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지하철중에 땅에 안닿게 달리는 이유는무엇인가?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지하철은 땅위가 아니라 레일 위를 달립니다.지하철이 땅에 닿지 않고 달리는 이유는 마찰력을 줄이기 위해서입니다. 마찰력이 적으면 열로 소모되는 에너지가 적어져서 연료 효율이 높아집니다. 마찰력이 적으면 소음이 적고 승차감도 좋아집니다.인천 공항에 가는 지하철 중에서 달리는 기술인 자기부상 기술을 적용한 기차가 있었습니다.현재는 운행 중단이 되고 있습니다.자기부상은 자석의 반발력과 인력의 힘을 이용하여 차량을 공중에 띄우는 기술입니다. 지하철의 바닥에는 강력한 자석이 장착되어 있고 레일에도 자석이 장착되어 있습니다. 차량이 레일 위를 지나가면 바닥의 자석과 레일의 자석이 서로 반발하면서 차량을 공중에 띄웁니다.자기부상 기술은 19세기부터 연구가 시작되었지만 실용화되기에는 많은 기술적 어려움이 있었습니다. 20세기 후반에 들어서서야 기술이 발전하여 1984년에 일본에서 세계 최초로 자기부상 지하철이 개통되었습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 토목공학
24.01.13
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마다가스카르 섬이나 이런 곳에서는 왜 더 큰 동물이 발견되는 걸까요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.섬에서 사는 동물이 커지는 현상을 서거대화라고 부른다고 합니다.섬에는 육지보다 포식자가 적습니다. 포식자의 위협으로부터 자유로워진 동물들은 더 큰 몸집을 유지할 수 있게 됩니다. 큰 몸집은 포식자로부터 자신을 보호하는 데 도움이 되기 때문입니다.섬의 환경은 육지보다 안정적입니다. 동물들은 육지보다 더 큰 몸집을 유지할 수 있게 됩니다. 큰 몸집은 환경 변화에 적응하는 데 도움이 되기 때문입니다.모나크 도마뱀은 미국 남동부 해안에서 발견되는 도마뱀입니다.육지에서는 길이가 약 30cm 정도이지만 섬에서는 길이가 약 1m에 달하는 개체도 발견되었습니다.갈라파고스 이구아나는 갈라파고스 제도에서 발견되는 이구아나입니다. 육지에서는 길이가 약 1m 정도이지만 섬에서는 길이가 약 2m에 달하는 개체도 발견되었습니다.모리셔스 섬의 도도새는 17세기까지만 해도 존재했던 거대한 새입니다. 날개가 퇴화되어 날지 못했지만 몸집이 약 2m에 달할 정도로 거대했습니다. 도도새는 포식자가 없고 먹이가 풍부한 환경에서 진화한 것으로 알려져 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.13
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콜라에 탄산을 넣는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.콜라에 탄산을 넣는 방법 중에서 압축공기를 이용하는 방법은 가장 일반적인 방법입니다. 콜라를 담은 용기에 압축공기를 주입하면 용기 내부의 압력이 높아져 이산화탄소가 녹아들게 됩니다. 사실 기체는 압력을 높이고 온도를 낮추면 물에 용해되는 양이 증가합니다.이산화탄소는 녹아 있을 때는 액체이지만 압력이 낮아지면 기체로 변하면서 톡 쏘는 맛을 내게 됩니다.이산화탄소를 직접 주입하는 방법은 압축공기를 이용하는 방법에 비해 탄산의 양을 더 많이 조절할 수 있는 장점이 있습니다. 콜라를 담은 용기에 이산화탄소를 직접 주입하면 용기 내부의 압력과 이산화탄소의 양을 조절하여 원하는 탄산량을 얻을 수 있습니다.콜라를 마실 때 처음에 톡 쏘는 맛이 나는 이유는 콜라를 처음 개봉했을 때 용기 내부의 압력이 높기 때문입니다. 콜라를 마시면서 압력이 낮아지면 이산화탄소가 기체로 변하면서 톡 쏘는 맛이 줄어듭니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.13
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자기부상열차는 공중에 떠서 달립니다. 이때 얼마만한 힘을 필요로 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.자기 부상 열차는 한국에서 직접 개발한 국산 기술의 하나입니다.자기부상열차가 공중에 떠서 달릴 수 있는 것은 자기력의 원리를 이용합니다.열차의 바닥에 있는 자석과 레일의 자석이 서로 끌어당기는 힘으로 인해 열차가 부상하게 됩니다.열차를 공중에 떠오르게 하기 위해서는 열차의 무게와 같은 힘을 주어야 합니다. 떠오르는건 자석의 힘으로 떠오르지만, 미는 건 힘이 들어가게 됩니다.열차의 무게가 100톤이라면 열차를 공중에 떠오르게 하기 위해서는 100톤의 힘을 주어야 합니다.자기부상열차는 공중에 떠 있는 상태에서도 계속해서 앞으로 나아가야 합니다. 열차를 추진하기 위한 힘도 필요합니다. 이 힘은 열차의 무게와 속도에 따라 달라집니다.자기부상열차의 추진력은 열차의 무게의 1.5~2배 정도가 됩니다. 열차의 무게가 100톤이라면 추진력은 150~200톤 정도가 됩니다.열차의 무게와 같은 힘이 필요하며 열차의 무게의 1.5~2배 정도의 힘이 필요합니다.소음과 분진을 일으키지 않아서 자기 부상 열차가 좋은 미래 철도의 대안이 될 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.01.13
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문어는 집단 생활을 하나요 아니면은 단독 생활을 하나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.문어는 일반적으로 단독 생활을 합니다. 일부 종은 짝짓기 시즌에만 일시적으로 무리를 짓기도 한다고 합니다만 대부분의 문어는 먹이를 찾고 포식자를 피하기 위해 단독으로 생활합니다.먹이 경쟁을 피하기 위해서 단독생활을 할 가능성이 높습니다.문어는 살펴보면 참 똑똑합니다.문어는 육식 동물로 먹이를 찾기 위해 활발하게 이동합니다. 단독 생활을 하면 먹이 경쟁을 피할 수 있습니다.포식자를 피하기 위해서 단독생활을 합니다.문어는 많은 포식자들에게 먹이가 됩니다. 단독 생활을 하면 포식자의 눈에 띄지 않을 가능성이 높습니다.번식하기 위해서 문어는 단독 생활을 합니다. 문어는 짝짓기 후 수컷은 죽고 암컷은 알을 품다가 죽습니다. 문어도 생각보다 오래 살지는 못하네요. 문어는 번식하기 위해 일시적으로 무리를 지을 수 있지만 이후에는 다시 단독 생활을 합니다.문어는 매우 지능적인 동물로 도구를 사용하고 문제를 해결할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.지능이 뛰어남에도 불구하고 문어는 단독 생활을 선택합니다. 문어가 단순히 지능적인 동물일 뿐만 아니라 환경에 적응하기 위해 진화한 결과로 볼 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.13
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알콜티슈 손소독티슈 자주사용하는데 간에 부담되나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.간은 알코올을 분해하는 역할을 담당하는 내장 기관입니다.알코올 손 소독제의 주성분은 에탄올로 이는 간에서 분해되어 물과 이산화탄소로 변합니다. 알코올 손 소독제를 사용하는 것은 간에게 어느 정도의 부담을 줄 수 있습니다.알코올 손 소독제를 사용하는 양이 적습니다. 일시적인 사용이라면 큰 문제가 되지 않을 것입니다.그런데, 알코올 손 소독제를 자주 사용하거나 다량으로 사용한다면 간 손상의 위험이 높아질 수 있습니다.알코올 냄새도 간이 해독해야 하는지에 대해서는 아직 명확하게 밝혀진 바 없습니다. 그렇지만 조심해서 나쁠일은 없습니다. 알코올 손 소독제의 사용량을 최소화합니다. 알코올 손 소독제를 5분 이상 피부에 묻히지 않습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.13
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헤어드라이어에 석면이 들어가나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.7년 전까지만 해도 모든 헤어드라이어에 석면이 들어간 것은 아닙니다.석면은 단열재로 사용되는 성분으로 헤어드라이어의 내부 온도를 유지하기 위해 사용되기도 했습니다. 석면은 인체에 유해한 물질로 알려져 있으며 석면에 노출되면 폐암 석면폐증 악성중피종 등의 질병을 유발할 수 있습니다.세계보건기구는 석면을 1급 발암물질로 지정하였으며 많은 국가에서 석면 사용을 규제하고 있습니다. 한국도 2008년부터 석면 사용을 금지하고 있습니다.현재 시판되는 헤어드라이어에는 석면이 사용되지 않습니다. 7년 전 이전에 생산된 헤어드라이어 중에는 석면이 사용된 제품이 있을 수 있습니다. 이런 제품을 사용중이시라면 석면에 노출될 위험이 있으므로 사용을 중단하고 안전한 제품으로 교체하는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.13
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시간의 작은단위 초... 기준이라는 세슘-133 은 얼마나 정확한가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.세슘-133은 1초당 9,192,631,770번 진동하는 것이 밝혀졌습니다. 이 진동 주기는 매우 안정적이어서, 100년 동안 약 1초의 오차가 발생합니다.지구 자전 주기의 변화나 태양 활동의 변화 등에 의해 발생하는 오차보다 훨씬 작은 것입니다. 세슘-133은 매우 정확한 시간의 기준으로 사용될 수 있습니다.다른 원자를 이용한 원자 시계도 개발되고 있지만 세슘-133만큼 정확하지는 않습니다. 루비듐-87 원자를 이용한 원자 시계는 100년 동안 약 2초의 오차가 발생합니다.그만큼 오차가 작은 원자시계 원소 물질을 찾는 것이 쉽지는 않습니다.현재까지 세슘-133은 가장 정확한 시간의 기준으로 사용되고 있습니다.세슘-133의 두 가지 에너지 준위 사이의 에너지 차이가 매우 작습니다. 외부 요인에 의해 영향을 받지 않고 안정적인 진동 주기를 유지할 수 있습니다.세슘-133의 진동 주기는 매우 규칙적입니다. 따라서 오랜 시간 동안 정확한 시간을 측정할 수 있습니다.세슘-133을 대체할 수 있는 원자가 발견된다면 보다 정확한 시간의 기준을 마련할 수 있을 것입니다. 현재까지는 세슘-133이 가장 정확한 시간의 기준으로 사용되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.13
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수성이 핵이 크고 맨틀이 작은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수성이 태양계에서 가장 태양에 가까운 행성이라서 이렇게 되었습니다.태양에 가까운 행성일수록 태양풍의 영향을 많이 받게 됩니다. 태양풍은 태양에서 방출되는 고에너지 입자로 행성의 대기와 지각을 깎아내릴 수 있습니다. 태양에 가까운 수성은 다른 행성보다 대기와 지각이 얇아지게 된 것입니다. 수성이 다른 행성보다 더 큰 충돌을 많이 겪게되었고 변화도 컸습니다.태양계 형성 초기에는 많은 행성들이 서로 충돌하면서 성장했습니다. 수성도 다른 행성들과 충돌을 겪었을 것으로 추측되는데 이 충돌로 인해 수성의 맨틀과 지각이 밖으로 튕겨나가고 핵이 커지게 된 것으로 보입니다. 수성은 핵이 크고 지각이 얇은 행성이 된 것으로 생각됩니다.수성의 지각은 태양풍과 충돌로 인해 얇아지게 되었습니다. 태양풍은 수성의 대기를 깎아내리고 충돌은 지각을 찢어내었습니다. 수성의 지각은 두께가 600km 정도로 매우 얇아졌습니다.수성은 태양계에서 가장 작은 내행성이지만 가장 큰 핵을 가진 행성이 된 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.13
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지구의 자전 속도가 느려진다고 하는데요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지금은 하루에 낮과 밤이 각각 12 시간씩 이지만 자전 속도가 2배 느려지면 낮과 밤이 각각 24시간씩 으로 늘어납니다. 한 지역에서 하루 종일 햇빛을 볼 수 있는 날도 생길 수 있습니다.낮과 밤의 길이가 길어지면 태양열의 양도 증가하게 됩니다. 지구의 기온이 상승하고 사막화가 진행될 수 있습니다. 바다의 조수 간만의 차도 커질 수 있습니다.기후가 변하면 생태계도 변화하게 됩니다. 새로운 생물들이 출현하거나 기존의 생물들이 멸종할 수 있습니다.하루가 길어지면 일상생활에도 변화가 생길 수 있습니다. 농작물의 재배 기간이 늘어나고 수면 시간이 길어지게 됩니다. 일출과 일몰 시간이 달라지므로 시간표를 조정해야 할 수도 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.13
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