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하늘에 있는 구름은 왜 생기는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.맑은 날 푸른 하늘을 감상하며 흰 구름이 떠다니는 모습을 보았을 것입니다. 하지만 어느 날에는 검은 비구름이 하늘을 뒤덮고 빗방울을 내려보내기도 합니다. 과연 구름은 어떻게 생기는のでしょうか?구름은 수증기가 응결되어 만들어집니다. 따뜻한 공기는 더 많은 수증기를 포함할 수 있으며, 이 공기가 상승하면서 냉각되면 수증기는 작은 물방울이나 얼음 입자로 응결됩니다. 이 작은 입자들이 모여 구름을 형성합니다.구름 형성에는 상승 기류가 중요한 역할을 합니다. 산맥, 지표면 가열, 전선 등 다양한 요인이 상승 기류를 만들어냅니다. 상승 기류를 타고 올라간 공기는 냉각되면서 수증기가 응결되어 구름을 만듭니다.온도, 습도, 대기압 등 대기 조건에 따라 구름의 종류가 다양하게 형성됩니다.권운: 높은 고도에서 얼음 입자로 이루어진 얇고 흰 구름적운: 낮은 고도에서 뭉게구름처럼 뭉친 구름층운: 넓게 퍼져있는 얇은 구름성운: 비나 눈을 내리는 어두운 구름지형 또한 구름 형성에 영향을 미칩니다. 산맥은 상승 기류를 만들어 구름 발생을 촉진합니다. 계절 또한 중요한 요인입니다. 여름에는 따뜻한 공기가 상승하여 구름 발생이 활발하고, 겨울에는 찬 공기가 지배적이라 구름이 적습니다.최근에는 인간 활동이 구름 형성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 대기 오염 물질은 응결핵 역할을 하여 구름 발생을 증가시키거나, 지표면 온도 변화는 상승 기류를 변화시켜 구름 형성에 영향을 미칠 수 있습니다.구름은 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 만들어지며, 끊임없이 생성, 변화, 소멸됩니다. 하늘을 보며 다양한 구름을 관찰하는 것은 자연의 신비로움을 느낄 수 있는 기회입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.30
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배는 왜 유선형 구조로 만드나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.배를 유선형으로 만드는 이유는 물 속에서의 저항을 줄여 효율적인 이동을 가능하게 하기 위함입니다. 물 속에서 배가 움직일 때 물의 저항은 배의 속도를 저하시키고 연료 소비를 증가시키는 주요 요인입니다. 유선형 구조는 이러한 저항을 최소화하여 다음과 같은 장점을 제공합니다.유선형 구조는 물이 배 주변을 부드럽게 흐르도록 유도하여 마찰을 줄입니다. 곡선형의 선체는 물을 분리하고 다시 합쳐서 배 뒤쪽에서 와류 형성을 최소화합니다. 와류는 저항을 증가시키는 요인이기 때문에 유선형 구조는 와류 형성을 억제하여 효율적인 이동을 가능하게 합니다.물의 저항이 감소하면 배의 속도가 향상됩니다. 유선형 구조는 저항을 최소화하여 더 빠른 속도를 달성하고 더 짧은 시간 안에 목적지에 도달할 수 있도록 합니다.저항이 감소하면 배가 이동하는 데 필요한 에너지가 줄어듭니다.유선형 구조는 연료 소비를 줄여 운영 비용을 절감하고 환경 오염을 감소시키는 데 도움이 됩니다.유선형 구조는 배의 안정성을 향상시킵니다. 곡선형의 선체는 배의 움직임을 더 안정적으로 만들고 파도나 바람의 영향을 덜 받도록 합니다.물론 유선형 구조는 장애물과의 충돌 시 선체 손상 가능성이 높아질 수 있습니다. 일반적으로 배는 항로를 정해 놓고 운항하며 장애물을 피하기 위한 레이더와 같은 장비를 사용합니다. 유선형 구조가 제공하는 속도 향상과 연료 효율 증대의 장점이 충돌 가능성에 따른 위험보다 훨씬 크다고 판단됩니다.배를 유선형으로 만드는 것은 물 속에서의 저항을 줄여 효율적인 이동을 가능하게 하는 중요한 기술입니다. 유선형 구조는 속도 향상 연료 효율 증대 안정성 향상 등 다양한 장점을 제공하며 현대 배의 필수적인 요소입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 토목공학
24.03.30
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휴머노이드가 걷기 위해선 무게중심이 낮은 것이 좋은가요 높은 것이 좋은가요??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물체의 안정성은 크게 정적 안정성과 동적 안정성으로 나눌 수 있습니다.1. 정적 안정성정지 상태에서의 균형 유지: 정적 안정성은 물체가 외부 힘을 받았을 때 정지 상태에서 균형을 유지하는 능력을 의미합니다.무게중심: 무게중심이 낮을수록 물체는 더 안정적으로 균형을 유지합니다.예시:낮은 의자는 높은 의자보다 정적 안정성이 높습니다.탁구공은 무게중심이 낮아 쉽게 굴러가지 않습니다.2. 동적 안정성교란에 대한 회복력: 동적 안정성은 물체가 외부 힘에 의해 교란을 받았을 때 원래 상태로 회복하는 능력을 의미합니다.저항력: 물체의 형태, 질량 분포 등에 따라 저항력이 달라지고 동적 안정성에 영향을 미칩니다.예시:자전거는 속도가 빨라질수록 동적 안정성이 높아집니다.비행기는 날개의 형태와 질량 분포에 따라 동적 안정성이 결정됩니다.상호 보완: 정적 안정성과 동적 안정성은 서로 보완적으로 작용하여 물체의 안정성을 높입니다.높은 의자는 무게중심을 낮추거나 받침대를 사용하여 정적 안정성을 높일 수 있습니다.탁구공은 표면을 거칠게 만들어 저항력을 높여 동적 안정성을 높일 수 있습니다.정적 안정성: 물체가 정지 상태에 있거나 움직임이 느린 경우 정적 안정성이 더 중요합니다.동적 안정성: 물체가 빠르게 움직이는 경우 동적 안정성이 더 중요합니다.물체의 안정성을 평가하기 위해서는 정적 안정성과 동적 안정성을 모두 고려해야 합니다. 상황에 따라 어떤 안정성이 더 중요한지는 물체의 특성과 사용 목적에 따라 달라집니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 기계공학
24.03.30
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태양은 중성자별로 될 수 없다던데, 왜 그런것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양은 수명이 다할 때 중성자별이 아닌 백색왜성이 됩니다. 중성자별이 되기 위해서는 태양보다 훨씬 큰 질량이 필요하기 때문입니다.중성자별은 태양 질량의 약 10~25배 이상의 질량을 가진 별이 핵융합 반응이 끝난 후 붕괴하면서 만들어집니다.중성자별은 엄청난 중력으로 인해 붕괴되면서 원자핵이 압축되어 전자와 양성자가 결합하여 중성자를 형성합니다.중성자별은 핵융합 반응이 끝난 후 남은 핵으로 이루어져 있으며 극도로 밀도가 높고 작은 크기(약 10km)를 가지고 있습니다.태양 질량은 약 2.0 x 10^30kg으로 중성자별이 되기 위한 최소 질량보다 훨씬 작습니다.태양의 핵융합 반응이 끝나면 백색왜성이라는 뜨거운 잔해가 남게 됩니다. 백색왜성은 점차 식으면서 암흑 물질이 될 것입니다.백색왜성은 태양 질량의 약 1.4배 이하로 압축되고 핵융합 반응이 일어나지 않습니다.태양은 질량이 중성자별이 되기에 충분하지 않기 때문에 수명이 다할 때 백색왜성이 됩니다. 중성자별은 태양보다 훨씬 큰 질량을 가진 별이 붕괴되면서 만들어집니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.30
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신걸 먹으면 얼굴을 찡그리는데 왜그런거죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.신맛을 느낄 때 얼굴을 찡그리는 이유는 신맛이 미각 정보와 함께 촉각 정보 후각 정보 시각 정보 심리적 요인까지 복합적으로 작용하여 불쾌감을 유발하기 때문입니다.맛을 감지하는 미뢰가 분포되어 있으며 신맛을 감지하는 미뢰는 혀의 측면과 뒤쪽에 집중되어 있습니다.신맛을 담당하는 미뢰는 쓴맛과 함께 불쾌감을 유발하는 미각 정보를 전달합니다.신맛이 강한 음식은 혀와 입 안의 점막을 자극하여 찌르는 듯한 느낌을 유발합니다.이러한 촉각 정보는 불쾌감을 증폭시키고 얼굴을 찡그리는 반응을 이끌어 냅니다.신맛이 강한 음식은 특유의 향을 가지고 있으며 이러한 향은 후각 정보로 전달되어 불쾌감을 유발합니다.특히 익숙하지 않거나 선호하지 않는 향은 불쾌감을 더욱 증폭시키고 얼굴을 찡그리는 반응을 유발합니다.신맛이 강한 음식의 색깔은 녹색 노란색 주황색 등 불쾌감을 유발하는 색깔인 경우가 많습니다.이러한 시각 정보는 미각 정보 촉각 정보 후각 정보와 함께 불쾌감을 증폭시키고 얼굴을 찡그리는 반응을 유발합니다.개인의 경험과 선호도에 따라 신맛에 대한 반응은 다를 수 있습니다.과거에 신맛이 강한 음식으로 인해 불쾌한 경험을 한 경우 신맛 자극에 더욱 민감하게 반응하고 얼굴을 찡그리는 반응을 보일 가능성이 높습니다.신맛을 느낄 때 얼굴을 찡그리는 이유는 미각 촉각 후각 시각 심리적 요인 등이 복합적으로 작용하여 불쾌감을 유발하기 때문입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.30
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용암의 온도가 높은 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.용암은 지표면 아래 뜨거운 암석인 마그마가 녹아서 흐르는 액체입니다. 용암의 온도는 화학적 조성과 가스 함량에 따라 다르지만 일반적으로 800℃에서 1200℃까지 이릅니다. 이는 용암이 붉은색이나 주황색으로 빛나는 이유이기도 합니다.용암이 높은 온도를 유지하는 이유는 다음과 같습니다.지구 내부의 깊은 곳에서 극도로 높은 온도와 압력을 받으며 형성됩니다. 마그마가 지표면으로 올라오면서 압력이 감소온도는 여전히 매우 높습니다.용암은 녹아있는 암석이기 때문에 액체 상태를 유지하기 위해 많은 열을 필요로 합니다. 이 잠열은 용암이 식으면서 굳어지는 과정에서 방출됩니다.용암의 화학적 조성은 온도에 영향을 미칩니다. 규산 함량이 높은 용암은 점성이 높고 온도가 낮은 편입니다. 반면에 규산 함량이 낮은 용암은 점성이 낮고 온도가 높은 편입니다.용암에 포함된 가스는 온도를 높이는 데 영향을 미칩니다. 특히 수증기는 용암의 온도를 높이는 주요 요인입니다.용암의 온도가 높은 것은 다음과 같은 영향을 미칩니다.주변 환경에 열을 전달합니다.화산 폭발을 유발할 수 있습니다.용암류가 이동하면서 주변 환경을 파괴합니다.생태계에 영향을 미칩니다.용암은 지구 내부의 뜨거운 에너지를 보여주는 자연 현상입니다. 용암의 높은 온도는 다양한 영향을 미치며 지구의 변화와 생태계에 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.30
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수소 전지는 어떻게 가동되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수소 전지는 수소와 산소의 화학 반응을 이용하여 전기를 생산하는 장치입니다. 이 과정은 전기분해의 역반응이라고 볼 수 있습니다.수소 전지의 작동 방식은 다음과 같습니다.수소 공급: 수소는 연료 탱크에서 공급되어 연료극(음극)으로 이동합니다.산소 공급: 공기는 공기극(양극)으로 공급됩니다.촉매 반응: 연료극에서 촉매의 도움으로 수소 분자가 수소 이온(H+)과 전자(e-)로 분해됩니다.전류 생성: 수소 이온은 전해질을 통해 양극으로 이동하고, 전자는 외부 회로를 통해 이동하여 전류를 생성합니다.산소 결합: 양극에서 산소 분자(O2)와 전자(e-)가 결합하여 물(H2O)을 생성합니다.수소 전지의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.연료극: 수소가 분해되는 전극공기극: 산소가 반응하는 전극전해질: 수소 이온을 이동시키는 물질촉매: 수소 분해 반응을 촉진하는 물질수소 전지의 장점은 다음과 같습니다.유해 배기가스를 배출하지 않고, 유일한 배출물은 물입니다.다른 발전 방식에 비해 높은 효율을 가지고 있습니다.작동 소음이 매우 적습니다.즉각적인 출력이 가능합니다.수소 전지의 단점은 다음과 같습니다.수소 전지 자체와 수소 저장 시스템의 비용이 높습니다.수소 충전소가 아직 부족합니다.수소는 안전하게 저장하고 운송해야 합니다.수소 전지는 친환경적이고 효율적인 발전 방식으로, 미래 에너지원으로 주목받고 있습니다. 하지만 아직 해결해야 할 과제들이 남아있어, 대중적으로 보급되기까지는 시간이 더 걸릴 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.30
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바둑의 경우의수가 우주의 별의갯수보다 많나요 ?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.바둑은 19x19 바둑판에서 진행되는 전략 게임입니다. 각 칸에 검은돌이나 흰돌을 놓을 수 있으며, 돌을 놓는 순서와 위치에 따라 게임의 결과가 달라집니다. 바둑의 경우의 수는 이러한 다양한 선택의 조합으로 계산됩니다.바둑의 경우의 수를 계산하는 방법은 다음과 같습니다.빈 칸 개수: 19x19 바둑판에는 총 361개의 칸이 있습니다. 게임 시작 전에는 모든 칸이 비어 있으므로 361개의 선택지가 있습니다.돌 놓는 순서: 검은돌과 흰돌이 번갈아 가면서 돌을 놓으므로, 각 턴마다 2개의 선택지가 있습니다.돌 놓는 위치: 빈 칸에 돌을 놓을 수 있으므로, 각 턴마다 빈 칸의 개수만큼 선택지가 있습니다.바둑의 경우의 수를 계산해 보면 다음과 같습니다.19x19 바둑판: 361개의 칸돌 놓는 순서: 흑, 백 번갈아 가면서 놓으므로 2^361 ≈ 2.8 x 10^114돌 놓는 위치: 빈 칸에 놓을 수 있으므로 361! ≈ 7.4 x 10^360결론적으로, 19x19 바둑판의 경우의 수는 약 2.8 x 10^114입니다. 이는 관측 가능한 우주의 별의 갯수 (약 2 x 10^22) 보다 훨씬 많습니다.실제 바둑 게임에서는 모든 경우의 수가 실제로 발생하지는 않습니다. 예를 들어, 한 쪽이 패배를 인정하거나 시간 초과로 인해 게임이 종료될 수 있습니다.바둑의 경우의 수는 바둑판의 크기에 따라 달라집니다. 예를 들어, 13x13 바둑판의 경우의 수는 약 10^40입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.30
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사람은 어째서 향기만으로 맛을 느낄까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.껌이나 젤리처럼 '향'만 존재하는 제품에서 우리는 어떻게 '맛'을 느낄 수 있을까요? 이는 맛과 향이 밀접하게 연결되어 있기 때문입니다.우리가 음식을 맛볼 때, 혀의 미뢰는 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 감칠맛을 감지합니다. 동시에 후각은 음식의 향을 감지하고, 이 정보는 뇌로 전달되어 '맛'으로 인식됩니다. 후각은 미각보다 훨씬 더 많은 정보를 제공하며, 맛의 80% 이상을 결정한다고 알려져 있습니다.껌이나 젤리에는 실제 과일이나 사탕의 맛 성분이 없지만, 향료를 통해 과일, 사탕 등의 특징적인 향을 낼 수 있습니다. 뇌는 이 향을 인식하고, 과거 경험과 연결하여 마치 실제 과일이나 사탕을 먹는 것과 같은 맛을 느끼게 합니다.과거 먹었던 과일이나 사탕의 맛과 향을 기억하고 있기 때문에, مشابه한 향을 맡으면 그 맛을 연상하게 됩니다. 이는 개인의 기억과 경험에 따라 다르게 나타날 수 있습니다.음식의 색깔, 모양, 포장 등 시각적인 요소와 먹는 소리 등 청각적인 요소도 맛에 영향을 미칩니다. 맛과 향의 상호작용에 더해 시각과 청각 정보가 더해져 더욱 풍부한 맛 경험을 만들어줍니다.개인의 후각 능력과 미각 능력, 기억과 경험에 따라 향으로 느끼는 맛의 강도는 다를 수 있습니다. 또한, 선천적인 유전적 요인도 영향을 미칩니다.향은 맛의 중요한 요소이며, 뇌는 향 정보를 기반으로 과거 경험과 연결하여 '맛'을 느끼게 합니다. 껌이나 젤리처럼 실제 맛 성분이 없는 제품에서도 향을 통해 맛을 느낄 수 있는 이유입니다. 개인의 기억, 경험, 후각 능력 등에 따라 맛의 인지에는 차이가 있을 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.30
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행성이 시간이 지나면 항성이 될 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구와 같은 행성이 시간이 지남에 따라 스스로 빛을 내는 항성이 될 수 있는 가능성은 없습니다.항성 핵융합 반응을 통해 스스로 빛과 열을 에너지를생산하는 천체입니다.행성 항성 주위를 도는 천체이며 스스로 빛과 열을 생산하지 못하고 항성으로부터 에너지를 받습니다.항성은 거대한 가스 구름이 붕괴되면서 형성됩니다.붕괴 과정에서 가스 구름 중심부의 온도와 압력이 높아져 핵융합 반응이 시작됩니다.핵융합 반응은 엄청난 양의 에너지를 방출하며 이 에너지로 인해 항성은 스스로 빛을 낼 수 있습니다.지구는 항성을 형성하기 위한 충분한 질량을 가지고 있지 않습니다.항성을 형성하기 위해서는 태양 질량의 약 8% 이상의 질량이 필요합니다.지구 질량은 태양 질량의 약 33만분의 1에 불과합니다.지구는 이미 핵융합 반응을 시작할 수 있는 충분히 높은 온도와 압력을 가지고 있지 않습니다.지구와 같은 행성은 항성이 될 수 없지만 시간이 지남에따라 다양한 방식으로 변화합니다.태양이 적색 거성으로 진화하면 지구는 태양에 흡수될 가능성이 높습니다.혹은 태양계 밖으로 밀려나 외계 행성이 될 수도 있습니다.지구는 항성이 될 수 있는 가능성이 없습니다. 지구는 항성과는 다른 형성 과정을 거치며 항성이 될 만한 충분한 질량을 가지고 있지 않습니다. 지구는 시간이 지남에 따라 태양에 흡수되거나 외계 행성이 될 가능성이 높습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.30
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