국내도서상세

신기방기한 과학통조림

소나기가 쏟아질 때 덜 젖으려면 달려야 할까 걸어야 할까?

우산이 없는데 갑자기 소나기가 쏟아지기 시작했다. 100미터쯤 앞에 있는 편의점에 가면 우산을 살 수 있다. 이 경우 바람이 불지 않으면 달려가는 편이 조금이라도 덜 젖을 수 있다. 바람이 없는 상태에서 비가 올 때는 머리 위에서 떨어지는 비와 몸 앞쪽에서 맞는 비에 젖는다.

몸 앞쪽에서 맞는 비는 ‘아직 땅에 떨어지지 않은, 공중에 떠 있는 빗방울’이다. 달리든 걷든 ‘몸 앞쪽 면적x이동 거리’공간에 있는 빗방울은 결국 몸 앞면에 닿는다. 한편, 머리 위에서 떨어지는 비는 머리를 위에서 내려다 본 면적에 계속해서 떨어진다. 따라서 그 양은 빗속에 있는 시간이 길수록 증가한다. 결론적으로, 소나기가 쏟아질 때는 달려가는 편이 덜 젖는다.

빛은 직진하는데 번갯불은 왜 지그재그로 칠까?

빛은 직진한다. 그런데 번갯불은 왜 지그재그로 구부러질까? 번갯불은 빛이 아니라 ‘전기’이기 때문이다. 소나기구름에서 흘러나온 전기는 불꽃을 뿌리면서 대기 속을 나아간다. 그 ‘전자의 흐름’을 멀리서 보고 있으면 마치 빛이 지그재그로 진행하는 것처럼 보인다. 전자의 흐름이 직진하지 않는 이유는 대기 속에 산소와 질소 등 여러 가지 원소와 화합물의 원자와 분자가 존재하기 때문이다. 전자를 비롯한 그런 물질이 충돌할 때마다 불꽃이 인다. 그렇게 충돌하면서도 전자는 저항이 좀 더 적은 길을 나아가려 하기 때문에 지그재그를 그리면서 하강하는 것이다.

만약 대기 중에 아무런 장애가 없다면(진공이라면) 전자는 곧장 나아간다. 그러면 불꽃이 발생하지 않기 때문에 번갯불도 보이지 않는다.

매콤새콤달콤 단짠단짠 음식통조림

와인글라스 다리가 긴 이유는?

와인글라스는 날씬하고 길쭉한 다리가 특징이다. 이는 글라스를 잡는 손의 온도가 와인에 전달되는 것을 최대한 막고자 고안한 형태다. 와인은 한 번에 벌컥 들이키는 술이 아니라 시간을 들여 조금씩 마시며 색깔, 향, 맛을 음미하는 술이다. 그런데 천천히 즐기다 보면, 특히 10도 정도에서 마시는 게 좋은 화이트와인의 경우 서서히 온도가 올라가기 마련이다. 이때 글라스를 잡는 손의 온도가 전해지지 않도록 글라스 다리를 길게 한 것이다.

따라서 와인글라스는 엄지손가락과 집게손가락으로 다리를 쥐고 새끼손가락으로 다리 아래 받침대를 누르듯 지지하며 드는 게 좋다. 한편 튤립처럼 위는 좁고 아래는 통통한 와인글라스가 많은 것은 입구를 좁게 해서 글라스 안에 고인 향을 여유롭게 즐기기 위해서다.

풍선껌은 왜 부풀어 오를까?

1885년, 미국인 프랭크 H. 플리어는 필라델피아에 사탕과 껌을 판매하는 회사를 설립했다. 플리어는 껌을 씹을 때 부풀어 오르는 것을 우연히 발견한 이후 연구를 거듭해 1906년데 풍선껌을 처음 판매했다. 풍선껌이 부풀어 오르는 비밀은 원료에 있다. 껌은 당류, 향료, 감미료 등 맛을 내는 재료와 ‘껌 베이스’라는 원료를 섞어 만든다. 보통 껌 베이스로 천연수지를 이용하는 반면 풍선껌은 아세트산비닐이라는 합성수지를 활용한다. 아세트산비닐은 원래 쉽게 늘어나는 성질이 있는데, 여기에 유화제를 첨가해 더 부드러우면서도 잘 늘어나게 했다. 그래서 아이들도 풍선을 쉽게 불 수 있는 것이다.

주머니가 두둑해지는 돈 * 직업통조림

기장은 승객보다 맛있는 기내식을 먹을까?

경쟁이 치열한 항공업계. 각 항공회사는 조금이라도 맛있는 기내식을 제공하고자 지혜를 짜낸다. 그런데 비행기를 조종하는 기장은 무엇을 먹을까? 승객과 같은 것을 먹을까? 승객보다 더 맛있는 음식을 먹을까? 식사 시간이 되면 승무원이 기장에게 따뜻한 식사를 할 것인지 샌드위치 같은 차가운 식사를 할 것인지 묻는다.

기장이 따뜻한 식사를 선택하면 부기장은 자동으로 차가운 식사를 하게 된다. 두 사람이 다른 음식을 먹는 이유는 식중독 때문이다. 서로 다른 음식을 먹으면 적어도 한쪽은 아프지 않을 수 있어 무사히 이착륙과 운항을 할 수 있다. 기장은 적어도 옆에 앉은 부기장보다 먼저 자기가 원하는 식사를 선택할 수 있을 뿐 승객보다 더 맛있고 좋은 음식을 먹는 것은 아니다.

바다에서 멀리 떨어져 있는 수족관은 바닷물을 어떻게 가져올까?

바다 근처 수족관에서는 바다와 파이프를 직접 연결해 바닷물을 끌어 온다. 그렇다면 바다에서 멀리 떨어져 있는 수족관은 어떻게 할까? 유럽이나 미국에서는 담수에 식염을 첨가해 인공바닷물을 만들기도 하지만 대개 전용 선박을 이용해 먼 바다로 나가서 깨끗한 바닷물을 퍼 올린다. 그리고 유지에 도착하면 급수차를 배정해 바닷물을 각 지역으로 보낸다.

한번 조달한 바닷물은 순환방식을 거쳐 여러 번 사용할 수 있다. 하지만 하루에 보충해야 하는 바닷물이 수십 톤에 이르기 때문에 내륙에 있는 수족관이 바닷물 확보하는 것은 쉬운 문제가 아니다. 한편 바다 근처 수족관에서도 배를 타고 수십 킬로미터 떨어진 곳까지 가서 물을 퍼 오기도 한다. 육지와 가까운 바다는 공업용수와 생활폐수로 오염되어 있어 안심하고 사용할 수 없기 때문이다.

아이큐를 높여주는 언어통조림

외국인이 말하는 영어는 왜 빠르게 들릴까?

해외여행 중 영어로 말하는 상대에게 조금 천천히 말해달라고 부탁한 적은 없는가? 아무리 이해하려고 해도 영어로 빨리 이야기하면 알아듣기 어렵다. 물론 평소 우리에게 영어가 친숙하지 않기 때문이다. 하지만 발음 방식 때문에 영어가 빠르게 들리는 것이기도 하다. 영어에서는 한 단어에서 악센트가 강하게 들어가는 음절과 그렇지 않은 음절의 발음 차이가 크다. 악센트가 강하게 들어가는 음절은 강하고 높게, 또한 명료하게 발음하지만 그 이외의 부분은 약하고 애매하게 발음한다. 그 때문에 영어에 익숙하지 않은 사람일수록 악센트가 강한 음절만 귀에 남아 전체를 알아듣기 어려운 것이다.

X는 왜 미지수로 사용하게 되었을까?

수학 기호에는 가만히 생각해 봐도 이해할 수 없는 것이 많다. 대표적인 것이 미지수를 나타내는 X. 왜 이 알파벳을 선택했을까? X를 미지수로 처음 사용한 사람은 프랑스 철학자이며 수학자인 르네 데카르트다. 데카르트는 친하게 지내는 인쇄소에 X 활자가 많이 남아 있었기 때문에 이것을 사용했다고 한다.

사실 일반 문장에서는 알파벳 X의 사용빈도가 매우 낮다. 그러니까 활자가 남아돌았다는 것이 이해된다. 어쩌면 인쇄업자는 데카르트 이상으로 머리가 좋은 사람이었을지도 모른다. X 활자의 재고를 한 번에 없애버리기 위해 데카르트에게 X를 쓰라고 권한건 아닐까?

오묘하고 신비로운 통조림

천재의 뇌를 이식하면 천재가 될 수 있을까?

최근 뇌사자의 장기이식이 활발하게 이루어지고 있다. 그러면 뇌 이식도 가능하지 않을까 생각하는 사람도 있을 수 있다. 천재의 뇌를 이식하면 뇌를 받은 사람은 천재가 되지 않을까? 사실 뇌 이식은 다른 장기보다 훨씬 간단한 측면도 있다. 장기이식의 가장 큰 문제점은 거부반응인데 뇌에는 원래 혈액 속 병균이나 약물을 차단하는 ‘뇌혈관장벽’이라는 작용이 있다. 그래서 면역세포가 뇌에 도달하지 못하고 거부반응도 덜 일어난다.

물론 현 단계 의료 기술로는 뇌를 그대로 이식하는 것은 불가능하다. 그러나 만약 기술 장벽을 뛰어넘어 이식이 가능해진다면 천재의 뇌를 이식받은 사람은 어떻게 될까? 그럴 경우 이식받은 사람이 천재가 되는 것이 아니라 천재가 이식받은 사람의 몸을 가지게 된다고 표현해야 옳다. 의식을 가지는 것은 뇌이기 때문에 이식받은 사람의 의식은 사라지고 천재의 의식이 몸을 지배하게 되는 것이다.

모기에 물리면 왜 가려울까?

사람의 혈액은 몸 밖으로 나오면 굳어버린다. 이런 사람의 피를 그대로 모기가 빨면 피가 응고될 때 작은 모기의 몸도 함께 굳어버릴 것이다. 모기 타액에는 사람의 피가 굳지 않게 하는 물질이 포함되어 있다. 모기는 그것을 주입한 후 천천히 피를 빨기 시작한다. 모기가 주입한 물질은 단백질로 이루어져 있기 때문에 사람 몸에서 알레르기 반응이 일어난다. 모기에 물렸을 때 가려우며 물린 자리가 빨갛게 부어오르는 것 모두 알레르기 반응이다. 가려움을 줄이려면 헤어드라이기, 뜨거운 티스푼 등으로 체내 온도보다 더 높은 열을 가하는 게 효과적이다.

사통팔달 종횡무진 세상만사통조림

스위스가 시계왕국이 된 이유는?

스위스는 시계산업이 발전한 것으로 유명하다. 스위스는 공기와 물이 깨끗해서 정밀기계를 제조하는 데 적합한 조건을 갖추었지만 국토가 좁고 산이 많다. 이런 스위스에서 특히 시계산업이 발달할 수 있었던 이유는 무엇일까?

그 원인을 제공한 것은 종교개혁가 마르틴 루터다. 16세기 유럽은 종교개혁의 시대였다. 가톨릭 국가 프랑스 정부가 신교도를 가혹하게 탄압하자 많은 신교도가 스위스로 도망을 쳤다. 그렇게 스위스로 이주한 신교도 가운데 시계 기술자가 많았고 그들이 스위스 시계산업의 기초를 구축한 덕분에 스위스는 시계왕국이 되었다.

마녀는 왜 빗자루를 타고 다닐까?

마녀가 애용하는 이동 수단은 빗자루다. 마녀는 왜 빗자루를 타고 다닐까? 빗자루에 ‘악을 몰아낸다’는 의미가 있기 때문이다. 마녀사냥이 시작되기 전까지는 마녀의 이미지가 그렇게 나쁘지 않았다. 신비한 능력 덕분에 오히려 동경의 대상이 되었으며 마녀는 질병을 치료해주는 존재이기도 했다. 한편 빗자루에는 쓰레기와 함께 집 안의 나쁜 것을 쓸어내는 힘이 있다고 여겨졌다. 그래서 마녀와 빗자루는 사악한 것을 제거하는 존재로 함께 등장하게 되었다.

실속만점 가성비짱 생활상식 통조림

비행기 창문 모서리는 왜 둥글까?

비행기 창문은 무슨 일이 있어도 깨지지 않도록 고안되었다. 조금이라도 창문에 금이 가면 기내 공기가 외부로 빠져나가 대형사고로 이어질 수 있기 때문이다. 창문 모서리를 둥글게 처리한 것 역시 창문이 깨지는 것을 최대한 방지하기 위한 조치다. 모서리가 각이 져 있을 경우 충격을 받았을 때 모서리 한 점에 힘이 집중되어 깨지기 쉽다. 모서리가 둥글어야 힘이 분산될 수 있는 것이다. 한편 창문 소재는 유리가 아닌 아크릴수지나 폴리카보네이트 수지를 이용한다. 이러한 소재는 충격으로 금이 가더라도 금이 확산되지 않아서 창문 깨짐을 막을 수 있다.

무균실을 어떻게 무균실로 만들까?

병원 무균실은 실내 세균이 보통 공기의 50분의 1정도밖에 되지 않는다. 수술실은 물론 무균실이며 골수이식 전후와 항암제 사용 후 면역기능이 떨어진 환자를 위해 병원에서는 ‘무균 상태’ 병실도 있다. 일반적으로 병원 무균실에는 아이솔레이터가 설치되어 있다. 아이솔레이터는 공기 속 세균이나 먼지를 특수 필터로 걸러낸다. 세균측정기로 측정했을 때 송풍구 부근 세균 수가 거의 제로에 가까워지면 오케이다. 무균실로 들어가는 의사나 간호사는 청결한 하얀 옷으로 갈아입어야 하며, 병원에 따라서는 살균제가 들어 있는 멸균샤워를 하기도 한다. 환자 식사도 모두 가열 살균된 것으로 한정된다.

천태만상 시끌벅적 동물통조림

물고기끼리 부딪히지 않는 이유는?

강이나 바다 여울에서 눈에 보이는 물고기를 손으로 잡으려 해도 재빨리 빠져나가 잡을 수 없다. 그런데 물고기는 그렇게 빨리 헤엄치는데도 물고기끼리 부딪히거나 바위에 부딪히는 일이 없다. 물고기의 시력이 좋기 때문일까?

물고기가 바위 같은 데 부딪히지 않는 이유는 몸 옆에 있는 옆줄 덕분이다. 물고기는 옆줄로 물살의 흐름이나 수압 변화를 순간적으로 포착한다. 그래서 장애물을 피하면서 빠르게 헤엄칠 수 있는 것이다. 물고기는 탁한 물속에서도 자유롭게 움직인다. 눈으로만 사물을 확인하는 우리가 물고기를 잡기 어려운 것은 당연한 일이다.

새는 어떻게 땅속 벌레를 찾아낼까?

새의 발은 무척 민감하다. 그래서 지면을 밟으면 땅속에서 움직이는 벌레의 진동을 느낄 수 있다. 즉, 발에 느껴지는 희미한 진동을 통해서 벌레가 있는 곳을 찾아내는 것이다. 더구나 새는 진동 방향도 정확하게 느낄 수 있다. 작은 새가 지면을 걸으면서 목을 갸웃거리는 것은 진동 방향을 감지하기 위한 행동이기도 하다. 이런 능력 덕분에 새는 땅속에 벌레가 어디 있고 어떤 지점에서 얼굴을 내밀려 하는지 감지한 다음 벌레가 땅속에서 얼굴을 내미는 순간 부리로 재빨리 쪼아 먹는다.

흥미만점, 아드레날린 폭발하는 스포츠통조림

경기용 수영복은 물의 저항을 어떻게 줄일까?

경기용 수영복을 개발하는 스포츠용품 회사에서는 물의 저항을 줄이기 위해 많은 지혜를 짜낸다. 지금까지 나온 다양한 노력 중 수영복 소재를 미끄럽게 만드는 방법과 상어 가죽처럼 거칠게 만드는 방법이 효과가 좋았다. 미끄럽게 만드는 방법은 천 표면의 우둘투둘한 부분을 없애는 방식이다. 실험을 통해 얇은 천일수록 저항이 적다는 사실이 밝혀졌는데 현 시점에서의 한계는 0.5밀리미터다. 그래서 섬유를 엮을 때 생기는 표면의 요철을 가능한 한 줄여서 좀 더 얇은 천을 만들기 위해 노력하고 있다.

한편, 상어 가죽처럼 거친 수영복은 말 그대로 상어에게서 힌트를 얻은 것이다. 상어는 가죽에 V자 고랑이 있어서 빠른 속도로 헤엄칠 수 있다. 상어기 헤엄을 치면 주위에 큰 물결이 생겨 저항이 증가한다. 이때 V자 고랑이 물결을 줄여주는 작용을 한다. 이를 응용한 상어 가죽 같은 수영복에는 깊이 0.1밀리미터, 폭 0.5밀리미터의 가느다란 고랑이 1밀리미터 간격으로 있다. 최첨단 과학을 바탕으로 물의 저항을 줄이려는 경쟁은 앞으로도 계속 이어질 것이다.

피겨스케이트 선수는 스핀을 해도 어지럽지 않을까?

피겨스케이트 선수는 타고난 초인적 인간이라 그렇게 많은 스핀을 돌아도 어지럽지 않은 것일까? 그렇지 않다. 피겨스케이트 선수도 보통 사람과 마찬가지로 어지러움을 느낀다. 단, 원래 상태로 돌아가는 회복 능력이 상대적으로 빠를 뿐이다. 사람이 어지러움을 느끼는 기관은 내이의 세반고리관, 안구, 그리고 근육이나 심줄 깊은 부분에 위치한 지각기관이다.

어지럽게 시작하면 이런 기관들은 몸의 회전을 의식해 균형을 유지하려 한다. 예를 들어 안구는 테니스의 랠리를 지켜보고 있을 때처럼 회전 방향으로 눈길을 향했다가 다음에는 반대쪽으로 이동했다가 다시 회전방향으로 재빨리 되돌아가는 움직임을 되풀이하면서 균형을 유지하려 한다. 평범한 사람은 도는 속도가 너무 빠르면 균형을 유지하려는 움직임이 도는 속도를 따라가지 못해 매우 어지럽다. 그러나 피겨스케이트 선수는 어린 시절부터 오랜 시간 훈련했기 때문에 빠른 회전운동에도 시스템이 따라갈 수 있다. 즉, 어지러움을 느끼기는 하지만 원래 상태로 재빨리 돌아가는 능력이 뛰어난 것이다.

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