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왜 소금물은 그냥 물보다 어는점이 낮나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소금은 염화나트륨으로서 물에 녹으면 Na+이온과 Cl- 이온으로 분해됩니다.소금과 같은 물에 녹는 물질을 용질이라고 하는데,용질이 물에 녹으면 어는 점이 낮아집니다. 단위 부피당 이온의 갯수가 증가하기 때문입니다.이 이온들이 물 분자 사이에 들어가서 얼음을 형성하는 것을 방해합니다.얼음이 형성되려면 물 분자들이 일정한 구조를 만들어야 하는데 Na+ 이온과 Cl-이온의 방해로 물이 어는 구조를 형성하지 못합니다.물이 끓는 온도도 소금이 추가되면 마차찬가지로 , 이온들이 물 분자들이 증발 하는 것을 방해합니다.물 분자가 액체에서 기체로 전환해야 끓는데,Na+이온과 Cl- 이온이 물 분자들을 잡아당겨서 기화 과정이 원활하게 일어나지 않아서 끓는 점이 높아집니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
23.12.30
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우주로 로켓을 발사할 때 그 상공으로 비행기가 지나갈 가능성은 없나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.로켓발사는 항공 안전과 관련된 중요 문제여서 여러개의 안전 조치가 마련되어 있습니다.로켓 발사 구역에 근접한 항공 경로는 항공 교통 기관이 미리 통제합니다. 해당 항공 경로는 이미 폐쇄되어서,항공기는 이 지역을 위회하도록 지시를 받습니다.로켓발사는 사전에 계획되므로 관련 기관과 일반 대중에게 미리 공지됩니다.아울러, 발사 궤도가 엄격하게 계획되고 검증을 거칩니다. 로켓 발사 후에는 실시간으로 모니터링을 하고 궤도를 조정합니다. 문제가 발생하면 비상 파괴 시스템이 탑재되어 있어서 지상이나 항공에 위험을 미치지 않습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.30
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탄소동위원소 함량을 측정하여 골동품 시기를 어떻게 판별하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구의 공기에는 질소-14라는 분자와 우주에서 날아온 강한 에너지인 우주선에 의해서 생성된 중성자가 반응하여탄소-14(c-14)가 형성됩니다.탄소-14는 이산화탄소 형태로 존재하는데, 식물은 광합성을 통해서 탄소-14를 흡수합니다.식물이 살아있을 때는 공기중의 비율과 비슷한 비율의 탄소-14를 유지합니다.생명체가 죽으면 그때부터는 탄소-14를 흡수하지 않기 때문에 방사선 붕괴를 시작하여방사선 붕괴가 완료되면 안정된 분자인 질소-14로 변화합니다.탄소-14는 일정한 속도로 붕괴되는데, 5,730년이 반감기입니다.이 반감기를 기준으로 골동품의 탄소-14가 언제 만들어졌는지 추정하는데 사용됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
23.12.30
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달이 지구에서 떨어져 나왔다는 말이 있던데 과학적 근거가 있는 말인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.달이 형성된 원리에 대해서는 다양한 학설이 있습니다.45억년 전에 지구의 초기 형성기에 테이아라고 불리는 행성이 지구의 표면과 충돌 했습니다.원자 폭탄의 수만 배보다 강한 충격이 지구의 표면에 가해졌고 막대한 양의 물질이 지구에서 뚝 떨어져서 우주로 튕겨나갔습니다.분리된 물질들이 지구 주변에 원반을 형성했는데, 이 물질들이 서로 중력에 이끌리면서 충돌하여 하나로 융합하여 지금의 달을 형성하게 되었습니다.달의 지질학적인 구조연구를 해보면 이를 뒷받침합니다. 달에서 발견된 미네랄과 지구상의 미네랄의동위 원소 구성이 매우 비슷합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.30
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바람을 일으키면서 나는 소리는 어떻게 해서 생기나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.바람이 불면서 자연환경과 맞물리면서 소리가 납니다.바람의 속도와 강도가 세질 수록 소리도 크고 강해집니다. 돌풍이나 회오리 바람이 불면 큰 소리를 내면서 물체들을 흔들어 소리를 만듭니다.공기가 흐르면 기본적으로 주변 물체와 마찰을 하게 되고 에너지가 소리의 형태로 바뀌게 됩니다.바람이 물체를 강하게 통과하면, 공기 분자들이 소리를 만들게 되고 귀로 들을 수 있는 소리파를 형성합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
23.12.30
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셰일오일은 전통 오일과 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.셰일 오일은 기원과 추출 방식이 전통적인 오일과 조금 다릅니다.전통적인 석유는 지질학적인 과정을 거쳐서땅속에 식물과 유기물들이 분해되고 오랜 세월동안에 열과 압력을 받아서 오일이 형성되었습니다.액체 상태의 석유는 암반으로 가로 막힌 공간에 저장되어 있었고, 사람들이 드릴로 구멍을 뚫어서 암반안에 갇혀있는 석유를 추출하게 되었습니다.하지만, 세일은 암석층에 유기물이 쌓여있다가 오랜 세월동안에 압력과 열을 받아서 퇴적암내에 오일이 스며들게되었습니다. 전통적인 석유는 암반에 고이기 때문에 훨씬 깊은 땅속에서 발견되지만,셰일은 지표면의 토양에 스며있던 것입니다.따라서, 셰일은 수평드릴링과 수압 파쇄 방식을 이용해서 추출합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
23.12.30
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지구에 오존층은 어떻게 생겨났나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구가 처음에 위성들과 행성들 끼리 중력에 의해서 서로 이끌려서 충돌하여 하나의 거대한 행성이 생성되었습니다.초기에 지구에는 산소와 오존층이 없었습니다. 지구에 유기물들이 진화를 거듭하여 식물과 동물이 생겨났습니다.초기 지구에 가득한 메탄과 암모니아, 이산화탄소를 원시 미생물들이 광합성 작용을 하면서 물과 이산화탄소를산소로 변환시키기 시작했습니다. 대기 중으로 산소가 방출되었고, 수억년에 걸쳐서 미생물의 활약으로 대기중의 산소 농도가 진해졌습니다.산소분자가 태양의 자외선에 의하여 분해 되면서 산소 원자가 되었고 다시 산소 분자와 결합하여 오존이 생성되었습니다.이렇게 모인 오존들이 성층권에 쌓이면서 오존층이 생성되었습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.30
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지하철은 어떤원리로 움직이는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지하철은 전기로 동작합니다. 전기는 지하철의 천정에 설치된 두꺼운 전력공급선을 통해서 공급됩니다.지하철의 동력은 전기 모터를 이용하여 전기 에너지를 운동 에너지로 변환해서 동작시킵니다.제어시스템 또한 전기로 동작하며 속도와 방향을 제어하는데 사용됩니다.전력 공급선을 전차선이라고 부르는데 고정된 천전에 설치되어 있으며 지하철 기기의 상단에 붙어있는팬터그래프라는 전류 수집 장치를 통해서 기차에 전달됩니다.고압 전류를 전송하기 때문에 효율적인 운영이 필요하며 대량의 전력을 안정적으로 공급하도록 설계되었습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
23.12.30
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눈의 결정체 모양이 민들레 잎사귀 모양인데요 이유가 있는 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.눈이 생기는 모양은 물 분자가 얼어서 생기는 구조입니다. 물분자들은 기본적으로 수소결합을 하여분자를 유지하고 있으며 물분자들간에 끌어당기는 결합력에도 방향성이 있습니다.이 과정에서 물 분자들이 특정 패턴에 따라서 배열이 되는데,대체로 육각형 모양으로 대칭성을 띄고 배치가 됩니다.프랙탈 이론에 따르면, 자연계에는 유사한 모양과 패턴을 반복하는 경향성이 있습니다. 식물의 잎사귀 모양과 물분자가 결합하여 눈결정이 형성되었을 때 생성되는 패턴이 자연계에 존재하는 일정한패턴과 유사한 것도 사실입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
23.12.30
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기상예측에 적용되는 기압과 바람의 과학적 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구의 대기가 다양한 기압들이 있는데 고기압은 대기가 압력이 높아서 땅으로 가라앉는 공기의 흐름이며맑은 날씨를 만들어줍니다.저기압은 대기가 상승하는 지역이며 구름이 만들어집니다.기상을 예측할 때에 코리올리의 효과가 작용하여 북반구에서는 기단이 오른쪽으로 회전하고 남반구에서는 공기의 흐름이 왼쪽으로 편향되는 현상이 있습니다.또한, 한국에서는 시베리아 기단이 직접 내려오지 않도록 제트기류가 차단을 하는 역할을 해줬는데,온난화로 인하여 제트기류가 사라져서, 냉기가 직접 한국에 뿌려져서 극한의 추위가 발생하기도 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.30
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