈릴레오 시대에 현미경을 만들어 지동설에 근거를 찾았네요.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.현미경과 돋보기는 각각 다른 원리로 작동하는 광학 기기입니다.먼저 돋보기는 빛을 산란시켜 작은 물체의 확대된 이미지를 만드는 원리로 작동합니다. 돋보기의 렌즈는 빛을 수직으로 집중시켜, 작은 물체에 닿는 빛을 산란시키게 됩니다. 그 결과, 산란된 빛이 돋보기 뒷면에 있는 렌즈에 집중되어 확대된 이미지를 만들어줍니다. 이렇게 돋보기는 빛의 산란을 이용하여 작은 물체를 확대하는 것입니다.반면에 현미경은 광학적 렌즈를 이용하여, 빛을 직접 반사시켜 작은 물체를 확대하는 원리로 작동합니다. 현미경은 빛이 투과하지 않는 물체를 산란시켜 이미지를 만들어내는 돋보기와는 달리, 빛이 투과하는 물체에 대해서도 관찰이 가능합니다.또한, 현미경은 보통 돋보기보다 더 높은 확대율을 제공합니다. 돋보기는 대개 2배에서 10배까지의 확대를 제공하는 반면, 현미경은 100배 이상의 확대가 가능합니다.따라서, 현미경과 돋보기는 각각 다른 원리로 작동하며, 현미경은 더 높은 확대율과 빛의 투과성으로 작은 물체의 관찰에 적합합니다. 반면에 돋보기는 빛의 산란을 이용하여 작은 물체를 간단하게 확대하여 관찰하는 데 적합합니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기 날개 끝은 왜 직각으로 세워져 있나요??
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.비행기 날개 끝이 일자로 되어 있지 않고, 대개 약간 올려져 있는 이유는 무서운 용어가 따로 없이 "워시아웃" 또는 "스팬아웃" 이라고 불리는 공기 역학 현상 때문입니다.비행기가 고속으로 날아갈 때, 날개를 끝으로 갈수록 공기가 빠르게 흐르게 됩니다. 이때 날개 끝에서 흐르는 공기와 날개 윗면에서 흐르는 공기 사이에는 압력 차이가 발생하게 됩니다. 이 압력 차이는 비행기의 안정성에 영향을 미치게 되는데, 압력 차이가 커지면 날개 끝이 움직이는 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 현상을 워시아웃이라고 합니다.날개 끝이 일자가 아니라 약간 올려져 있으면, 공기가 날개 끝에서 흐르는 동안 압력 차이를 줄여주는 효과가 있어서 워시아웃을 방지할 수 있습니다. 이렇게 올려진 날개 끝을 "스판 엔드(또는 윙키프트)"라고 부릅니다.따라서, 비행기 날개 끝이 일자로 되어 있지 않고 약간 올려져 있는 것은 안전과 안정성을 위해서 입니다.
전기·전자
Q. 화장실에 있는 ‘핸드드라이어’는 무슨 원리인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.핸드드라이어는 전기 기술을 이용하여 손을 말려주는 기기입니다. 핸드드라이어는 일반적으로 두 개의 구성 요소로 구성됩니다.첫 번째 구성 요소는 손을 불어 마르게 해주는 바람을 만드는 모터입니다. 모터는 작동할 때 회전력을 생성하며, 이 회전력은 팬 또는 터빈과 같은 블로어로 전달됩니다. 블로어는 모터에서 받은 회전력을 이용하여 공기를 빨아들이고 압축하여 바람을 만들어냅니다.두 번째 구성 요소는 전기 히터입니다. 이 히터는 공기를 따뜻하게 만들어주어 손을 말리게 합니다. 일반적으로 핸드드라이어의 히터는 니크롬(Chromium-Nickel) 선으로 만들어져 있으며, 전기가 흐르면 선이 단열체로 뜨겁게 달궈집니다. 이 뜨거운 선은 공기를 따뜻하게 만들어주어 손을 빠르게 말리게 합니다.따라서, 핸드드라이어는 모터로 공기를 빨아들여 블로어로 압축한 다음, 전기 히터로 공기를 따뜻하게 만들어 손을 말려주는 방식으로 동작합니다. 최근에는 기계 안에 필터나 UV램프 등을 장착하여 위생성을 높이는 방식으로 발전하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 땅 밑에 마그마는 왜 흐르고 있는 건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.됩니마그마는 지하 깊이에서 땅 속에서 생성됩니다. 이는 지각 내부에서 일어나는 지열 활동에 의해 발생하는데, 지구 내부의 열로 인해 암석이 용융되어 생성다. 이러한 지열 활동은 지구의 내부에서 일어나는 에너지로 인한 것입니다.이 지열 활동은 지하에 있는 암석들의 녹는 점을 초과하여 용융시키는 것으로, 이러한 과정에서 생성된 용융 암석은 마그마라고 불립니다. 마그마는 보통 지하 깊이 약 10km 이상의 깊은 곳에서 생성되며, 고온 고압 상태에서 존재합니다.마그마는 지하로 내려가기도 하지만, 때로는 지표면 깊이로 상승하면서 화산 분출로 발산될 수 있습니다. 이는 지하에서 마그마의 압력이 지나치게 높아져 분출구를 찾아 지표면으로 상승하게 되기 때문입니다. 이러한 과정에서 화산 분출이 일어나며, 우리가 흔히 알고 있는 화산 분화 현상이 일어나게 됩니다.
전기·전자
Q. 집에서 요거트를 만들어서 먹습니다. 간단한 기구가 요물입니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.이 방법은 자연발효 과정을 이용하여 요거트를 만드는 것입니다. 요거트는 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)와 스트레프토코커스 테르모필러스(Streptococcus thermophilus)라는 미생물이 우유에서 발효되어 생기는 유산균에 의해 만들어지는 유산균 발효 음식입니다.요거트 스타터는 미생물이 포함된 요거트를 말합니다. 우유에 요거트 스타터를 섞으면 락토바실러스 불가리쿠스와 스트레프토코커스 테르모필러스가 우유에서 발효됩니다. 미생물은 우유의 락토오스와 같은 설탕을 이용하여 에너지를 생산하면서 산을 만들어 내고, 이로 인해 우유가 발효되어 요거트가 만들어집니다.따라서 우유와 요거트 스타터를 섞고, 일정한 온도와 환경을 유지하여 자연적인 발효 과정을 거치면 다음날 요거트가 완성됩니다. 이때 통안에 끓는 물을 부어두면 고정된 온도와 습도를 유지하여 발효가 원활하게 이루어질 수 있습니다.
화학
Q. 남자와 여자의 변성기 기간이 차이가 나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.변성기는 성호르몬의 분비에 변화가 일어나는 시기를 말합니다. 남성의 경우 성호르몬인 테스토스테론의 분비량이 크게 변화하지 않아 변성기의 기간이 짧습니다. 반면 여성의 경우, 폐경기에 이르러 에스트로겐이나 프로게스테론의 분비량이 급격하게 감소하면서 변성기를 거쳐갑니다. 이러한 성호르몬의 분비량 변화는 뇌하수체-난소-자궁 축으로 이루어진 여성의 생식기계에서 일어나는데, 이러한 구조적 차이가 성별에 따른 변성기 기간의 차이를 낳게 됩니다.
화학공학
Q. 화학원소는 어떤 기준으로 할걸까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.화학원소의 기호와 명칭을 정립한 것은 러시아의 화학자인 드미트리 멘델레예프입니다. 멘델레예프는 1869년에 열린 러시아 화학회에서 발표한 논문에서, 그 당시까지 알려진 원소를 원자량과 원자가 중성 상태에서의 특성 등을 기반으로 분류하고, 각 원소마다 두 개의 글자로 이루어진 기호를 제안했습니다. 예를 들어, 수소는 H, 산소는 O, 탄소는 C와 같이 표기합니다.화학원소의 기호는 그 원소의 영문 이름이나 라틴어 이름의 첫 글자나 두 글자를 따서 지정합니다. 예를 들어, 수소는 Hydrogen에서 H, 산소는 Oxygen에서 O, 금은 Aurum에서 Au로 지정합니다. 원소의 이름이 같은 경우에는 이를 구별하기 위해 라틴어 이름의 두 번째 글자나 세 번째 글자를 따서 지정하기도 합니다. 예를 들어, 베릴륨(Be)와 비소(B)의 경우, 라틴어 이름인 Beryllium과 Boron의 두 번째 글자와 세 번째 글자를 따서 지정합니다.이후 국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC)에서는 화학원소의 명칭과 기호를 표준화하기 위해 노력하고 있습니다. IUPAC에서는 새로운 원소를 발견했을 때, 그 원소의 발견 과정을 검토한 후, 적합한 이름과 기호를 제안합니다.
지구과학·천문우주
Q. 인류는 어떻게 아주 먼 곳에 무엇이 있는지 알 수 있는건가요??
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.명왕성까지 빛이 도달하는데 걸리는 시간은 약 5시간에서 5시간 반 정도입니다. 하지만 명왕성이 지구와 가장 가까웠던 시절에는 약 4시간 정도 걸렸습니다. 이는 지구와 명왕성 사이의 거리가 계속 변하기 때문에 시간이 다를 수 있습니다.빛으로 멀리 있는 행성을 찾는 기술은 주로 행성의 통과 현상을 이용합니다. 예를 들어, 지구에서 관측하는 별 앞을 지나가는 행성은 그 행성의 크기, 질량, 밀도, 대기 조성 등을 추정할 수 있습니다. 이를 위해서는 매우 정교한 관측 기기와 분석 기술이 필요합니다. 또한, 최근에는 우주 망원경을 이용하여 매우 멀리 있는 행성도 발견되고 있습니다. 이러한 우주 망원경은 지상에서 관측하기 어려운 자외선, 적외선, X선 등을 이용하여 우주의 다양한 물체를 관측할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전기줄에 새들은 감전이 되지 않는 이유가 있는 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.새들이 전기줄에 달라붙지 않고 감전하지 않는 이유는 몇 가지 이유가 있습니다.첫째, 새들의 발바닥에는 전기를 전달하는 능력이 없습니다. 즉, 새들의 발바닥은 전기를 통과시키지 않으므로 전기줄에 달라붙지 않습니다.둘째, 새들의 날개와 깃털은 전기를 흡수하고 분산시키는 역할을 합니다. 날개와 깃털은 유기물질로 이루어져 있어 전기를 흡수할 수 있는 표면적이 크기 때문에 전기를 흡수하고 분산시키는 능력이 뛰어나며, 이를 통해 새들은 전기충격을 받지 않습니다.셋째, 전기줄과 새들의 거리가 충분히 멀어서 전기장의 영향을 받지 않습니다. 전기장은 전류가 흐르는 전기선 주변에 형성되는 영역으로, 전기장 안에 있는 물체는 전기적으로 영향을 받게 됩니다. 하지만 전기줄과 새들의 거리가 멀면 전기장의 영향력이 매우 작아지므로 새들은 전기장의 영향을 크게 받지 않습니다.따라서, 이러한 이유로 새들은 전기줄에 달라붙지 않고 감전하지 않습니다.