여름철 생활 속 궁금증! Quiz로 시원하게 풀어볼까?

더워 더워 더워~ 무더운 날씨가 기승을 부리고 있습니다.
오늘 포스팅은 여름을 생각해보는 시간으로 꾸며보려고 하는데요, 막바지 여름을 즐기며 생활 속에서 찾을 수 있는 궁금증도 함께 풀어봅시다~

#1.
첫 번째 문제!

여름은 한 해의 네 철 가운데 둘째 철이라고 정의 됩니다. 낮이 길고 더운 계절로, 달로는 6~8월을 말합니다. 여러분은 여름하면 무엇이 떠오르시나요? 여름휴가, 방학, 해수욕장, 수박, 비키니, 아이스크림, 계곡. 하지만 이것이 없다면, 여름 같지 않을 거 같아요.
밤이면 귓가에 웨엥~하는 소리로 전쟁을 선포하는 존재, 바로 모기입니다.^^

우리의 피를 빨아먹는 모기는 __모기이다.

빈칸 안 정답은 무엇일까요~?
웨엥~ 하고 날아와 슬쩍 피를 빨아먹는 모기. 밤에 일어나 졸린 눈을 비비며 불을 켜 모기를 잡겠다는 목표를 갖지만 이미 피부는 모기에게 물려 붉게 부어오르고 가려운 상태가 되곤 하죠. 그렇다면 저 문제의 답을 살펴볼까요?

@eyeweed / http://www.flickr.com/photos/eyeweed/3553113835


첫 번째 질문의 답은 바로 ‘암컷’이랍니다.

모기도 암컷과 수컷으로 나뉘는데요. 사람의 피를 빨아먹는 모기는 모두 다 암컷이랍니다. 암컷 모기는 사람이나 동물의 피를 빨아 영양분을 보충하고 뱃속의 알을 키우는데요, 이에 반해 수컷모기는 주로 꽃에서 나는 꿀이나, 과일즙, 나무의 수액 등을 빨아서 영양을 섭취합니다. 때때로 꽃이 피어 있는 곳이나 과일이 달린 곳에 모기가 멈춰 있는 것도 이 때문이랍니다.

물론 암컷 모기도 식물의 즙액이나 과즙을 빨아먹고 살긴 하지만 암컷 모기가 알을 갖게 되면 즙액이나 과즙으로는 영양분을 충족시킬 수 없고 동물성 단백질이 있어야 알을 키울 수 있기 때문에 반드시 흡혈이 필요하다고 하네요.

암컷 모기는 흡혈을 한 후 4 - 7일 만에 뱃속의 알을 완전하게 키워 알을 낳기 시작하는데요, 빨간집모기의 경우 72일간 생존하며 13번 정도 알을 낳을 수 있으며, 상태에 따라 1회에 약 155개 정도를 낳는다고 합니다.

혹시, 모기를 잡았는데, 사람의 피가 보이지 않는다면, 둘 중 하나겠죠? 아직 당신의 피를 빨아먹지 못한 암컷모기이거나 그냥 웽~하고 돌아다닌 것뿐인데 사람의 피를 빨아먹는 암컷모기 대신에 잡힌 수컷모기. 만약 후자라면, 수컷모기한테 미안한 마음이 드는군요.

#2.
자, 그럼 두번째 질문 나갑니다.

더운 여름에 사무실이나, 방에 있어주는 고마운 존재, 바로 선풍기에 대한 문제!

@ToastyKen / http://www.flickr.com/photos/toasty/404358012

선풍기 앞에서 말을 하면 목소리가 덜덜 떨리는 것처럼 들리는 이유는 ____ __ 때문이다.

어렸을 때, 선풍기 켜놓고 바람 앞에서 얘기를 하면 덜덜 떨리는 목소리에 재미있다고 시도해본 경험 다들 있으시죠?

빈칸 안 정답은 무엇일까요?

정답은! 흔들리는 공기랍니다.
지금부터 그 이유에 대해 설명해 드릴게요. 우리가 말을 할 때, 우리 입에서 나온 목소리도 다른 소리와 똑같이 주변에 있는 공기를 통해서 귀로 전달됩니다. 그런데 선풍기를 켜 놓으면 주변의 공기가 선풍기 바람 때문에 빙글빙글 돌게 되는 것이죠. 그래서 흔들리는 공기를 통해 자신의 목소리가 귀에 들어오게 되기 때문에 마치 소리가 덜덜 떨리는 것처럼 들린답니다. 선풍기 앞에서 종잇조각을 날려 보면 팔랑팔랑 원을 그리며 흩어지는 것처럼 우리의 목소리도 흔들리는 공기 안에서 떨리는 것처럼 들리는 것입니다.

#3.
자, 이제 마지막 질문 나갑니다.
요즘 휴가철이죠? 여러분이 생각하는 여름휴가 최고의 피서지는 어딘가요?
제가 생각하는 곳은 바로 해수욕장인데요, 백사장과 함께 파~란 물결이 넘실대는 해수욕장에서 놀다가 파라솔에 모여앉아 치킨을 먹는.. 그런 상상! 생각만 해도 행복한 휴가철 모습이네요. ^^ 마지막 문제는 바로 이 해수욕장에 대한 것이랍니다.

해수욕장의 물이 파란 이유는 __ __ 때문입니다.

빈칸 안 정답은 무엇일까요~?
분명 해수욕장의 물은 파랗거나 푸른색인데, 손에 물을 담아보면 아무 색깔도 없는 투명한 액체죠.. 분명 눈에 보이기엔 짙은 푸른빛을 띠고 있는데 말이죠. 과연 그 이유는 무엇일까요?

정답은 바로 ‘빛의 산란’입니다.

햇빛은 빨간색부터 보라색까지 여러 가지 파장의 빛이 섞여있는 전자기파의 일종입니다. 이러한 빛은 대기를 통해 들어오면서 대기 중의 질소나 산소, 먼지 등과 같은 입자와 부딪혀 사방으로 어지럽게 흩어져 퍼지게 되는데요, 이런 현상을 빛의 산란이라고 합니다.

햇빛은 맑은 물에 부딪치면 먼저 파장이 긴 적외선과 붉은 계통의 빛부터 흡수되기 시작하기 때문에 빨간색의 경우, 수심 15m 정도 들어가면 75% 정도가 흡수되고, 30m로 들어가면 거의 대부분 흡수되게 됩니다. 파장이 짧은 파란색은 흡수가 느리기 때문에 물 분자에 부딪쳐 산란이 더 많이 일어나는데 우리의 눈은 이렇게 산란된 빛을 보게 되므로 바다가 파란색으로 보이는 것입니다. 

@Ipoh kia / http://www.flickr.com/photos/ipohkia/3303793937

만약 수심이 더 깊은 곳에서는 파란색 역시 대부분 흡수되는데, 이 경우 바다의 색은 검게 보이게 됩니다. 수심이 깊은 곳이 검푸른색으로 보이는 경우가 이와 같다고 할 수 있습니다.

헌데 열대 지방의 바다는 초록색을 띠고 있기도 하죠? 이는 물속에 있는 식물성 플랑크톤의 한 종류가 황색 색소의 요인이 되어 파란빛보다는 초록색으로 산란이 되기 때문이라고 하네요.

이상 굿가이와 함께 여름 속 과학에 대해서 살펴보았습니다.
여름철 생활 속 궁금증들이 팍팍 풀리니, 시원해지시지 않으셨나요?

사전에도 나와 있는 여름은, 낮이 길고 더운 계절입니다. so hot!
높은 온도에, 습도까지 더해지면 짜증내기 일쑤인데요, 짜증을 내기보다는 상대에게 한 번 더 미소 짓고, 불쾌지수가 높아도 시원한 마음을 갖고 여름을 즐겨봅시다.^^


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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

국내 최대 풍력발전단지, 특별함이 있는 영덕으로 가다...

국내 최대의 풍력발전 단지가 경북 영덕에 있다. 풍력발전은 신재생에너지의 대표적인 형태로 이산화탄소와 같은 온실가스를 내지 않기 때문에 유럽국을 비롯한 많은 선진국에서 풍력 발전에 대한 투자를 아끼지 않고 있다. 특히 이 곳 영덕 풍력발전단지는 1997년 발생한 산불로 인해 완전 폐허가 된 능선에 세워졌기 때문에 환경적인 측면을 더욱 고려했다는 점이 주목받고 있다.

우리나라 최초의 풍력발전소이자 최대 크기를 자랑하는 이곳을 조성한 기간은 불과 1년 남짓이다. 영덕에서 강구항으로 내려가는 해안도로의 중간쯤에 가면 해맞이 공원이 있는데 이 공원을 등진 채 언덕으로 조금만 올라가면 아파트 25층과 맞먹는 거대한 풍차들을 만날 수 있다. 무려 80m의 거대한 풍력발전기 24기가 15만평의 대지 위에 하늘을 향해 시위라도 하듯이 불끈 솟아 있다. 돌아가는 풍력발전기 날개 밑에서 돌아가는 날개를 쳐다보면 오만가지 소리가 다 들리는데, 어떤 때는 연음이 들리기도 하고, 또 어떤 때는 경음이 들린다. 동해의 바닷바람이 길이 42m에 달하는 섬유강화플라스틱(FRP) 날개를 돌려서 전기를 생산하는 모습은 이곳을 찾는 이들에 경이로움을 선물하기도 한다.

풍력 날개 @이동진

풍력발전기는 중심기둥과 3개의 날개로 구성되어 있으며 기둥높이가 80미터, 날개의 회전직경이 82미터이다. 1분에 14회 정도 회전하는데, 이곳에서는 연간 2만 가구가 사용할 수 있는 전기가 생산된다.

풍력발전원리(출처: google free image)

풍력발전은 바람의 운동에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 기술이다. 공기가 익형* 위를 지날 때 양력과 항력이 발생되는 공기역학적(aerodynamic) 특성을 통해 회전자(rotor)**가 회전하게 되는데 이때 발생되는 기계적 회전 에너지가 발전기를 통해 전기 에너지로 변환되게 되는 것이다. 

풍력의 동력변환 장치인 풍차공기역학적 항력(drag)에 의한 것과 공기역학적 양력(lift)에 의한 것으로 분류된다. 초기의 수직축형 풍차는 항력에 원리로 사용되었지만 항력형은 풍차효율이 매우 낮았다. 현대의 풍차는 주로 공기역학적 양력에 근거하고 있다.
 

풍력발전 (출처:http://samsungcampaign.com/355?category=13)

양력형 풍차는 들어오는 바람과의 작용에 블레이드(blade)를 사용하고 있다. 공기의 흐름과 작용하는 블레이드에는 흐름방향으로 작용하는 항력뿐만 아니라, 항력에 수직인 양력도 작용하는 것이다. 양력은 항력의 배수이며 회전체의 구동력이 된다. 공기의 흐름에 수직으로 회전체 블레이드에 작용하여 필요한 회전력을 일으키는 것이다.

공기역학적 양력을 사용하는 풍차는 다시 회전축의 방위에 따라 수평축형수직축형으로 분류된다. 수직축형 풍차로는 1920년대에 프랑스 기술자가 발명한 다류스(Darrieus)형 풍차가 있으며, 곡선형의 대칭날개로 구성되어 있다. 다류스 풍차는 바람방향에 관계없이 작동시킬 수 있고, 기어박스, 발전기 등을 지상에 설치할 수 있는 장점이 있다. 그러나 각 회전수에서 회전력의 변화가 심하고, 자기시동능력이 없으며, 높은 풍속에서 속도제어의 선택이 한정되는 등의 결점이 있다.

풍차의 형식(출처 : 전자부품연구원 전자정보센터 '에너지 대체자원인 풍력발전 기술과 전망)

수직축형 풍차는 1970년대에서 80년대에 걸쳐 상업적으로 개발되었으며, 4,200 kW 규모의 대형 수직축형 풍력발전시설(ECOLEC)이 캐나다에서 설치된 바 있다. 그러나 현재 수직축형 풍력발전기의 연구개발은 거의 없는 실정이다. 수평축형, 또는 프로펠러(propeller)형 풍차가 오늘날 풍력발전의 주류를 이루고 있다.

아직까지 풍력발전은 경제적인 면에서 다른 발전시설에 못 미친다. 영덕 풍력발전단지에서 생산되는 전기는 kw당 107원으로, 동급 대비 40원인 원자력 발전이나 50원인 수력 발전에 비해서는 거의 두 배인 셈이다. 그러나 풍력 발전은 100% 무공해라는 것과 초기에 시설비가 많이 들어갈 뿐 유지 보수비가 거의 없기 때문에 그야말로 친환경 에너지인 셈이다.

바다와 풍차(출처:google free image)

겨울을 맞은 요즘, 영덕은 대게 시즌이다. 감칠맛 나는 영덕대게와 코발트블루 색감이 넘치는 동해를 배경으로 어우러진 영덕의 풍차들을 만나러 겨울여행을 떠나보는 것도 좋지 않을까?

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 이  동  진  

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