물은 얼면 왜 부피가 늘어나는건가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.맞습니다. 물을 제외한 액체들은 고체가 되면 분자간의 거리가 액체일때보다 가까워서 부피가 줄고 밀도가 올라가는 것이 일반적 입니다.하지만 물의 경우는 예외적인 경우 입니다.이것을 고등학교 수준에서 이해하기 위해서는 물분자의 구조와 수소결합에 대해 아셔야 합니다.물은 H2O 의 구조식을 갖고 있는건 알고 있을것 입니다.하지만 산소 1개에 수소 2개가 붙어있는데 이것이 수평하게 연결된 것이 아니라 104.5 도로 굽어있는 채로 결합되어 있습니다.산소는 가장 바깥에 6개의 전자를 가지고 있고 이중 2개는 수소는 2개와 결합하고 나머지는 결합하지 못하고 비공유 상태로 남게 되는데 이것이 서로 밀어내면서 각도가 휘어지는 것 입니다.휘어진 만큼 산소쪽으로는 전자를 끌어당겨서 음전하를 띄고 수소쪽은 양전하를 갖게 됩니다.이러한 극성들이 워낙 강하다보니 물분자들 간에도 서로 결합을 하는데 이것이 워낙 강해 수소결합이라고 부를 정도 입니다액체상태의 물에서 고체가 될때 물분자간의 거리가 가까워지는데, 다른 물질과 다르게 물분자가 일정거리가 되면 서로 육각형 구조를 갖게 되어 안정적인 형태를 갖게 됩니다. 그래서 더이상 가까워지지 못하고 고정이 되게 되는데 이 때문에 육각형 사이에 빈 공간을 만들어지게 되면서 부피가 10% 정도 늘어나서 밀도가 오히려 낮아지게 되는것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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수채화, 포스터 물감 농도를 잘 못 맞추겠어요..
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.수채화나 포스터는 물을 섞어 쓰다보니 물조절이 관건이긴 합니다.물빠진 색이라는게 사실 개인적인 감각이라 제 느낌을 알려드리기가 어렵습니다.저는 수채화를 그릴때 물을 많이 섞어야 할때 수건이나 타월에 물을 닦고 물을 다시 뭍힌 뒤 물감을 찍습니다. 아무래도 붓 자체에도 물이 들어있어서 다시 물을 뭍힐때 조절하기 어려워서 저는 붓에 물을 빼고 다시 뭍히는 방식으로 감을 잡았습니다.그리고 수채화와 포스터물감을 섞어서 쓸때도 포스터 물감은 최소한만 써서 떡지지 않게 유지하는 연습을 했고 붓질을 할때도 비비지 말고 붓을 세워서 얹힌다는 느낌으로 자주 연습을 해서 제 느낌을 잡아나갔습니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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전 세계적인 이상기후와 지구온난화의 가속화 원인, 앞으로의 전망이 궁금합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.알고 계신데로 현재의 기상이변은 지구온난화가 주요 원인 입니다.지구 온난화가 어떻게 기상이변과 이어지는지 잘 모르시는 분들이 많습니다.지구 온난화가 단순히 전세계 연평균 기온을 올리고 여름이 길어지는 것 정도로 인식할 수 있는데 사실 가장 큰 문제는 대기순환을 막아 예측할 수 없는 기상이변이 가장 큰 문제 입니다.대기의 순환은 고기압에서 저기압으로 공기가 이동을 하게 됩니다. 극지방이 고기압이고 적도 부근이 저기압이라 공기는 극지방에서 적도로 순환하게 됩니다. 하지만 지구 온난화로 인해 극지방의 온도가 올라가 극지방과 적도 지방의 온도차이가 줄어들게 되어 대기 순환에 정체가 발생하게 됩니다.그래서 우리나라의 경우 한겨울에 갑자기 한파가 찾아오게 여름철에 지역별로 강수량의 차이가 매우크기도 하며 순식간에 폭우가 오는등 예측할 수 없는 기상이변이 발생할 수 있습니다. 10년 후에는 이러한 지구온난화로 인한 기상이변이 가속화되어 우리나라의 경우 봄과 가을같은 간절기는 더욱 줄어들 것이며 여름과 겨울, 특히나 여름의 길이가 길어질 것으로 예측되고 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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태양광, 풍력과 같은 친환경 에너지는 환경 보호에 도움이 되는데,
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.우리나라의 재생에너지 발전의 비율은 10% 정도 입니다.화석연료 발전 65% 원자력 발전 25% 재생에너지 발전 10% 정도 입니다. 세계적으로는 30%를 넘어서 우리나라의 경우는 재생에너지 발전의 비율을 높힐 필요가 있습니다.재생에너지 발전이 화석연료 발전은 완전히 대체하는 것은 불가능 합니다. 특히나 우리나라처럼 국토면적의 70% 가 산지인 곳에서는 태양광과 풍력 발전이 가능하긴 하나 대량으로 설치하는 것은 불가능 하기 때문입니다.그리고 재생에너지의 최대 단점이 자연환경에 따라 하루에 일정량만 발전시킬 수 있기 때문에 전력생산량의 전부를 대체하는 것은 어렵고 우리나라처럼 산지가 많은 국가의 경우는 화석연료, 원자력 발전과 조화롭게 유지를 하는 것이 가장 중요합니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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젤네일 유브이 램프로 레진아트 가능한지
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.가능하긴 한데 문의주신데로 효과가 좀 약합니다.젤네일과 다르게 폰케이스에 레진이랑 스티커를 붙이는 것들을 레진아트 라고 하는데 가능하면 레진 아트 전용 UV 램프를 구매하는 것이 좋습니다. 다이소에서 파는 젤네일 램프는 UV 와 LED 가 동시나 나오는 제품이라 전혀 안 굳을 수도 있기 때문입니다.그리고 출력도 5W 정도라 낮아서 시간이 오래 걸리거나 여러번 구워야 되기에 제품을 만드는데 시간이 오래 걸릴 수 있기 때문입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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모든 무기물에는 무엇이 들어가잇는지 궁금해여?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.유기물과 무기물을 구분할때 탄소의 존재 유무로 구별을 하게 됩니다.그래서 유기물에서는 탄소가 필수인 반면 무기물에서는 공통으로 들어가는 원소는 존재 하지 않습니다. 그래서 탄소만 없다면 모두 무기물로 구분이 됩니다. 무기물에 공통인 원소는 없지만 수소와 산소가 많이 포함되어 있으면 흙과 모래 같은 규소도 흔하며 금속들도 하나의 원소로만 존재 하고 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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핵융합 발전이 차세대 에너지원으로 주목받는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.핵융합발전은 기존의 원자력 발전과 다르게 태양과 비슷한 원리로 에너지를 무한정 만들어낼 수 있는 에너지 라고 생각하시면 됩니다. 원자력 발전과 핵융합 발전 둘다 원자핵이 변할때 발생하는 에너지를 사용하여 발전을 하게 되는데 원자력 발전의 경우 무거운 원자핵인 플루토늄에 중성자를 충돌시켜 가벼운 원자핵으로 쪼개질때 발생하는 에너지를 활용하는 반면 핵융합 발전은 가벼운 원자핵인 중수소, 삼중소를 합쳐서 무거운 원자핵으로 변할때 에너지를 사용하게 됩니다.하지만 이 두가지 원자핵을 합치기 위해 초고온 고압의 플라즈마 상태를 1억도 이상 유지 해야 하는데 현재는 이를 20초 이상 유지할수가 없어서 사용화되지는 못한 기술이나 이것을 장시간 유지할 수 있다면 대량의 에너지를 만들 수 있습니다.중수소와 삼중수소는 플루토늄과 다르게 매장량이 풍부하고 소량으로도 대량의 에너지를 만들어 낼 수 있으면 기존 원자력과 같이 핵분열이 발생할 가능성이 없기 때문에 사고의 위험성이 현저히 낮기 때문입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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화학 반응에서 촉매가 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 빠르게 만드는 정확한 메커니즘이 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.촉매는 자신은 변하지 않으면서 화학반응속에 참가하여 활성화 에너지를 변화시켜 반응을 빠르게도 느리게도 만들 수 있는 물질 입니다. 그 이유는 촉매가 기존과 다른 화학반응의 길을 만들어내기 때문에 자신은 변화하지 않는 것 입니다. 화학 반응이 일어나려면 반응물들이 충돌하여 기존 결합을 끊고 새로운 결합을 만들어내는 전이 상태 라는 것을 거쳐야 합니다. 이 전이상태에 도달하는 최소한의 에너지가 활성화 에너지 입니다.하지만 이러한 반응에 촉매가 들어가게 되면 기존의 전이상태와는 다른 훨씬 낮거나 높은 전이상태를 거치게 되고 자신은 남은 반응물과 결합하여 생선물만 만들고 자신은 빠져나오게 되면서 반응 속도를 조절하는 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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과탄산소다를 사용할때 냄새를 맡으면 위험한것인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.일단 호흡기로 들어가면 인체에 유해하긴 합니다. 청소나 세탁시에 자주 사용하다보면 소량은 코나 입으로 들어갈 수 있지만 대량으로 사용 하실 경우에는 마스크를 사용하시는게 좋습니다. 특히나 이를 물과 함께 사용할때 발생하는 가세를 흡입하지 않는게 중요합니다.과탄산소다가 물에 녹으면 탄산나트륨과 과산화수소로 분해 되는데 이때 이것들이 호릅기로 들어올 경우 기도와 점막에 강한 자극을 주어 처음엔 기침이 발생하고 과량으로 흡입할 경우 호흡곤란으로 까지 이어질 수 있기 때문입니다. 그리고 가루 자체가 들어와도 동일한 증상이 발생할 수 있으니 사용시 환기를 철저히 하고 밀폐된 공간에서 사용시 마스크 사용을 필히 하셔야 합니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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마트에서 사 온 상추를 보관할 때 물에 가볍게 씻어 밀폐 용기에 담아 냉장 보관하면 신선함이 오랫동안 유지되는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.집에서 야채를 신선하게 먹는것은 보관의 문제 때문에 항상 어렵습니다.야채 특성상 보관을 잘 못하면 과일과 다르게 빠르게 수분이 뺏겨 말라버리기 때문입니다.그래도 그나마 오래 보관하는 방법이 문의 주신것 처럼 가볍게 씻은 뒤 밀폐 용기에 보관하는 것이 가장 오래 보관할 수 있는 방법 입니다대부분의 야채는 수분 함량이 90% 가 넘어가기 때문에 빠르게 마르게 되는데 한번 씻게 되면 씻는 과정에서 수분을 흡수하기 때문에 야채 내부를 수분으로 가득채워지게 됩니다그리고 이후 자연스럽게 기공으로 수분을 뱉어내게 되는데 밀폐용기에 넣게 되면 습도가 높게 유지가 되어 내부의 수분 쉽게 바깥으로 배출하지 못하게 되어 뚜껑을 열지 않으면 상당히 오래 신선한 상태로 유지 할 수 있습니다.또한 밀폐상태로 보관하면 주변의 다른 과일의 생식 호르몬인 에틸렌 가스를 접촉하지 못하게 막으므로 상대적으로 더 오래 신선함을 유지 할 수 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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