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핵에는 어떤 화학 원소가 담겨 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.핵무기에 사용되는 화학 원소는 플루토늄 또는우라늄이 주로 쓰입니다 우라늄의 경우에는우라늄-235가 주로 사용되며 자연 상태에서 발견되는 우라늄을 농축해야 합니다 자연 우라늄 대부분은 우라늄-238로 이는 좀 더 높은 질량을 가지고 있지만 핵분열이 덜 일어납니다 플루토늄-239는 또 다른 일반적인 핵무기 성분으로 인공적으로 만들어집니다 이 두 원소는 핵분열 반응을 일으켜엄청난 에너지를 방출합니다 이 과정은 매우 작은 양의 물질이 극도로 큰 에너지로 전환되는 것을 의미합니다 핵무기의 폭발력은 이러한 에너지 전환으로 인해 발생합니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 화학
24.03.29
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전기차 배터리 리튬배터리가 정확히 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.전기차에서 사용되는 리튬배터리는 전기를 저장하는 데 효율이 매우 높은 에너지 저장 장치입니다리튬 이온 배터리의 가장 두드러진 특징은 높은 에너지 밀도로작은 크기와 가벼운 무게에 많은 에너지를 저장할 수 있습니다이로 인해 전기차가 더 오랜 주행 거리를 달성할 수 있게 되며전기차의 성능과 경제성 면에서 중요한 역할을 합니다리튬 이온 배터리는 충전과 방전이 반복될 때도 성능이 상대적으로 잘 유지되며수명이 긴 편입니다이는 전기차를 포함한 여러 모바일 기기에서널리 사용되는 이유이기도 합니다그러나 고에너지 밀도와 효율성에도 불구하고안전성 측면에서는 주의 깊은 관리가 필요합니다온도 관리와 과충전 방지를 위한 정교한 배터리 관리 시스템이 필수적입니다과열이나 내부 손상으로 인한 화재 또는 폭발 위험을 방지하기위하여 이러한 관리 시스템을 장착하고 정기적인 점검이 중요합니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 전기·전자
24.03.29
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항성이 폭발하면 순식간에 모든 기체며 물질이 밖으로 흩어질텐데, 다시 한 곳에 모여 별을 형성하는 과정이 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.항성이 폭발하는 현상 즉 초신성 폭발은천체 물리학에서 매우 중요한 사건입니다이 폭발로 인해 방출된 물질은우주 공간으로 흩어져 나갑니다그러나 우주는 빈 공간이 아니라중력이 작용하는 공간입니다폭발로 흩어진 기체와 입자들은서로 간의 중력에 의해서서히 영향을 주고 받으며점차 집중되기 시작합니다이 과정에서 물질들 사이의중력적 인력이 점점 커지고그로 인해 물질이더욱 밀집되기 시작합니다밀집된 영역에서 물질은계속해서 중력으로 인해상호작용하며천천히 회전하게 됩니다이때 중심부에서는밀도와 온도가 점차 상승하고이것이 결국 새로운 별이형성되는 과정으로 이어집니다이런 구역을 분자 구름또는 성운이라고 합니다성운 내부에서는 중력 붕괴가진행되어 중심부의 밀도가더욱 높아지고반대로 외부의 가스는남은 회전운동량에 의해평평한 원반 모양으로 퍼져 나갑니다이 원반 내에서 물질이 서로 충돌하며별이 될 핵심이 되는 덩어리를만들어 내고 그 온도는 핵융합을일으킬 정도로 충분히뜨거워지게 됩니다이 핵융합 반응이 시작되면새로운 별의 탄생이이루어지게 되며 이 별은다시 우리 우주에에너지와 빛을방출하게 됩니다답변이 마음에 드신다면좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.29
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별동별의 속도는 왜 다른별들대비 속도가 빠른건지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.별동별이라고 불리는 유성은 우주에서 날아오는 작은 먼지와 암석이 지구 대기권에 진입하며 고속으로 대기와 마찰하여 발생하는 현상입니다 대기 중을 빠르게 통과하면서 마찰로 인한 열에 의해 유성이 빛나는 것처럼 보이게 되며 이것은 별똥별이라고도 불립니다 반면 일반 별들은 우리로부터 아주 멀리 떨어져 있고 더 크기 때문에 상대적으로 고정된 위치에 있는 것처럼 보입니다 하지만 사실 별들도 자신의 고유한 궤도와 운동을 가지고 있으나 매우 멀리 떨어져 있고 밝기의 변화가 육안으로 쉽게 식별될 정도가 아니기 때문에 고정되어 있는 것처럼 보이는 것입니다 별동별이 상대적으로 빠르게 움직이는 것처럼 보이는 이유는 별동별이 지구 대기권의 상층부를 지나면서 극히 짧은 시간에 많은 거리를 이동하기 때문입니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.29
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말벌도 식물들 짝짓기에 도움이 되는 건지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.말벌은 꿀벌과 다르게 식물의 수분에 직접적으로 기여하는 것으로 알려져 있지 않습니다꿀벌은 꽃가루를 모으고 꿀을 생산하는 과정에서 식물의 수분을 활발히 돕습니다이에 비해 말벌은 주로 육식성으로 다른 곤충을 잡아먹고 이를 자신의 먹이로 삼습니다그러나 말벌의 행동이 간접적으로든 식물의 수분에 일부 영향을 미칠 수 있습니다말벌 중 일부 종은 꽃의 단맛에 이끌려 방문하는 경우가 있고 이때 꽃가루가 몸에 묻어 다른 꽃에 전달될 수 있습니다이렇게 간접적인 방법으로 말벌도 수분 과정에 기여할 가능성을 완전히 배제할 수는 없습니다하지만 이들의 주된 역할은 수분이 아니라 생태계 내에서 다른 역할을 하는 것으로 보입니다말벌은 또한 다른 해충의 포식자로서 농업에 도움을 줍니다해충의 개체수를 조절하여 식물에 해를 끼치는 다른 곤충들로부터 식물을 보호하는 역할을 하죠따라서 말벌의 생태계 내 역할은 꿀벌과는 다르지만 그들만의 독특한 방식으로 중요합니다생물 다양성의 관점에서 말벌 또한 그 가치를 인정받을 필요가 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 생물·생명
24.03.29
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레이저 포인트는 어떤 원리로 장거리까지 빛을 보낼수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.레이저 포인터에서 나오는빛은 일반적인빛과는 달리 매우집중된 형태를가지고 있습니다이는 레이저 빛이단일 파장으로 구성되어있고 물리적으로같은 방향으로진동하기 때문입니다이런 광자들이동일하게 진행하게되는 현상을같은 위상의 동조화라고부릅니다이 과정을 통해생성된 빛은공간적으로 퍼지지않고 매우 좁은빔을 형성합니다따라서 레이저 빛은일반적인 빛보다훨씬 멀리까지여행할 수 있고먼 거리에서도빔의 크기가거의 변하지 않습니다레이저 빛의 이러한성질은 발표 시에도움이 되는 것처럼다양한 분야에서유용하게작용합니다레이저 포인터가작지만 강력한이유는 빛이집중되어 있어작은 에너지로도먼 거리까지도달할 수 있기때문입니다답변이 마음에 드신다면좋아요와 추천을부탁드립니다
학문 / 전기·전자
24.03.29
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지구가 만약 중력이 강한 다른곳에 있다면 지구의 공전주기와 자전속도를 어떻게 변화되나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.중력이 강한 별이나 대상에 가까워질 때중력의 세기는 지구의 공전 주기와자전 속도에도 영향을 미칩니다일반 상대성 이론에 따르면강한 중력장은 시간을 느리게하는데 이 현상을 시간 지연이라고 합니다지구가 보다 강한 중력을 가진천체 주변을 공전하게 되면 중력에의한 시간 지연으로 인해 지구에서의하루가 더 길어질 수 있습니다공전 주기에 대해서도 중력의 세기에따라 변화하게 되는데 이는 케플러의법칙과 다른 중력적 상호작용에 따라결정됩니다만약 지구가 강한 중력장 내로들어가면 지구의 공전 경로는변하고 중력이 강해지므로 공전 주기는더 짧아질 가능성이 있습니다하지만 이는 그 천체의 질량과 지구가그 천체로부터 어느 정도 떨어져 있는지에 따라서 다릅니다자전 속도 역시 중력의 영향을 받을 수있으나 지구의 자전은 주로 지구 내부의운동량 보존에 의해 결정됩니다따라서 직접적인 관계는 적으나 중력의제약이 자전에 영향을 미칠 수 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와추천을 부탁드립니다
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.29
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찬물에 라면 스프를 넣고믈을 끓일 때와 뜨거운물에 스프를 넣고 끓일 때 물의 끓는점에 차이가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.찬물이나 뜨거운 물에 라면 스프를 넣어끓일 때 물의 끓는점은 대부분실질적으로 변하지 않습니다 물의 끓는점은 주로 해당 지역의대기압에 의해 결정되며 해수면 수준에서 물의 끓는점은보통 100℃입니다 라면 스프에 포함된 염분은 물의 끓는점을약간 높일 수 있으나 이는 스프를 넣는시점에 상관없이 동일합니다 이로 인해 스프가 들어간 후의 끓는점 상승은라면 스프의 종류나 투입된 양에 영향을 받으며 통상적인 요리 조건에서 끓는점 상승은매우 미미하여 두드러진 차이를느끼기 어렵습니다 따라서 라면을 끓일 때 스프를 미리 넣느냐나중에 넣느냐는 개인의 취향에 따라가되 물의 끓는점에 대한 유의미한 차이는기대하기 어렵습니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
학문 / 화학
24.03.29
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숯이 제습작용을 하는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.나무를 태워만든 숯은 다공성 구조로되어있습니다이 구조 때문에 매우 많은 수의 작은 구멍과표면적을 가지게 되고이로 인해 공기 중의 수분이숯의 다공성 표면에 달라붙을 수 있는능력이 뛰어나게 됩니다이런 현상을 흡착이라고 하며숯은 이 흡착을 통해 주변 환경에서습기를 끌어들입니다숯의 미세한 구멍들이 수분 분자를 포획하면공기는 건조해지고 이는 숯이 제습제로서효과적으로 작용할 수 있게 해줍니다시간이 지나면 포획된 수분으로 인해 숯이포화상태에 이를 수 있습니다이때 숯을 태양 아래 또는 오븐 속에서가열해주면 수분이 증발하고다시 제습 작용을 할 수 있는상태가 됩니다숯은 자연적으로 발생하는 물질로 인체에도안전하며 환경 친화적인 제습 방법 중하나로 여겨집니다따라서 숯이 제습 효과를 발휘하는 것은그 다공성 및 흡착 특성 덕분입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
학문 / 화학
24.03.29
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봄철 우리나라에 황사가 심해지는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.봄철에 맑은 하늘을 보기 어려운 현상은여러 요인에 의해 발생합니다이 중 하나는 대기오염물질의 이동으로특정 지역에서는 중국의 산업 활동으로발생한 오염물질들이 바람을 타고이동하여 영향을 미칠 수 있습니다산업 활동에서 배출되는 미세먼지와기타 오염물질들은 대기 중에떠다니다가 다른 지역으로옮겨질 수 있습니다이런 오염물질들은 하늘의 투명도를감소시키고 공기 질을나쁘게 만듭니다또한 봄철에는 대기 정체 현상이자주 발생하여 오염물질이 쉽게누적될 수 있습니다대기 정체 현상은 바람이 약하고상층 대기의 온도가 낮아 오염물질이분산되지 않고 지표 근처에머물게 하는 현상입니다이러한 현상은 자연현상과 인간의산업 활동이 서로 복합적으로 작용하여공기 질이 저하되는 결과를불러올 수 있습니다과학적인 연구를 통해 오염물질의대기 중 이동과 그 영향에 대한이해가 진전되고 있습니다봄철에 맑은 하늘을 보지 못하는원인은 지역적으로도 다를 수 있으며다양한 요소들이 복잡하게얽혀 있음을 알 수 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와추천을 부탁드립니다
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.29
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