안녕하세요 진정현 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 가을하늘은 높다고 하나요? 실제로 그런가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.늦장마가 끝나고 나면 보통 가을이라고 보는데 시베리아 벌판의 공기가 우리나라로 다가오기 시작합니다.이때부터 높은 하늘을 실감할 수 있는데 하늘이 높게 보이는 것은 공기 중에 먼지가 적어서 낮은 고도에서 빛의 산란이 적기 때문입니다.산란은 태양빛이 먼지나 작은 입자에 부딪혀 부서지는 것으로 하늘의 파란색을 볼 수 있게 해 주며 하늘의 색이 파랗게 보이는 것은 아주 높은 곳의 미세한 공기 분자에서 태양빛이 산란하기 때문입이다. 만약 산란이 없다면 하늘은 검게 보였을 것입니다.
전기·전자
Q. 6g도 이제 개발을 하는듯 한데! 그 원리는 어떤건가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.아직 구체적인 개발 방향이 나온건 아닙니다. 5G 또한 상용화 몇년전부터 어떤 방식으로 기술을 정의할지 상당한 논의가 있었습니다. 다양한 기술을 접목하여 성능을 높혔을때 기존 대비 차이가 극명해야 하기 때문에 많은 연구가 있어야 합니다.아직은 여러 논의를 진행중인 단계이므로 6G의 대표 기술이 무엇이냐는 아직 시기상조로 보입니다.
지구과학·천문우주
Q. 가을 하늘이 높다는 말은 과학적으로 맞나요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.늦장마가 끝나고 나면 보통 가을이라고 보는데 시베리아 벌판의 공기가 우리나라로 다가오기 시작합니다.이때부터 높은 하늘을 실감할 수 있는데 하늘이 높게 보이는 것은 공기 중에 먼지가 적어서 낮은 고도에서 빛의 산란이 적기 때문입니다.산란은 태양빛이 먼지나 작은 입자에 부딪혀 부서지는 것으로 하늘의 파란색을 볼 수 있게 해 주며 하늘의 색이 파랗게 보이는 것은 아주 높은 곳의 미세한 공기 분자에서 태양빛이 산란하기 때문입이다. 만약 산란이 없다면 하늘은 검게 보였을 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 피사의 사탑은 왜 기울어저 있으며 어떻게 무너지지 않는것일까요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.기울어지는 이유와 머너지지 않는 이유는 둘다 ‘무게중심’과 ‘연약지반’에 있습니다. 연약지반은 피사의 사탑을 기울게 한 원인이기도 하지만, 반대로 기울어지더라도 넘어지지 않게 하는 요소로 여겨지고 있습니다.최근 사탑 지하 등 여러 군데에 계측장치를 설치하고 정보를 종합해본 결과, 이러한 연약지반이 큰 지진이 일어났을 때 충격을 흡수하는 완충제 역할을 하기 때문이라는 점입니다. 일반적으로 단단한 땅에서는 건축물이 지진에 의해 횡방향, 종방향으로 흔들리다가 일정 이상이 되면 지반이 견디지 못하고 붕괴되는 사고로 이어지지만, 그러나 피사의 사탑이 위치한 지반은 대부분이 점토질로 연약지반으로 찰흙처럼 서로가 달라붙는 성질(부착력) 때문에 건축물이 지진으로부터 흔들려도 점토의 부착력에 의해 지진에 대해 어느 정도의 저항을 할 수 있는 원리라고 할 수 있겠습니다. 이렇게 점토질이 많이 함유된 연약지반인 피사의 사탑과 같이 지반에 대한 기초공사를 제대로 하지 않고 공사를 하는 경우에는 안전상의 문제가 될 만큼 위험합니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기가 뜨는건 과학적으로 어떤원리일까요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.비행기나 헬리콥터가 하늘을 날 수 있는 것은 날개가 받는 양력때문인데 아래 그림의 형태로 날개가 만들어져있습니다.추력은 앞으로 가속하는 힘이며 비행기의 경우 엔진으로부터 나오고 항력은 가속을 방해하는 유체의 저항력이며 운동방향과 반대방향으로 작용합니다.중력은 지구상에서 질량을 가진 모든 물체에 작용하는 힘이며 아래방향으로 작용하고 마지막으로 공중에 떠 있기 위해서는 위쪽으로 작용하는 또 하나의 힘이 있어야 하는데 이 힘이 바로 양력입니다.이 양력이 발생하는 이유는 날개에 모양에 영향이 있는데 추력이 발생하면서 나타나는 항력이 약간 기운 모양때문에 아래 방향으로 휘어서 나타납니다. 그에 대한 반작용이 위로 나타나면서 양력이라는 힘이 발생한다고 볼 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 일본쪽에서 지진이 많이 일어나는 과학적인 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.일본은 전세계적으로 지진과 화산이 잘 일어날 수밖에 없는 지각 판경계 부근에 위치하여,지각끼리의 충돌이 심한 환태평양 조산대에 위치해 있어, 잦은 지진과 화산이 많을 수밖에 없습니다.
전기·전자
Q. 정격전압(220V)에 관한 질문 드립니다.
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.정격 전압 220V와 110V 는 교류 전압을 의미하는데 각 나라마다 차이가 있는 이유는 교류 발전기의 차이에서 발생합니다.교류 발전기가 220V 용으로 설치된 곳에서는 220V 교류 전압을 사용할 수 있는것처럼 각 나라마다 본인들의 개발된 발전기를 사용하면서 통합이 되지 않았습니다.세계적으로 합의를 통해 하나로 통합한다면 채택되지 않은 나라는 모든 발전기를 교체해야하는데 비용문제로 쉽지 않은 문제이기 떄문입니다.
전기·전자
Q. 전깃줄에 새가 앉아있어도 감전되지 않는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.감전은 "몸체의 두 부분 사이에 전위차가 생길 때" 전류가 흐르게 되어 몸체에 전기적 충격을 주는 현상입니다.(전압은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다.)전류가 흘러 감전이 되려면 전위차가 존재해야 하는데, 전위차가 0일 때는 전류가 흐르지 않습니다.따라서, 전선 위에 새가 앉아있을때 전류의 흐름은 새 몸으로 올라가지 않고 전선을 따라 지나갑니다. (물론 새를 통해 약간의 미세 전류는 흐를 수 있습니다.)
지구과학·천문우주
Q. 비행기를 타면 귀가 아프고 먹먹한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.알고 계신 것처럼 기압차이 때문에 귀 통증이 발생합니다. 고도가 높아진 만큼 기압은 낮아지는데 비행기는 낮아진 기압을 대비하기 위해 기내의 공기압을 낮추게 됩니다.고막을 중심으로 양쪽의 압력차가 커지면서 고막이 잠시 부풀어 오르게 되는데 이때 통증을 느끼게 됩니다.사람마다 고막 통증을 느끼는 차이가 있기 때문에 지속적으로 아프시다면 병원에 방문하시기 바랍니다.
전기·전자
Q. 핫팩, 주머니 난로의 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.일회용 핫팩은 부직포 주머니에 가루가 들어 있는 형태가 일반적이며 꺼내어 흔들거나 주무르면 열이 발생하기 시작하고, 3~4시간 정도 열이 지속됩니다. 핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생합니다. 일반적인 철의 산화는 아주 천천히 진행되기 때문에 열이 발생하는 것을 느끼기 어렵지만, 손난로 안에 들어 있는 철은 가루 형태로 조금만 흔들어주어도 빨리 산화되고 그 과정에서 온도가 급격히 높아지게 되는 것입니다.특히 핫팩에 들어 있는 가루들은 아주 곱고 미세한데, 핫팩을 흔들면 주머니 밖 외부 공기와 만나면서 빠른 속도로 철가루가 산화될 수 있기 때문입니다. 또한 핫팩에는 탄소가루와 소금, 물 등이 포함되어 있는데, 이러한 물질들은 산화가 빨리 이루어지도록 돕는 촉매 역할을 해 손난로가 더욱 더 빠르게 열을 낼 수 있도록 도와준다고 합니다.