과학 이야기

- 태풍이 잘 발생하지 않는 지역 좌측그림 : 열대저기압 누적궤적도 우측그림 : 해류도 1) 적도 : 전향력 0이라 발생하지 않음 2) 남동태평양 : 한류가 지나가는 바다로 수증기증발량이 적음 단, 엘리뇨가 발생하는 해에는 수온이 올라서 허리케인이 발생할 수 도 있음 가장 최근 발생한 허리케인은 2016년 3) 남대서양 : 동쪽해역은 한류가 흘러 수증기증발량 적음 서쪽해역은 대륙모양으로 인해 발생가능 해역이 좁아 발달하기 쉽지 않음 4) 지중해 : 발달하기에는 바다의 크기가 작음 단, 2011년에 발생기록 있음 5) 고위도지역 : 수온이 낮아 발생하지 않음

양자역학은 최첨단 물리 연구실에서만 일어나는 일 같지만, 사실 우리 주변의 초록 식물들도 매일 양자역학을 활용하고 있습니다. 바로 '광합성' 과정에서입니다. 식물 세포가 빛 에너지를 흡수하여 반응 중심까지 전달할 때, 무작위로 길을 찾는다면 에너지 손실이 매우 클 것입니다. 하지만 빛 알갱이는 '양자 중첩' 상태를 통해 가능한 모든 경로를 동시에 탐색하며 가장 효율적인 최적의 길을 100%에 가까운 확률로 찾아냅니다. 물리학자들이 절대영도 부근의 극한 환경에서나 겨우 유지하는 미세한 양자 현상을, 식물은 따뜻하고 복잡한 자연 속에서 완벽하게 제어하고 있는 셈입니다. 우리가 보는 길가의 풀 한 포기도 사실 고성능 양자 컴퓨터처럼 작동하고 있다는 사실, 흥미롭지 않나요?

- 태풍의 생성조건 1. 27도 이상의 해수온 : 고온의 물에서 수증기가 발생하며, 저기압의 상승기류 생성 2. 지구 자전 전향력 : 태풍이 가진 저기압의 회전하는 근본적인 힘인데 적도지역에선 전향력이 0 이라 발생하기 힘들며, 5~25도사이의 위도에서 주로 발생 3. 상하층 바람차이가 없는곳 : 대류권 상층까지 상승기류가 이어져야 태풍이 힘을 발휘하나 편서풍같은 강한 상층바람을 만나면, 힘이 꺽임 - 태풍에 대한 오해 : 태풍은 강한 힘을 가지므로 뭐든지 뚫고 간다. no. 기존 기단의 눈치를 살피고 가장자리로 돌아서 감 올해 태풍이 한국으로 오지 못하고 중국으로 다 간 이유는 북태평양기단이 일본, 한국을 다 덮고 중국 산동반도까지 발달해서 임 이중열돔이 어쩌고 하며 힘 쎈 두 기단이 지키고 있으니 비집고 들어 올 공간이 없었음

세계에서 가장 긴 현수교 중 하나인 일본의 아카시 해협 대교는 공사 도중 지진 때문에 원래 설계보다 1미터나 길어졌습니다. ​1995년 고베 대지진 당시, 주탑을 세우던 현장에 규모 7.3의 강진이 엄습했습니다. 이 지진으로 바다 밑 지반이 이동하며 두 주탑 사이의 거리가 1미터나 멀어졌습니다. ​공사를 처음부터 다시 해야 할 위기였지만, 토목공학자들은 구조물의 안전성을 확인한 뒤 멀어진 거리에 맞춰 케이블과 상판 설계를 즉석에서 수정해 완공했습니다. ​대형 지진이 다리를 무너뜨리기는커녕 오히려 1미터 더 늘려버린, 토목공학의 경이로운 유연성을 보여주는 일화입니다.

​2,000년 전 세워진 로마의 판테온은 왜 아직도 멀쩡할까요? 비밀은 바로 스스로 상처를 치유하는 '자생 콘크리트' 기술에 있었습니다. ​최근 과학자들의 연구에 따르면, 고대 로마인들은 콘크리트를 반죽할 때 생석회를 고온으로 섞어 내부에 작은 석회 덩어리들을 남겼습니다. ​건물에 균열이 생겨 빗물이 스며들면, 이 석회 덩어리가 물과 반응해 탄산칼슘 결정을 형성하며 갈라진 틈을 스스로 메워버립니다. ​현대 콘크리트가 수십 년 만에 부식되는 것과 달리, 고대 로마 건축물은 빗물을 영양분 삼아 스스로 보수하며 2천 년의 세월을 견뎌낸 셈입니다.

지진 : 땅속에 큰 충격이나, 단층의 미끄러짐에 의해 에너지가 방출되는 현상 규모 : 지진이 가진 전체의 에너지. 소수점 첫째자리까지 표기 규모가 2들어날때마다, 에너지가 1000배가 늘어난다. 즉 규모 1이 늘어나면 31.6배, 0.2가 늘어나면 약 2배씩 에너지가 증가한다 진도 : 각각의 관측지점에서 측정된 세기. 세기의 단위는 정수단위 진원에 가까우면 강하게 흔들리고, 멀면 약하게 흔들린다. - 수정메르칼리 진도계급 : I ~ XII의 12개의 단계가 있다. 지진 피해 현상에 진도를 맞춘 개념. - 일본기상청 진도계급 : 1~4, 5~7(강,약)의 10개의단계가 있다. 계기지진(지진가속도)을 기준으로 나눈 개념 원래는 강약구분이 없었으나, 강진일수록 같은 등급인데도 피해규모 차이가 커서 진도 5부터 강약을 나누기 시작하였다.

양자역학의 거장 닐스 보어는 노벨 물리학상을 받은 뒤 황당하고도 매력적인 선물을 받았습니다. 덴마크의 맥주 회사 '칼스버그'가 그에게 집 한 채와 함께 특별한 파이프를 연결해 준 것입니다. ​바로 양조장에서 보어의 집 주방으로 직접 연결되는 '맥주 전용 수도관'이었습니다. 이 덕분에 보어는 집에서 수도꼭지만 틀면 언제든 신선한 맥주를 평생 무제한으로 마실 수 있었습니다. ​위대한 과학자의 노벨상 수상 축하 선물이 다름 아닌 '주방 수도에서 나오는 무한 맥주'였다는 사실은 양자역학만큼이나 유쾌하고 신기한 일화입니다.

궤간 : 두 레일 사이 간격 - 표준궤 : 1435mm, 전세계 60% 채택, 한국도 표준궤 - 협궤 : 1067mm, 점유율 9%, 일본 대만 등 사용 1000mm, 점유율 7%, 동남아 남미 아프리카 표준궤 보다 좁은 궤간으로 건설비용이 표준궤 보다 저렴하여 더 빠르게 건설가능 - 광궤 : 1520mm, 점유율 14%, 러시아 구소련지역 몽골 1676mm, 점유율 10%. 인도 파키스탄 표준궤 대비 수송력과 주행안정성이 우수함 일본의 신칸센도 기존 협궤의 주행안정성 부족, 특히, 고속에서의 주행안정성의 이유로 표준궤로 개발되었음 다만 고속주행 안정성이 더 뛰어난 광궤로 고속철도가 개발 안된 이유는 유지보수비용, 건설규격문제 등 경제적 문제라고 함 . 세계적 호환성(점유율 60%)도 또 하나의 이유

내진 : 말 그대로 진동을 견디는 것. 콘크리트 두께를 두껍게 하거나 철근의 조밀하게 넣어 내구성을 강화 기존 건물에 외부에 대각선 기둥을 넣는 방식으로 내진보강을 할수도 있다. 제진 : 진동을 흡수 하는것. 댐퍼같은 것을 설치하여 충격흡수(자동차 쇼바랑 같은 원리) 이 설계의 업그레이드 버젼은 타이페이 101같이 무게추와 댐퍼가 연동되어 건물이 흔들릴 에너지를 무게추가 대신 받아 흔들리는 설계를 할 수 있다. 면진 : 직접적인 진동이 전달되지 않게 하는것. 기초공사할때 밑바닥에 고무판 같은 특수바닥재를 설치후 기초공사 시행 차진 : 아예 공중에 띄워버리는 이론적인 방식. 현실적으로 실현되지 않았음

금을 만들려던 연금술사들의 엉뚱한 시도가 현대 화학의 문을 열었습니다. 17세기 독일의 연금술사 헤니히 브란트는 사람의 오줌이 노란색이라는 이유로 금이 숨겨져 있을 거라 믿었습니다. ​그는 무려 5,500리터의 오줌을 모아 끓이고 증류하는 기상천외한 실험을 반복했습니다. 당연히 금은 나오지 않았지만, 그 대신 어둠 속에서 푸른빛을 내는 의문의 물질을 발견했습니다. 바로 인류가 최초로 인위적으로 발견한 원소인 '인(Phosphorus)'이었습니다. ​황당한 착각에서 시작된 연금술사의 오줌 끓이기가 뜻밖에도 현대 화학의 위대한 첫걸음이 된 셈입니다.