안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지리산과 한라산 중에 가장 높은 산은 어디인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.지리산과 한라산은 대한민국에서 가장 유명한 산 중에 하나입니다. 그 중에서도 가장 높은 산은 한라산입니다. 한라산의 높이는 1,950m입니다. 반면, 지리산의 높이는 1,915m로 한라산보다 조금 낮습니다.
화학
Q. 친환경 차 중에서 수소 차도 있습니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.수소 차는 전기를 생산하기 위해 수소 연료를 사용하는 차량입니다. 일반적으로 수소 차는 전기 자동차보다 더 깨끗한 에너지를 사용하며, 차량이 작동하는 동안 배출되는 유일한 대기 오염물질은 물입니다. 그러나 수소 차가 일반 전기 자동차에 비해 널리 사용되지 않는 이유는 여러 가지가 있습니다.첫째, 수소 생산 및 저장 기술이 아직 발전 중에 있습니다. 수소 연료를 생산하고 저장하는 과정에서 에너지가 많이 소비되고, 고압 수소 저장탱크를 사용해야 하므로 수소 차의 제작 및 유지 비용이 높아집니다.둘째, 수소 충전소 인프라가 충분하지 않습니다. 수소 차를 충전하는 충전소는 전기 자동차를 충전하는 충전소보다 훨씬 적습니다. 이는 수소 차의 보급이 매우 어렵게 만듭니다.셋째, 수소 연료 전지 기술이 아직 부족합니다. 수소 연료 전지는 일반적으로 전기를 생산하고, 차량의 모터에 전달하여 움직이게 하는 핵심 기술입니다. 그러나 전지의 수명과 효율성 면에서 아직까지는 개선이 필요합니다.마지막으로, 수소 차의 안전성 문제도 해결되어야 합니다. 수소 연료는 폭발 위험이 있으며, 고압 수소 저장탱크가 손상될 경우 치명적인 사고가 발생할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전기흐름에 의하여 색상이 변하는 패인트가 있다고 합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.전기흐름에 의해 색상이 변하는 페인트는 일반적으로 "전기반응성 페인트(electrochromic paint)"라고 불립니다. 이러한 페인트는 전기를 통해 색상이 변하는 특수한 소재를 사용하여 만들어집니다.전기반응성 페인트의 동작 원리는 간단합니다. 일반적으로, 이러한 페인트는 두 개의 전극과 전해질이 포함된 층으로 구성됩니다. 전극은 전해질에 의해 분리되어 있으며, 전해질은 전기가 흐를 때 색상이 변하는 특수한 소재로 구성됩니다. 이 소재는 전극 사이에 있으며, 전극에서 전기를 공급하면 이 소재는 화학 반응을 일으켜 색상을 변화시킵니다. 이러한 반응은 전기가 차단되면 되돌아오지 않으므로, 전기가 연결되어 있을 때만 색상이 변합니다.
기계공학
Q. 세계 최초로 기차를 만든 발명한 누구인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.세계 최초의 기차는 대부분의 역사학자들이 조지 스테판슨(George Stephenson)이 발명했다고 생각합니다. 그는 1814년, 영국 뉴캐슬에서 "블러티 메리"라는 증기 기관차를 제작하였습니다. 이 기관차는 최초로 성공적인 상용화에 이르게 되었으며, 이후 수많은 역사적인 기차들이 스테판슨의 개발한 철도 네트워크를 따라 운행되게 되었습니다. 스테판슨은 산업혁명 초기에 교통 수단의 혁신을 이룩한 발명가 중 하나로 인정받고 있습니다.
화학공학
Q. 계면활성제(세제)는 어떻게 기름과 같은 오염물을 제거시켜주나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.오염물질은 수면장력(surface tension) 때문에 물과 밀착하여 붙어있는데, 이로 인해 물로만 닦아내기 어렵습니다. 계면활성제는 수면장력을 낮추어 오염물질과 물의 결합력을 약화시키고 분산시키는 역할을 합니다. 계면활성제 분자는 수소와 탄소로 이루어진 수직적인 구조를 가지고 있어, 수분자와는 수소결합을 형성하고, 수면으로 놓이게 되면 수분자를 교란시켜 수면장력을 낮추는 효과가 있습니다. 이렇게 계면활성제가 추가된 물은 오염물질과 물의 결합력이 약화되고, 오염물질이 물 속에 분산되어 제거되는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 다소 허무맹랑한 얘기를 들었는데..사실인지 궁금하네요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.이는 옛날에는 사실이었지만, 현재에는 그렇지 않습니다. 과거에는 대부분의 여성들이 실내에서 활동하고 있었기 때문에 남성들이 번개에 맞을 확률이 높았습니다. 하지만 현재에는 여성들도 야외에서 활동을 많이 하기 때문에 이러한 차이는 크게 나타나지 않습니다.그러나 여전히 남성들이 여자들보다 번개에 맞을 가능성이 높은 경우가 있습니다. 이는 주로 남성들이 야외에서 더 많은 시간을 보내며, 노동력으로 일하는 경우가 많기 때문입니다. 따라서 여전히 이러한 차이가 존재할 수 있습니다.그리고 벼락에 맞을 확률은 개인의 키, 체질, 거주 지역 등 여러 가지 요인에 따라 달라지기 때문에 일반화하기는 어렵습니다
화학
Q. 이사하면서 지인으로부터 꽃다발을 선물 받았는데...
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.꽃을 설탕물에 담아두면 더 오래 보존될 수 있습니다. 이유는 꽃에서 수분이 증발될 때, 꽃을 구성하는 세포벽과 같은 부분이 수분을 대신하여 당분 등의 성분을 사용하기 때문입니다. 설탕물은 이러한 당분 등의 성분을 꽃에 공급해주어 꽃이 더 오래 살아남을 수 있도록 도와줍니다.또한, 드라이플라워는 꽃이 건조하게 된 후에도 모양이 유지되도록 처리된 것이기 때문에 물에 담지 않아도 오래 보존될 수 있습니다. 하지만 설탕물에 담긴 신선한 꽃의 경우, 일정 기간이 지나면 설탕물에서 꽃의 성분이 분해되어 변질할 수 있으므로, 꽃을 교체해주는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 은하 안에 작은은하가 존재할 수 있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.은하 안에는 작은 은하가 존재할 수 있습니다. 이러한 작은 은하들을 소은하(galaxy subgroup)라고 부르기도 합니다.소은하는 은하 군(galaxy cluster)이나 은하 단(grupa of galaxies)을 구성하는 일부 요소가 될 수 있습니다. 은하 군이나 은하 단은 수십 개에서 수천 개의 은하들이 중력으로 묶여있는 거대한 천체 집합체입니다. 은하 군이나 은하 단은 서로 다른 소은하들이 서로 충돌하면서 형성될 수도 있습니다.따라서 은하 안에는 작은 은하들도 존재할 수 있으며, 이러한 작은 은하들이 서로 모여 은하 군이나 은하 단을 형성하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 충격파의 속도는 얼마나 빠른가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.충격파란, 소리가 전파되는 것과 비슷한 메커니즘이지만, 매질을 통해서 전달되는 소리와 달리 충격파는 진공 상태에서도 전달될 수 있는 고체나 액체의 경계면에서 발생한 압축파입니다. 충격파는 일반적으로 물리적인 충격이나 폭발로 인해 발생하며, 폭발이 발생하면 고온 고압 가스가 폭발 중심부로 이동하여 충격파가 형성됩니다.충격파는 전달 속도가 소리보다 빠릅니다. 소리는 대기나 다른 매질을 통해서 전달되므로 전달 속도가 매질의 밀도와 탄성에 영향을 받지만, 충격파는 진공이나 고체를 통과할 수 있으므로 소리보다 빠른 속도로 전달됩니다. 예를 들어, 지구 상에서 폭발이 발생한 경우, 충격파는 대기를 통해서 전달되며, 이때 충격파의 속도는 약 340m/s입니다. 그러나 우주에서는 거의 진공 상태이므로, 충격파는 더 빠르게 전달될 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀은 공간의 한점으로 모일텐데 주변 물질은 납작한 형태로 회전하는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.블랙홀은 매우 높은 질량을 가진 항성이 그 질량을 더이상 지탱하지 못할 때 발생하는 현상입니다. 이 질량이 충분히 커지면 중력이 더 이상 막을 것이 없어지고 그 중심에는 거의 무한히 작아지는 점, 즉 싱귤래리티(singularity)가 형성됩니다. 이 싱귤래리티 주변에는 이론상으로 모든 방향에서 질량을 끌어들이는 중력장이 형성되어야 하지만, 실제 블랙홀 주변에서는 나선형으로 회전하는 강한 중력장이 형성됩니다.이러한 나선형의 중력장은 블랙홀의 회전운동으로 인해 발생하는 현상입니다. 블랙홀을 구성하는 물질은 고속으로 회전하는데, 이 회전운동이 중력장에 영향을 주어 나선형의 중력장이 형성되게 됩니다. 이런 나선형의 중력장은 블랙홀 주변에 있는 물질을 회전하게 만들어서, 블랙홀의 회전운동을 전파시키는 역할을 합니다.또한, 블랙홀이 3차원 공간에서 납작한 형태로 보이는 이유는 관측자와의 상대적인 위치와 관측 방향에 따라서 보이는 형태가 달라질 수 있기 때문입니다. 이러한 관측자의 상대적인 위치와 관측 방향에 따른 차이로 인해 블랙홀은 3차원 세상에서도 2차원 형태로 보일 수 있습니다.