안녕하세요~과학전문가 조인철입니다.
Q. 영화에서 보면 투명망토가 있습니다. 우리눈으로 볼 수 없죠.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.투명망토는 현재로서는 이론적인 가설에 그치고 있으며, 메타물질로 투명 망토를 실제로 만드는 기술적인 문제점들이 아직은 존재합니다. 투명 망토는 빛을 반사하거나 흡수하는 물질로 만들어지는데, 일반적인 물질들은 빛을 흡수하거나 반사하기 때문에 투명 망토를 만들 수 없습니다. 하지만, 메타물질은 빛을 통과시키는 기술을 가지고 있기 때문에, 이론적으로 메타물질로 투명 망토를 만들 수 있다는 가설이 제시되어왔습니다. 일부 실험적으로 테스트 하고 있지만 상용화가 힘든 이유는 압력과 같은 외부의 힘에 의해서 약간이라도 변형이 일어나면 메타물질의 특성을 잃게 되어 기능을 수행할 수 없기 때문에 상용화가 어렵습니다.
Q. 자기 부상 열차의 원리를 알려주세요.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.자기 부상열차는 자기장을 이용하여 전기적으로 부상하면서 이동하는 철도 차량으로 일반 철도 차량과는 달리 바퀴와 레일의 마찰이 없기 때문에 매우 빠른 속도로 운행될 수 있습니다. 자기 부상열차의 원리는 전기적인 힘을 이용하여 차량을 끌어올리는 방식으로 이루어집니다. 자기 부상열차의 차량 하부에는 전자기파를 방출하는 전자장 발생기가 있습니다. 그리고 철도 선로 아래에는 전원선이 배치되어 있습니다. 전원선에서 전류가 흐르면 그 주위에는 자기장이 형성되는데 이 자기장과 차량 하부의 전자기파가 상호작용하면서 차량이 부상하게 되는 원리입니다.상용화에 있어서 자기 부상열차는 기존의 철도 구조와 매우 다르기 때문에 새로운 철도 노선을 건설해야 하며 이를 위해서는 막대한 투자가 필요합니다. 또한 자기 부상열차의 운행에 필요한 인프라와 시스템이 많이 발전해야 하기 때문에 이러한 기술적인 문제들을 해결해 나가는 것이 중요합니다. 현재 일부 국가에서는 상용화를 위한 시범운행을 하고 있습니다.
Q. 기온에 따라 달라지는 배터리의 수명 원인이 알고 싶어요.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.기온이 낮은 환경에서 배터리를 사용할 경우, 배터리 내부의 화학 반응이 둔해져서 배터리 용량이 감소하게 됩니다. 이러한 낮은 기온에서 배터리를 사용할 경우 배터리 수명이 단축되는 원인이 됩니다.반대로 기온이 높은 환경에서 배터리를 사용할 경우, 배터리 내부의 화학 반응이 과도하게 일어나면서 배터리 내부 구조가 파괴될 가능성이 높아지기 때문에 배터리 수명이 단축될 수 있습니다.
Q. 암수찍찍이가 식물 도코마리 발상으로 만들어진게 맞나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.벨로크 테이프(찍찍이 테이프)는 도꼬마리에 영감을 받아서 만들어졌습니다. 스위스 전기 기술자 조르쥬 드 메스트랄은 1941년에 산토끼를 발견한 사냥개를 뒤쫓아 달리다가 산우엉이 우거진 숲으로 뛰어들게 되었습니다. 그 때 옷 여기저기에 산우엉의 씨가 붙어서 옷을 털었는데, 산우엉 씨가 잘 떨어지지 않았습니다. 호기심이 많은 드 메스트랄은 집에 돌아와서 산우엉 씨를 확대경으로 살펴보았고, 산우엉 씨(도꼬마리 씨)가 갈고리 모양으로 생겼다는 것을 발견하였습니다. 그는 이것을 이용하여 마침내 한 쪽에는 갈고리가 있고, 다른 쪽에는 실로 된 작은 고리가 있는 벨크로 테이프(찍찍이 테이프)를 만들었습니다.식물을 본따 만든 물건에는 웨딩홀에서 많이 볼 수 있는 민들레 조명이 있습니다.
Q. 물과 증기가 같은 무게라면 증기의 체적은 물에 비해 얼마나 되나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.물과 증기가 같은 무게라고 한다면 증기는 물보다 약 1700배 더 큰 부피를 차지합니다. 왜냐하면 물과 증기가 서로 다른 상태에서 존재하기 때문입니다. 물은 액체 상태에서 입체적으로 분자가 밀집되어 있으며, 증기는 기체 상태에서 분자 간 거리가 멀어져 부피가 확장됩니다.