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비온뒤 무지개가 뜨는 이유가 궁금해요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.무지개는 물방울 입지가 프리즘과 같이 작용하기 때문에우리 눈에 보이는 건데,물방울 입자들이 태양광의 가시광선을분산 굴절 시키는 현상이라고 할수 있습니다.우리가 흔히 아는 무지개하면 바로 빨,주,노,초,파,남,보란색과 같이여러 개로 보이는 이유는 빛의 파장들이 원래 위치가 아닌 다른 위치로굴절되면서 파장이 분리되기때문입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.22
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경유나 휘발유도 어는지 궁금해요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.- 경유 : 영하 18도 ~ 영하 60도- 휘발유 : 영하 38도경유는 휘발유와 다르게 어는점이 더 높은데요 영하 17.5도만 되도 얼기 시작합니다. 특히 겨울철 강원도 또는 대관령같이 추운곳을 여행하며 차를 외부에 놓고 휴식을 취할 경우 간혹 경유가 얼어버리기도 합니다. 이 경우는 직접적으로 경유가 얼어버리기보다는 연료의 함유되어 있는 파라핀 성분이 얼어버려 발생하는 문제라고 할 수 있는데 파라핀이 어는 점이 영하18도 이므로 법적으로 11월부터 1월까지 파라핀 함유량을 낮춘 동절기 경유를 판매하게 됩니다. 물론 이렇게 되면 연효 정화성이 떨어지게 되고 그로인해 연비가 잘 나오지 않는 현상이 발생하기도 합니다. 만약 경유를 넣고 추운지방을 운행했는데 기름이 얼었다면? 해당 주유소에서 파라핀 함유량을 낮추지 않은 경유를 판매하는지 의심해봐야 할 필요성도 있습니다.
학문 / 화학
22.12.22
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날씨가 추워지면 몸이 떨리는 이유가 궁금해요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.날씨가 추워지면 신체 온도가 저하되기 때문에, 신체가 자연적으로 온도를 유지하기 위해 신경을 자극하는 경우가 있기 때문입니다. 이것이 신체가 떨리게 하는 이유입니다.떨리는 경우가 잦은 경우에는 온도 조절이 잘 안 되거나, 신체가 출혈을 하고 있거나, 신체 상태가 약한 경우가 있습니다. 이런 경우에는 의사와 상담을 권장합니다
학문 / 물리
22.12.21
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터치 패드의 터치 원리가 무엇인가요??
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.터치 패드는 컴퓨터 등의 입력 장치로, 손가락이나 펜 등으로 터치할 수 있는 패드 위에서 정보를 입력할 수 있게 해주는 장치입니다. 터치 패드의 원리는 전자기학적 접촉 측정(electro-tactile sensing) 기술을 이용하고 있습니다.터치 패드 위로 손가락이나 펜 등을 올려놓게 되면, 패드 안에 있는 전극과 접촉하게 됩니다. 이때 전극과 접촉한 손가락의 접촉 전류가 측정되고, 이 전류는 손가락의 위치를 계산하기 위해 사용됩니다. 손가락의 위치를 측정한 값은 컴퓨터로 전송되어, 컴퓨터가 이를 인식하고 입력 작업을 수행합니다.대부분의 터치 패드는 이러한 접촉 측정 기술을 이용하고 있으며, 이를 이용해 손가락의 위치를 측정하고 입력 작업을 수행할 수 있게 됩니다
학문 / 전기·전자
22.12.21
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야생곰이 겨울잠을 자는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.북극곰들은 왜 추운 겨울날이면 동굴 속 깊은 곳에서 잠을 자고 봄이 오면 기지개를 켜며 밖으로 나올까? 그리고 동물원 우리 안에 갇혀 사는 반달가슴곰도 동면을 할까? 궁금증 해결을 위해 과학자들이 나섰다. 연구진은 우선 가슴 부위 온도 측정 장치를 이용해 사육장 내 설치류 개체수 변화를 관찰했다. 그랬더니 기온이 10°C 이하로 떨어지는 날엔 쥐 같은 설치류 숫자가 줄어드는 현상이 나타났다. 또 다른 실험에선 영하 2~3°C 날씨에서도 움직임이 둔해지고 먹이 섭취량이 줄어들었다. 하지만 15°C 안팎 따뜻한 환경에서는 활동량이 눈에 띄게 늘어났다. 즉 체온 유지를 위해 활동을 줄인다는 얘기다. 그렇다면 반대로 한겨울 야외에서 어떻게 버틸까? 바로 몸속 지방층 덕분이다. 사람보다 훨씬 두꺼운 피하지방층 덕에 외부 추위로부터 보호받을 수 있다는 설명이다. 또한 새끼나 알을 낳은 어미에게는 더 특별한 에너지 공급책이 필요하다. 암컷 늑대는 보통 4월 중순께 출산하는데 임신 기간은 평균 210일가량 된다. 따라서 9월 초순 무렵 태어난다고 보면 된다. 늑대 한 마리가 평생 낳는 새끼는 최대 8마리인데 첫 번째 번식기 때 3마리만 낳는다고 한다. 나머지는 이후 성장 과정에서 자연스럽게 추가된다. 그럼 갓 태어난 새끼늑대에겐 무엇이 필요할까? 놀랍게도 모유 수유 없이 풀만 먹고도 충분히 살 수 있다고 한다.
학문 / 생물·생명
22.12.21
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눈이나 비가 아니라 우박은 어떻게 만들어지나요? 과학적 원리를 알고싶어요!
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.하늘에서 눈의 결정 주위에 차가운 물방울이 얼어붙어 땅 위로 떨어지는 덩이를 "우박"이라고 합니다."주로 강한 상승기류를 타고 적란운에서 발생하며, 처음에는 눈의 형태로 떨어지다가 과냉각된 구름 알갱이가 충동하여 얼어붙고, 점차 커지면서 낙하 속도가 증가하여 지상에 이르게 됩니다. 일반적으로 몇 분 정도로 그치지만, 때로 30분 이상 내리는 경우도 있으며 투명한 얼음층과 불투명한 얼음층으로 싸여 있다고 합니다."라고 백과사전에는 되어 있습니다.쉽게 말하면, 대기불안정으로 생긴 "적란운"이란 구름이 생성이 되고, 이 적란운 내에는 온도차가 있는데 위로 갈수록 차가운 부분이고, 이 부분에서 얼음결정이 생겨나며, 점차 얼음 알갱이가 커지면서 무게가 대기가 받쳐주는 범위를 벗어나면 땅으로 떨어지게 되는 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.20
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지구의 내부는 무엇으로 이루어졌너요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1.지구 내부 구성지구 내부의 층상구조는 지진파의 속도 변화를 기준으로 크게 지각, 맨틀, 외핵, 내핵의 4개 층으로 이루어져 있는데,1)지각: 지표에서 모호면까지의 구간으로 암석층2)맨틀: 모호면에서 지하 2,900㎞까지의 구간으로 전체 부피의 약 82%를 차지하며 유동성 있는 고체 물질3)외핵: 지하 2,900㎞에서 5,100㎞까지의 구간으로 액체 상태의 물질로 이루어져 있을 것으로 추정되는 층4)내핵: 5,100㎞에서 지구 중심(6,400㎞)까지의 구간외핵과 내핵은 철과 니켈의 무거운 물질로 구성 지각과 맨틀은 규산염광물이 주성분입니다.외핵이 액체로 되어 있어 지구에 자기장이 형성되고 이 자기장이 우주의 유해물질로 부터 지구를 보호하는 역할을 합니다.2.지구 내부 구조 파악하는 방법1) 화산 폭팔 분석화산폭팔은 땅 속의 마그마가 튀어나온, 즉 땅 속의 물질이 나온 경우입니다. 이 마그마와 화산 먼지 등을 조사하면 땅 속의 구성 물질이 무엇인지 확인 가능합니다.2) 지진파 조사지진파에는 P파와 S파 두 가지가 있습니다.S파는 액체는 통과하지 못하며, P파는 액체도 통과합니다.즉 땅 속으로 쏘아보낸 S파가 막혀 버렸다면 그 안에 액체가 있는 것이 되겠습니다.P파의 경우는 액체를 통과할 때 속도가 매우 느려집니다. 그 속도가 갑자기 변하는 구간이 지구 내부의 서로 다른 물질의 경계선이 되겠지요. 이 속도 변화를 이용해 액체인 외핵과 고체인 맨틀의 경계선을 구분합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.20
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자기부상열차는 어떻게 떠서 달릴 수 있나요? 과학적인 원리를 알고싶어요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.자기부상 열차의 원리는 자석이 같은 극이면 반발력이 생기는 것을 이용합니다.전류가 변하면 자기장이 생기는데 1초에 약 4천번 정도의 전기를 켰다 껐다해서 자기장을 만듭니다.이 자기장으로 열차가 약간 뜨게되면 그 이후에는 리액션 플레이트와 모터로 추진력을 만들면 됩니다.자기부상열차는 자력의 반발력과 흡입력을 이용하여 지면에서 1cm정도를 띄우고,궤도의 리액션 플레이트와 리니어모터에 자력을 발생시켜 추진력을 만듭니다.자석의 힘을 이용하여 공중에 띄워서 움직이는 열차인데전자석에 전원을 공급해 자석의 힘을 발생시키면 열차와 서로 같은 극으로 반발하여 뜨게 됩니다.그리고 선로에 N/S극이 번갈아가며 극을 띄우게 되면 열차의 N/S과 맞물려선로의 S극과 열차의 N극이 서로 땅기게 되고 다시 선로의 N극과 열차의 S극이 당기고 이렇게 앞으로 나가게 됩니다.자기부상열차는 자석의 극을 이용해 끌어당기거나 미는 힘을 작용해 가속, 감속을 하는 것입니다.이때 단순히 자석을 사용하는 것이 아닌 전자석을 사용할 수 있습니다. 코일에 전류를 흘려보냄으로써 자성을 갖게 만드는 것이죠. 또는, 초전도체를 활용하는 방법도 있습니다.감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.20
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깊은 바다 심해에는 생물체가 생존할 수 있나요??
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.실제로 심해생물들이 존재합니다.수심 200m~11,000m의 깊이에서도 심해 생물들이 살고 있습니다.태양빛이 미치는 거리는 수심 150m이며 바다 속에서는365일 온도의 변화가 거의 없습니다.대부분 수온이 낮고 압력은 매우 높은 환경이며, 빛이 투과되지 못하는깊이에서 생물들이 살고 있으며 수압이 높다보니대부분 느린 속도로 헤엄치고 크기가 작은 편인 물고기가 많습니다.아예 눈이 퇴화되어 버린 종들이 많고, 생체 발광한 빛으로 먹이를 유인하기도 합니다.최그 내셔널지오그래픽에서도 4000~5000m 되는 극심해에 신종 바다생물이발견되었다고 발표하였습니다.생김은 대개 몸에서 빛을 내고 반딧물처럼 빛을 내며 푸르스름하거나희미한 빛을 내며 짙은 붉은색이나 검은색 계통의 물고기가 많았다고 합니다.과학이 발달하면 할수록 앞으로 그 궁금증은 더 많이 해결될거라 봅니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.12.20
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이산화탄소 성분 관련 질문드립니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.산소(o)와 이산화탄소는(co2) 대립되는 개념의원소라 서로작용이 다릅니다.산소는 생물의물질대사와 바로 대상물질의태움- 발화, 로서 중요하고 반면이산화탄소는 산소의작용을 방해합니다 (즉 유기체 물질대사후 나오는부산물이나 특히 불끄는소화기재료 성분등해서)-이산화탄소의 불완전연소 또한 일산화탄소(co)가 됩니다.이산화탄소증가는 곧 산소결핍을의미한다이산화탄소는 공기 중에도 흔히 있지만, 밀폐된 공간에서 고농도의 이산화탄소를 맡으면 매우 위험합니다.. 독성은 적으나 농도가 증가하면 두통이 발생하며 장기간 노출되면 호흡곤란으로 사망에 이르게 됩니다.아래 내용 참고 하세요이산화탄소(CO₂)이산화탄소는 지구의 대기상에 300ppm이 상존하고 있다. 이것이 높은 농도로 축적되면 공기중 산소의 감소로 인해 사람에게 피해를 준다. 분뇨의 부패와 동물들의 정상적인 호흡에 의해 밀폐된 공간에서 이산화탄소의 수준이 증가한다. 환기가 잘되는 건물 내부의 이산화탄소 농도는 1,000ppm이고, 겨울동안에는 10,000ppm 수준이다.이산화탄소에 노출되었을 때 인간에 미치는 영향60,00ppm에서 30분-숨이 가쁘고, 졸음, 두통100,000ppm이상(10%)-마취상태, 현기증, 의식불명250,000ppm이상(25%)-사망
학문 / 화학
22.12.20
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