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핫팩이 뜨거워지는 원리가 궁금해요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.핫팩, 종류별로 반응 원리가 다릅니다. 핫팩의 기본 원리는 철의 산화·발열반응입니다. . 핫팩의 부직포 주머니 안에는 철 가루, 활성탄, 소금, 톱밥, 질석 등이 들어가 있습니다. . 이 가운데 철 가루가 공기(산소)와 접촉하면 산화 반응을 일으켜 열을 발산합니다. 이것을 화학식으로 표현해보면 [4Fe+3O2 => 2Fe2O3+발열] 이다. 일상에서 볼 수 있는 비슷한 현상이 있습니다.쇠에 녹이 스는 경우입니다. 녹이 스는 것은 오랜 시간에 걸쳐 천천히 반응하므로 뜨거워지는 것을 느낄 순 없다. 철 산 화식 핫팩은 철 가루가 단기간에 녹이 슬도록 한 것이다. 소금과 활성탄이 반응 촉진 물질로 작용한다. 부직포 주머니에 뚫린 미세한 구멍 역시 산화를 돕는다. 구멍을 통해 철 가루가 공기와 잘 닿도록 한 것이다. 톱밥과 질석도 단열재 역할을 한다. 발생한 열을 오랜 시간 유지시키는 것이다. 붙이는 핫팩 역시 성분은 비슷하다. 두께가 얇아 산소와 닿는데 유리하다는 점이 다르다
학문 / 화학
22.12.26
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달의 크기는 얼마나 큰건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.달의 크기는 1.7 * 10³km²이구요 지구의 1/4의 크기랍니다.밑에는 달 크기 측정 공식입니다. 1] 달의 크기1.달의 크기 측정1)달까지의 거리 측정:레이더 전파 이용.걸린 시간 약 2.5초, 전파의 속도 300,000Km/sr (달까지 거리) = v × (t/2) = 300,000×(2.5/2)= 약 380,000 Km2)달의 각지름 : 지구에서 본 달의 각지름은 약 0.5°3)달의 반지름을 구하는 비례식중심각 : 전체의 각 = 호의 길이 : 원둘레θ : 360 = D : 2πr\ D = (θ/360)×2πr(여기서 θ = 0.5°이고, D = 2R)4)달의 반지름 계산R(달의 반지름) = (0.5/360)×3.14×380,000Km = 1,700Km2.지구와 달의 크기 비교:지구 반지름의 1/41) 달의 반지름 : 1,700 Km2) 지구 반지름 : 6,400 Km 결론은 달의크기= 지구의크기 1/4입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.23
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우주에서 지구로 운석이 떨어징면?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.거대한 불덩어리인 운석이 만약 우리 집에 떨어진다면 어떤 일이 생길까요? 아마 우리 집은 흔적도 남지 않을 것이다.그런데 실제로 어느 마을에 운석이 떨어지는 사건이 발생했다. 영국 BBC 방송 보도에 의하면, 인도 동부 오리사 주의 여러 마을에 운석이 떨어져 최소한 20여 명이 부상을 당했다고 한다. 운석이 떨어진 시간은 밤이었는데, 갑자기 주위가 대낮처럼 환해지면서 하늘에서 뭔가가 떨어져, 그 마을 주민들은 극심한 공포에 떨어야 했다.그런데 이상한 점은 피해가 생각보다 훨씬 작다는 것이다. 커다란 운석이 마을에 떨어졌는데, 사망자는 한 사람도 없고 부상자만 20여 명 정도였다.과학자들은 이런 일이 일어난 까닭을 어떻게 설명할까? 그들은 이렇게 피해 규모가 작은 이유는, 운석이 대기 속을 통과하면서 작은 돌덩어리로 분해되었기 때문이라고 설명한다. 실제로 누군가가 운석에 맞아 숨졌다는 이야기는 어느 곳에서도 들어 본 적이 없다.운석이 지구에 떨어지는 것은 확실한데, 아직까지는 이렇다 할 피해가 없어 안심이 되기도 한다. 하지만 공룡 멸종의 원인이 지름 5km 정도 되는 소행성의 충돌이라는 학설도 있으니, 언제까지나 안심하고만 있을 수는 없는 일이다. 만일 이런 크기의 운석이 지구에 떨어진다면 그 지역의 대기는 순식간에 수천 ℃로 가열되어 팽창하고, 주변의 모든 생물은 이 열에 타 죽고 말 것이다
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.23
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전자파는 인체에 얼마나 해로운 건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.전자파는 자연계에 존재하는 물질입니다.지구는 주로 태양에서 오는 전자파가 많으며 사람들은 전자를 가공하여 제품화 하여 사용하는데 이를 전자제품이라고 합니다.전자 제품은 일단 제어하기가 좋습니다.그래서 개발하면서 전극을 끄고 켜고를 반복하면서 주파수를 만들고 이것을 이용해 제어를 합니다.대부분의 전자파는 이렇게 스위치 특성의 부품을 끄고 켜는 동안 발생하는 반도체의 특성에 의해 전자파가 발생합니다이 때 양이 많으면 다른 기기에 영향을 주어 이를 검사 받도록하고 있습니다.하지만 인체에 영향을 주고 안 주고는 스마트폰= 핸드폰 종류와 같이 인체에 부착하거나 착용하는 제품에 한합니다.그 전자제품이 발생하는 양을 측정하여 제한합니다.사람마다 전자파를 느끼는 정도가 다름니다. 식물도 동물도 다 마찬가지 입니다.개인적인 의견이지만, 인체가 근육 조직이나 신경을 제어할 때 사용하는 주파수가 대략 18Hz 정도 입니다. 이 때 약 0.96uA 정도의 전류를 사용한다고 의햑서에 나와 있습니다. 그런데 전기 장판에서 자고 난 사람들 대부분은 몸이 좋지 않다고들 합니다. 이것은 신경계에 전기 장판이 영향을 주었다는 증거이기도 합니다. 사람을 대상으로 전자파 실험을 하는 것이 법으로 금지되어 있습니다.그래서 사람들의 현상과 의약서적이나 전자파 관련 서적에서 이야기 하고 있는 정보를 종합하여 설명드렸습니다.제 견해는 좋지 않은 것은 분명합니다. 이유는 인체도 전기를 사용하고 식물도 전기를 사용하기 때문에 전자파가 이유없이 날아 온다면 나의 몸을 제어하는데 누군가가 간섭을 한다고 몸은 느끼기 때문입니다. 식물도 마찬가지로 반응합니다.
학문 / 전기·전자
22.12.23
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배가 바다에서 뜨는 과학적 원리는?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.배가 물에 뜨는것은 부력이라는 힘 덕인데요. 부력은 물이 받쳐주는 힘이라고 해야할까요? 예를들어 찰흙을 뭉쳐서 물에 넣으면 가라앉습니다. 그러나 보자기 처럼 얇고 넓게 펴서 물에 띄우면 뜹니다. 이런 현상으로 배가 물에 뜹니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.22
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헬륨과산소의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.헬륨(Hg)과 산소(O)는 서로 다른 원소입니다.헬륨은 금속 원소로, 원자번호가 80이고 원자구조에서는 전이원자로 상태에 따라 액체, 기체, 유기 형태로 존재할 수 있습니다. 헬륨은 상온에서 액체인데, 이것은 상온에서 가장 저온에서 액체가 존재하는 원소 중 하나입니다. 헬륨은 기계 제조, 전기전자 산업, 의학 등 다양한 산업에서 사용됩니다.산소는 기체 원소로, 원자번호가 8이고 원자구조에서는 산소 원자는 2개의 전이전자를 가지고 있습니다. 산소는 생명을 유지하는데 필수적인 역할을 하며, 산소가 없으면 생명이 존재할 수 없습니다. 산소는 생화학, 우주, 산업, 의학 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
학문 / 화학
22.12.22
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나이가 들면 머리카락이 하얗게 되는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.'머리카락이 흰색으로 변하는 이유는 멜라닌이 부족해지기 때문입니다'머리카락의 뿌리가 나는 모낭에서는 일반적으로 카탈라아제라는 효소가 분비된다. 이 효소는 체내 과산화수소의 분해를 도와 색소가 퇴색되지 않도록 하는 역할을 한다.그러나 나이가 들면서 모낭이 점차 마모되고, 그에 따라 카탈라아제 효소 분비도 줄어들면서 과산화수소 양이 늘게 된다. 또 과산화수소가 멜라닌 분비를 촉진하는 효소의 발생을 억제 하면서 머리카락이 색을 잃게 된다는 것.
학문 / 화학
22.12.22
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물속에서 왜 빛이 굴절이 일어나는 건가요??
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.빛은 매질마다 다른 속도로 진행하기 때문에 빛이 한 매질에서 다른 매질로 비스듬하게 진행할 때는 그 경계면에서 진행 방향이 꺾이게 되는데 이러한 현상을 '굴절'이라고 합니다. 공기에서 물 또는 유리처럼 빛의 속력이 감소하는 매질로 들어갈 때는 입사각에 비해 굴절각이 작아지고 물 또는 유리에서 공기와 같이 속력이 증가하는 매질로 들어갈 때는 굴절각이 커지게 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.22
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전기차 화재 뉴스를 오늘 아침에 또 들었는데...
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.전기차의 경우 화재의 원인은 두가지로 나뉩니다.외력에 의한경우(충돌,염수에 침수 등)내부적 문제(배터리 셀의 자체 문제)이론적으로 배터리에서의 점화시 에너지가 0으로 수렴할때까지 불이 지속된다고 합니다. 때문에 일반적인 방법과 물리력으로는 화재진압이 어려우며 냉수살수(기화되어 폭발을 막아줌)와 이동식 수조에 담궈 진화하는 것이 현재까지 최선의 방법이라고 합니다. 전기차 화재시 대처 방안은 아래와 같습니다. 하지만, 안타깝게도 배터리 자체의 문제등으로 화재 발생할 시 사전의 징후 파악이 쉽지 않다고 합니다.일반적으로 알려진 정보는1.충전보다 방전시 불이 덜난다(100%충전된 차량보다 20%가 화재는 발생하나 전이가 적다고 합니다.)2. LFP(인산철)배터리가 NCM(삼원계)보다 에너지 밀도가 떨어지니 화재발생과 전이도 떨어진다고합니다.3. 화재발생하였다고 염수(바닷물)에 들어가면 배터리의 리튬이온으로 치명적이기에 맹물에 담궈야 합니다.
학문 / 화학
22.12.22
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전기차량 겨울철 운전요령 알려주세요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 윈터 타이어를 맹신하지 말자겨울에 눈이 내리는건 언제나 그렇듯 피할수없는 자연현상 입니다.이렇게 눈에 보이게 내리면서 바닥이 하얗게 될 정도로 눈이 쌓이게 되면 일단 안가지고 가는게 최고 입니다.2. 주차는 지하 주차장에 하자주거 여건상 외부에 주차를 해야한다면 어쩔수 없겠지만...아파트에 거주하는데 야외, 지하 주차장이 모두 있다면 무조건 지하주차장으로 가시길 바랍니다.조금 돌아가거나 멀리 가야해도 겨울엔 무조건 지하주차장 입니다3.겨울철엔 특히 그렇지만 충전을 더 자주 하자30~85%정도 사이를 자주자주 충전해여 다니는게 더 좋은데배터리 셀밸런싱으로 한달에 한번씩은 완충을 해주고 있으며 가장 하지 말아야할 것은...방전 입니다.방전이되면...또 그상태가 유지되면 배터리의 수명은 눈에띄게 줄어들게 됩니다.완충도 한달에 한번씩만 하는걸 추천드리구요!그냥 85%정도까지 매일 충전한다고 생각하고 완속을 꽂아놓으면 될듯해요물론 테슬라 자체적으로 배터리 매니지먼트 시스템이 구축되어 있어 아무리 막 완충, 방전왔다갔다 해도차에 큰 데미지가 없게 끔 설계되어 있으나 그래도 스스로 관리해주면 더 좋겠죠?
학문 / 전기·전자
22.12.22
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