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오존층이 형성된 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.오존층은 산소원자 3개로 이루어진 오존(Ozon, O3) 분자가 지구 상공에 모여 형성된 것으로서, 성층권 중에서도 대략 높이 25~30km 부근에 오존이 밀집되어 있어 오존층이라 부릅니다오존층을 이루는 오존분자는 당연히 대기 중의 산소 분자(O2)로부터 유래된 것입니다. 성층권의 산소분자는 태양의 자외선을 받으면 두 개의 산소원자로 분해되는데, 이때 생기는 산소원자 하나가 다시 산소분자와 결합하여 산소원자 세 개의 오존분자가 됩니다지구가 처음 생성되었을 당시에는 원시 대기 중에는 산소가 없었으므로, 당연히 오존층도 존재하지 않았습니다. 따라서 조그마한 미생물이라도 지상에서는 생존하기가 어려웠고, 첫 생명체의 탄생을 비롯해서 한동안 생물들의 생존지역은 태양의 자외선이 덜 미치는 바닷속으로 한정될 수밖에 없었습니다그후 광합성을 하는 미생물이 출현하여 그 부산물로 산소분자를 배출하면서 대기 중의 산소 농도가 급격히 높아지게 되었고, 덕분에 지구 상공에 오존층이 형성될 수 있었습니다.지구를 보호하는 오존층 덕분에 미생물을 비롯해서 균류와 식물들이 물 밖으로 나와 지상에서도 생존할 수 있게 되었고, 약 4억 년 전에는 물고기의 일종이었던 척추동물마저 땅으로 이주하면서 오늘날 육지동물의 조상이 되었습니다.따라서 오존층이 형성되지 않았더라면 오늘날의 인류 역시 애당초 출현할 수 없었을 것이고, 광합성 식물들은 지구상에서 다양한 생물들이 번성할 수 있는 토대를 스스로 마련해서 제공해 준 셈입니다.그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 생물·생명
23.09.18
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에어콘의 온도 조절은 어떤 과학적 원리인가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.에어컨의 기본 원리는 어떤 물질의 상이 변화할 때 열을 흡수하거나 방출하게 되는 물리 현상을 이용하는 것입니다에어컨을 운전하면 실내에서 찬바람이 나오고 실외에서는 따뜻한 바람이 나옵니다. 즉, 에어컨은 실내의 열을 모두 끌어모아 (냉매의 역할) 밖으로 버리는 기계이기 때문입니다. 순서는 아래와 같습니다.1) 기체상태의 냉매인 프레온가스가 압축기의 압축운동에 의해 액체상태로 변화됩니다2) 압축과정에서 액체냉매에 포함된 열을 실외기(증발기)에서 대기중의 더운 공기를 팬으로 끌어들여 식혀준 후 실내기나 실외기 어느 한곳에 위치한 팽창변을 통과합니다3) 갑자기 좁아지는 팽창변을 강제로 통과하는 액체냉매는 팽창변 출구에서 갑자기 넓어지는 관로를 만나면서 증발하기 용이한 상태로 변화됩니다4) 실내의 증발기를 통해 증발하면서 기체 상태로 변화되고 이때 증발과정에서 필요한 열을 실내의 더운공기로부터 공급받기 때문에 주변의 열을 끌여들여 결국 주위온도가 내려갑니다5) 이와 같이 차가워진 공기를 증발기 뒷쪽에서 팬(FAN)이 회전시켜 실내로 찬바람을 토출합니다6) 실내기에서 증발하여 기체로 된 기체상태의 냉매는 다시 압축기로 끌여들여져서 같은 동작을 반복하게 됩니다그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 전기·전자
23.09.18
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끓는점과 압력의 관계가 궁금합니다
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.끓는점은 순수한 물은 외부압력이 1기압일 경우 100℃에서 끓어 기화(액체에서 기체로 상태 변화하는 것)합니다. 끓는점은 여러 요소에 따라 변하는데 예를 들어, 기압이 1기압보다 낮을 경우 물의 끓는점은 100℃보다 낮아지고 1기압보다 높을 경우 끓는점은 100℃보다 높아집니다.예를 들어 높은 산에서의 끓는 점과 가마솥에서의 끓는 점을 비교해보면 쉽게 이해할 수 있습니다. 높은 산에서는 대기의 압력이 1기압보다 낮아서 물이 100도 보다 낮은 온도에서 끓으므로 높은 산에 올라가 밥을 지을 때는 밥이 설익게 됩니다 그러나 냄비 뚜껑에 돌을 올려놓으면 외부의 압력이 높아지므로 물의 끓는 온도가 높아져 밥이 설 익습니다가마솥에서의 끓는점은 우리 조상들이 대대로 사용해 온 가마솥은 무거운 무쇠로 만들어져서 솥 몸체와 뚜껑이완벽하게 밀폐되며 솥뚜껑은 들기 힘들 정도로 무겁게 만들어져 있어 솥 내부의 압력이 높아질 수 있도록 만들어져 있습니다. 따라서 물의 끓는점이 100도 보다 높아져서 가마솥을 이용하면 높은 온도에서 짧은 시간동안 밥을 지을 수 있습니다그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 화학
23.09.18
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햇빛에 장시간동안 피부가 노출되면 피부색이 바뀌는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.피부가 자외선에 노출되면 멜라닌 합성이 증가하며 색소침착이 일어나고 표피의 멜라닌 세포는 노화에 따라 10년마다 약 10% 정도씩 감소하는 것으로 알려져 있습니다. 자외선에 의한 색소침착은 즉시 색소 침착과 지연 색소 침착으로 나뉩니다. 즉시 색소 침착의 경우 피부가 자외선A에 노출된 뒤 수 초 이내에 나타나며, 24-36시간 내 사라집니다. 이때 생긴 색소 침착은 자외선 노출세기가 약할 경우 회색 빛을 띠다가 노출 강도가 심해지면 갈색 빛을 띱니다다. 반면 지연 색소 침착은 자외선B에 의해 발생되는 현상으로 노출 후 48~72시간 내에 증상이 나타납니다. 색소침착은 광노화 질환의 증상 중 하나입니다. 광노화란 피부가 장기간 자외선에 노출됐을 때 발생하는 피부노화질환입니다. 피부가 얼룩덜룩해지는 색소침착과 주름, 건조함, 모세혈관확장증, 광선자색반증, 탄력섬유증, 거친 피부결 등의 현상을 유발해 피부를 손상시킵니다. 그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 화학
23.09.18
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옷이나 물건을 만질때 타탁하고 불꽃이 튀는건 무슨이유일까요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.정전기 때문 입니다. 정전기는 물체 위에 정지하고 있는 전기를 말합니다. 물체끼리의 마찰에 의하여 생긴 마찰 전기도 여기에 속합니다. 무언가를 대전현상을 마찰시킬 경우 자연적으로 발생하는데 머리로 빗을 빗을때 쉽게 확인가능합니다. 이때 발생하는 전압은 1만 볼트를 넘고, 순간 전류는 수 암페어에 달하지만, 실제로 전기가 흐르는 건 매우 짧은 시간(약 0.000002 초)]이므로 정전기로 부상을 입는 경우는 거의 없습니다. 하지만 어쨌든 순간적인 점화 효과가 있어 위험한 유류나 인화성 물질에 정전기가 발생할 경우 정전기는 금방 사라지더라도 붙은 불은 계속해서 남기 때문에 정전기로 인한 유류, 가스 폭발/화재 사고 사례는 매우 많고, 굉장히 위험합니다. 주유소에 정전기 방지를 위한 장치가 있는걸 보신적도 있으실 겁니다그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 전기·전자
23.09.18
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컴퓨터 화면에 블루라이트는 어떤 과학적 원리인가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.블루라이트는 시력에 좋지 않아서 차단을 합니다. 블루라이트는 우리 눈이 볼 수 있는 빛을 가시광선이라고 합니다. 가시광선은 여러 색으로 구성되어 있는데, 이 중 380~500nm 정도로 파장이 짧고 보라색과 파란색을 내는 빛을 블루라이트(청색광)이라고 부릅니다블루라이트는 수면사이클을 크게 방해합니다. 동물 실험 데이터를 보면 아주 잠깐 동안이라도 충분히 강한 블루라이트가 주어졌을 때 수면 사이클을 조절하는 멜라토닌 호르몬 등이 감소하고 활동/수면 사이클의 변화가 생기는 것을 볼 수 있습니다. 특히 24시간 동안 계속 블루라이트가 주어지면 수면 사이클이 완전히 뒤죽박죽이 되어버립니다. 이러한 질병을 수면위상지연장애라고 부르며, ADHD와 유사한 증상을 일으킨다고 보고되었습니다. 따라서 해가 진 이후에는 블루라이트가 눈에 들어오는 걸 차단하는 것이 좋습니다.그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 전기·전자
23.09.18
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바다랑 강이랑 만나는 경계지점 물 농도
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.강과 바다가 만나는 곳을 하구라고 하는데 하구는 강물과 바닷물이 만나 섞이는 지점입니다. 염분은 소금기가 없거나 옅은 강은 0.0∼0.5퍼밀(‰), 먼바다는 32∼35퍼밀 정도입니다.하구에서 상류에 좀 더 가까운 육지 쪽 강 부분은 염분이 5퍼밀 이하이고 이는 하구의 강 쪽 경계에 해당합니다. 하구의 상부 영역은 염분 범위가 5∼18퍼밀입니다. 염분이 뚜렷하게 나타나기 시작하지만, 바다보다는 강의 영향을 많이 받는 지역 입니다. 하구 중간 영역은 염분 범위가 18∼25퍼밀입니다. 강의 크기에 따라 하구의 상부나 하부 영역에 포함하기도 하는데 강이나 바다와는 구별되는 곳입니다. 하구의 하부영역은 염분 범위가 25∼30퍼밀, 하구의 바다 쪽 경계 구역 염분은 30퍼밀 이상입니다.그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 토목공학
23.09.18
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예초기를 돌릴 때 팔이 아픈 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.오랜만에 산에 올라 무거운 예초기를 지고 벌초 작업을 하면 어깨 통증이나 근육통이 발생할 수 있습니다. 진동이 심한 예초기와 전기톱을 오래 사용하다보면 수완진동증후군(손발에 전달되는 진동과 관련된 증상, 징후로 서 혈관장애, 말초신경질환, 근골격계 증상이 한 가지 이상 나타나는 질환)을 말한다이 유발될 위험도 있습니다. 무거운 벌초 장비를 들고 산을 오르내려야 하고 풀을 베고 나르는 동작을 반복하다 보면 어깨, 등, 허리, 손목 부위에 통증이 생기기 마련입니다. 어깨에 메고 사용하는 예초기는 연료 포함 무게가 10kg 이상인데다 모터 회전에 의한 진동이 큽니다. 사용 시 어깨와 팔에 힘이 잔뜩 들어가 상체 전체가 긴장하게 됩니다. 따라서 평소 오십견이나 어깨충돌증후군, 회전근개파열 등과 같이 어깨 질환이 있는 사람은 증상이 더 악화될 수 있으므로 가급적 예초기를 사용 하지 않는 것이 좋습니다.그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 물리
23.09.18
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휴대용 방사능 측정기는 내용이 측정 하는 건가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.방사선 측정기의 섬광체(신틸레이터)는 방사선을 빛(가시광선)으로 변환하는 소재입니다. 방사선이 섬광체 내부로 들어오면, 변환된 빛을 광센서로 측정하여 수치로 표현합니다. 감마선만 측정 할 수 있는데 감마선은은 빛과 같다고 보시면 됩니다. 휴대형 방사능 측정기로 감마선에 대해서만 측정이 가능합니다.그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 전기·전자
23.09.18
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고래가 육지로 밀려오면 죽는이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.크게 3가지 이유가 있습니다.① 엄청난 고래의 몸무게가 허파를 짓눌러 숨을 쉴 수 없습니다. ② 갑자기 육지로 밀려와 육지와 바다 속의 기압차 때문에 숨을 쉴 수 없습니다. ③ 고래의 허파는 너무 거대한 크기여서 한번 숨을 쉬려면 힘이 부족하기 때문입니다그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
학문 / 생물·생명
23.09.18
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