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데시벨의 수치는 어떻게 계산되는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소리의 강도는 데시벨(dB)이라는 단위로 표현됩니다. 데시벨은 상대적인 단위이며, 기준 음압 대비 소리의 음압 비율을 상용로그로 표현한 값입니다. 데시벨 계산은 기준 음압을 기준으로 이루어집니다. 20μPa (파스칼)가 기준 음압으로 사용됩니다. 측정하고자 하는 소리의 음압(P)을 기준 음압(P0)으로 나누어 음압 비율(P/P0)을 계산합니다. 음압 비율의 상용로그를 10배하여 데시벨 값을 얻습니다.dB = 20 * log10(P/P0)데시벨 숫자 의미데시벨 숫자는 소리의 강도가 기준 음압 대비 얼마나 높은지를 나타냅니다. 데시벨 숫자가 높을수록 소리가 더 강하다는 것을 의미합니다.0 dB: 기준 음압10 dB: 기준 음압 대비 10배 강한 소리20 dB: 기준 음압 대비 100배 강한 소리30 dB: 기준 음압 대비 1000배 강한 소리데시벨 규모20 dB: 속삭임40 dB: 조용한 도서관60 dB: 일반적인 대화80 dB: 바쁜 거리100 dB: 록 콘서트120 dB: 제트기 이륙 소리데시벨 주의 사항데시벨은 상대적인 단위이기 때문에, 절대적인 소리 강도를 나타내는 것이 아닙니다.데시벨 숫자가 10 증가할 때마다 소리 강도는 10배 증가합니다.사람이 들을 수 있는 최대 소리는 약 120 dB입니다. 120 dB 이상의 소리는 청력 손실을 유발할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.03.24
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텔로미어가 수명에 관련있다고 하는데??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.암세포의 텔로미어 무한 재생과 인간 유전자 조작의 연관성에 대해 질문하셨습니다. 암세포의 특징과 텔로미어의 역할 유전자 조작의 윤리적 문제 등을 종합적으로 고려하여 답변 드리겠습니다.텔로미어는 염색체 끝부분을 보호하는 DNA 서열입니다세포 분열 과정에서 염색체는 복제되지만 텔로미어는 복제 과정에서 손실됩니다. 이는 세포 노화와 죽음의 원인 중 하나입니다.암세포는 텔로미어라제라는 효소를 활성화하여 텔로미어 손실을 방지하고 무한히 증식할 수 있는 특징을 가지고 있습니다.암세포의 텔로미어 유지 능력을 인간 세포에 이식하여 영원한 생명을 얻는다는 아이디어는 매력적이지만 실제로구현하기에는 많은 어려움과 윤리적 문제가 있습니다.첫째 텔로미어 유지 능력을 가진 암세포 유전자를 정확하게 식별하고 인간 세포에 이식하는 기술은 아직 개발되지않았습니다. 둘째 암세포 유전자를 이식한다고 해서 인간 세포가 암세포처럼무한히 증식할 것이라는 보장은 없습니다. 셋째 텔로미어 유전자 조작은 세포 노화를 막는 효과를 가져올 수 있지만 암 발생 위험을 증가시키는 부작용을 유발할 수 있습니다.인간 유전자 조작은 인간 본성을 변화시키고 예측 불가능한 결과를 초래할 수 있다는 우려가 있습니다. 텔로미어 유전자 조작은 불평등을 심화시키고 사회적 갈등을 야기할 수 있습니다.포의 텔로미어 유지 능력에 대한 연구는 암 치료 방법 개발에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 암세포의 특징을 이해하고 텔로미어 유지능력을 조절하는 방법을 개발한다면 암 치료의 효과를 크게 향상시킬 수 있을 것입니다.현재로서는 암세포 유전자 조작을 통해 인간의 수명을 연장하는 것은 기술적으로 불가능하며 윤리적으로도 많은 문제가 있습니다. 암세포 연구를 통해 암 치료 방법 개발에 도움이 될 수 있는 새로운 지식을 얻을 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.24
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치타는 왜 오래 달리지 못하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.치타는 지구상에서 가장 빠른 동물로 알려져 있습니다.최대 속도는 시속 120km에 달하며 이는 육상 동물 중 가장 빠른 속도입니다.치타는 이러한 속도를 오랫동안 유지하지 못합니다. 짧은 거리만 빠르게 달리고 나면 곧 지치고 속도가 떨어집니다.치타가 오랫동안 달릴 수 없는 이유는 다음과 같습니다동물에 비해 체력이 약합니다. 빠른 속도로 달리는 데는 많은 에너지가 필요하며 치타는 이러한 에너지를 오랫동안유지할 수 있는 체력을 갖추고 있지 않습니다.치타의 근육은 빠른 속도로 짧은 거리를 달리도록 특화되어 있습니다. 지구력을 위한 근육 구조는 아니기 때문에 오랫동안 달리는 데적합하지 않습니다.치타는 빠르게 달리는 동안많은 산소를 필요로 합니다. 호흡기가 이러한 산소 요구를 충족시킬 수 없어 곧 지쳐 버립니다.치타는 빠르게 달리는 동안 체온이 빠르게 상승합니다. 체온 조절 능력이 완벽하지 않기 때문에 과열 위험이 높고 이는 속도 저하로이어집니다.치타는 사냥할 때 짧은 거리에서 빠른 속도로먹잇감을 추격하는 방식을 사용합니다.이러한 방식은 오랜 시간 지속될 수 없으며먹잇감을 잡지 못하면 에너지를 낭비하게 됩니다.치타는 빠른 속도를 자랑오랫동안 달릴 수 없는 체력적인 한계를 가지고 있습니다. 이는 체력 근육 구조 호흡기 과열 사냥 방식등 다양한 요인이 작용하기 때문입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 생물·생명
24.03.24
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석유는 무엇으로 만들어지나요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.석유는 수백만 년 전에 살았던 조류 플랑크톤 박테리아등의 유기체가 지하 깊숙한 곳에서 압력과 열에 의해 변형되어 만들어진 액체탄화수소입니다. 이 과정은 다음과 같습니다.플랑크톤 박테리아 등의 유기체가 죽어 바닷속이나 호수 바닥에 쌓입니다.퇴적물이 쌓이고 압력과 열에 의해 암석으로 변합니다.유기물이 분해되면서 탄화수소가 생성됩니다.탄화수소는 암석의 기공이나 틈새에 포획됩니다.석유 시추를 통해 석유를 채굴합니다.석유 매장량의 변화과거에는 석유가 고갈될 것이라는 예측이 있었습니다. 최근 기술 발전으로 인해 새로운 석유 매장지가 발견되고 채굴 기술이향상되어 석유 매장량이 증가했습니다. 북미의 셰일 혁명은 석유 시장에 큰 변화를 가져왔습니다.석유는 여전히 중요한 에너지원이지만 미래에는 재생 에너지의 발전과 기술 발전으로 인해 석유의 중요성이 점차 감소할 것으로예상됩니다. 탄소 배출 문제와 환경 문제로 인해 석유 사용에 대한 규제가 강화될 가능성이 높습니다.석유는 유기체가 변형되어 만들어진 액체 탄화수소이며과거에는 고갈될 것이라는 예측이 있었습니다. 최근 기술 발전으로 인해석유 매장량이 증가했습니다. 미래에는 재생 에너지의 발전과 기술 발전으로 인해 석유의 중요성이 점차 감소할 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.24
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러시아에서 과거 핵추진 미사일 개발했다고하는데 어떤 원리로 거의 무한정으로 비행하는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.핵추진 로켓은 핵분열이나 핵융합 반응을 통해 발생하는 열에너지를 이용하여 추력을 얻는 로켓 엔진입니다. 기존 화학 로켓 엔진과 달리 연소 과정 없이 작동하기 때문에 거의 무한정으로 날아다닐 수 있는 가능성을 가지고 있습니다.핵분열이나 핵융합 반응을 통해 고온의 열에너지를 발생시킵니다.핵반응에서 발생한 열은 추진제에 전달됩니다.가열된 추진제는 팽창하며 빠르게 분사되어 추력을 얻습니다.핵추진 로켓은 화학 로켓 엔진보다 훨씬 높은 추력 효율을 가지고 있습니다.연료 공급 없이 장거리 우주 여행이 가능합니다.수소, 암모니아, 금속 등 다양한 물질을 추진제로 사용할 수 있습니다.핵반응 과정에서 발생하는 방사능 누출 위험이 있습니다.핵추진 로켓 엔진은 설계 및 제작이 매우 복잡합니다.개발 및 제작 비용이 매우 높습니다.핵추진 로켓의 미래핵추진 로켓은 아직 개발 초기 단계이지만, 우주 탐사 분야에서 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있습니다. 화학 로켓 엔진으로는 불가능했던 행성 간 여행이나 심우주 탐사가 가능해질 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.03.24
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비구름은 어떻게 해서 생기는 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.오늘도 비가 온다고 하고 요즘 계속 비가 자주 오던데요 비구름은 어떻게 만들어지는지 궁금하시군요. 비구름은 단순히 하늘에 떠 있는 물덩어리가 아닙니다. 다양한 과정을 거쳐 만들어지는 자연의 신비로운 창조물입니다.먼저 태양 에너지가 지표면을 가열하면 물이 증발합니다바다 호수 강 습지 심지어 흙과 식물에서도 물이 증발합니다. 이렇게 증발된 수증기는 대기 중으로 올라가게 됩니다.수증기가 올라갈수록 기온은 낮아집니다. 일정한 높이에 도달하면 수증기는 작은 물방울이나 얼음 결정으로 응결됩니다. 이 작은 입자들은 서로 뭉쳐 구름을 형성합니다.구름 속에서 작은 물방울이나 얼음 결정은 서로 부딪히고 뭉쳐 점점 더 커집니다. 이 과정은 충돌-결합이라고 불립니다. 충돌-결합 과정을 통해 구름 입자들은 충분히 무거워지면서 비나 눈으로 땅으로 떨어지게 됩니다.구름 입자들이 충분히 커지면 비나 눈으로 땅으로 떨어집니다이것을 강수라고 합니다. 강수의 형태는 기온과 구름 내의 입자들의 조성에 따라 달라집니다. 기온이 0°C 이상이면 비가 0°C 이하이면 눈이 옵니다.비구름은 형태 고도 발생 원인에 따라 다양한 종류로 분류됩니다. 대표적인 비구름으로는 적란운 적운 층운 권운 등이 있습니다.우를 일으키는 강력한 뇌우구름입니다.낮에 발생하는 둥글고뭉게구름입니다.넓고 얇은 판 형태의 구름입니다.얇고 섬세한 털 모양의 구름입니다.최근에는 인공적인 비구름을 만들어 비를 내리는 기술도 개발되고있습니다. 인공적인 비구름은 요오드화은이나 드라이아이스를 이용하여만들어집니다. 요오드화은은 수증기가 응결되는 것을 촉진하는 역할을 하고 드라이아이스는 찬 공기를 만들어 구름 형성을 유도합니다.구름은 실제로 물이나 얼음으로 이루어져 있지만 매우 가벼워 솜털처럼 떠 있습니다.구름은 지구의 기후를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.구름은 다양한 모양과 색깔을 띠며 이는 예술적인 영감을 주기도 합니다.비구름은 단순한 물덩어리가 아닌 자연의 신비로운 창조물입니다. 비구름이 만들어지는 과정을 이해하면 하늘을 보는 시각이 더욱흥미롭게 변할 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.24
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항상성의 원리 중에서 길항작용이란?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.항상성은 생물학에서 내부 환경을 일정하게 유지하는 능력을 의미합니다. 이는 생명 유지에 필수적인 역할을 하며 다양한 메커니즘을통해 이루어집니다. 그 중 하나가 길항작용입니다.길항작용은 서로 반대되는 방향으로 작용하는 두 개이상의 요소가 서로 균형을 유지하여 항상성을 유지하는 메커니즘입니다. 예를 들어혈당 수치를 조절하는 호르몬인 인슐린과 글루카곤은 서로 길항작용을 통해 혈당 수치를 일정 범위 내에 유지합니다.혈당 수치가 높아지면 인슐린 분비가 증가합니다. 인슐린은 포도당을 세포로 흡수시켜 혈당 수치를 낮춥니다.혈당 수치가 낮아지면 글루카곤 분비가 증가합니다. 글루카곤은 간에서 저장된 포도당을 분해하여 혈당 수치를 높입니다.항상성학에서 내부 환경을 일정하게 유지하는 능력을 의미합니다. 이는 생명 유지에 필수적인 역할을 하며 다양한 메커니즘을 통해이루어집니다. 그 중 하나가 길항작용입니다.길항작용은 서로 반대되는 방향으로 작용하는 두 개 이상의 요소가 서로 균형을 유지하여 항상성을 유지하는 메커니즘입니다. 예를 들어혈당 수치를 조절하는 호르몬인 인슐린과 글루카곤은 서로 길항작용을 통해 혈당 수치를 일정 범위 내에 유지합니다.혈당 수치가 높아지면 인슐린 분비가 증가합니다.인슐린은 포도당을 세포로 흡수시켜 혈당 수치를 낮춥니다.혈당 수치가 낮아지면 글루카곤 분비가 증가합니다. 글루카곤은 간에서 저장된 포도당을 분해하여 혈당 수치를 높입니다.체온이 높아지면 땀을 흘리거나 혈관을 확장하여 체온을 낮춥니다.체온이 낮아지면 떨거나 혈관을 수축하여 체온을 높입니다.길항작용은 두 요소가 서로 견제하여 정확하게 항상성을 유지할 수 있도록 합니다.외부 환경 변화에 영향을 받지 않고 안정적으로 항상성을 유지할 수 있습니다.길항작용은 항상성을 유지하는데 중요한 역할을 하는 메커니즘입니다. 서로 반대되는 방향으로 작용하는 요소들이 균형을 유지하여 생명체의 내부 환경을 안정적으로 유지하는 데 기여합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.체온이 높아지면 땀을 흘리거나 혈관을 확장하여 체온을 낮춥니다.체온이 낮아지면 떨거나 혈관을 수축하여 체온을 높입니다.장점길항작용은 두 요소가 서로 견제하여 정확하게 항상성을 유지할 수 있도록 합니다.외부 환경 변화에 영향을 받지 않고 안정적으로 항상성을 유지할 수 있습니다.길항작용은 항상성을 유지하는데 중요한 역할을 하는 메커니즘입니다. 서로 반대되는 방향으로 작용하는 요소들이 균형을 유지하여 생명체의 내부 환경을 안정적으로 유지하는 데 기여합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.24
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순간정전이 나면 전원이 꺼지나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.순간 정전이 발생하면 조명뿐만 아니라 대부분의 전자제품에 영향을 미칩니다. 각 제품의 반응은 작동 방식과 전력 공급 방식에 따라 다릅니다.백열등 및 형광등은 순간 정전 시 깜박거린 후 꺼집니다.LED 조명은 순간 정전 시 깜박거리지 않고 즉시 꺼집니다.일부 LED 조명은 정전 후에도 잠시 동안 흐릿하게 빛날 수 있습니다. 이는 LED 조명 내부에 저장된 전기 에너지가 방출되기 때문입니다.컴퓨터 TV 스마트폰 등 대부분의 전자 기기는 순간 정전 시 꺼집니다.일부 전자 기기는 정전 후에도 작동할 수 있습니다. 예를 들어 배터리 백업 기능이 있는 UPS(무정전 전원 공급 장치)는 정전 시에도 전력을 공급하여 전자 기기를 계속 작동시킬 수 있습니다.대부분의 전자 기기는 순간 정전 시 갑작스럽게 전력 공급이 중단되기 때문에 데이터 손실이나 손상 위험이 있습니다. 정전에 대비하여 중요한 데이터는 자주 백업하는 것이 좋습니다.냉장고 세탁기 에어컨 등의 가전제품은 순간 정전 시 꺼집니다.정전 시간이 짧으면 대부분의 가전제품은 정전 후 다시 전력공급이 이루어지면 자동으로 다시 작동됩니다.정전 시간이 길거나 잦은 경우 가전제품에 손상을줄 수 있습니다. 정전 시에는 가전제품의 전원을 끄고 정전이 해결될때까지 기다리는 것이 좋습니다.순간 정전 후에는 엘리베이터 사용을 피해야 합니다. 엘리베이터는 정전 시 갑자기 멈출 수 있으며 탑승자가 갇힐 위험이 있습니다.정전 시에는 촛불이나 라이터 등의 불꽃을 사용하지 않도록 주의해야합니다. 화재 위험이 있기 때문입니다.정전 시에는 비상시 사용할 수 있도록 손전등이나 휴대폰 충전기를 준비해 두는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.03.24
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염도에 따른 물의 어는점이 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.순수한 물은 0℃에서 얼지만, 염도가 높아질수록 어는점은 낮아집니다. 이는 불순물인 소금이 물 분자의 결정화를 방해하기 때문입니다. 염도가 높아질수록 더 많은 소금이 물에 녹아 어는점을 더욱 낮추게 됩니다.0% (순수한 물): 0℃3.5% (평균 바닷물): 약 -1.9℃10%: 약 -6.5℃16%: 약 -11.8℃20%: 약 -16.4℃26%: 약 -19.1℃불순물 효과: 소금은 물 분자의 결정화를 방해하여 어는점을 낮춥니다.염도 증가: 더 많은 소금이 녹을수록 어는점은 더욱 낮아집니다.바닷물은 염도가 높아 순수한 물보다 훨씬 낮은 온도에서 얼게 됩니다.염도 변화는 해양 생물의 생존과 해양 환경에 영향을 미칩니다.염도 외에도 압력, 불순물의 종류 등이 어는점에 영향을 미칠 수 있습니다.극한 환경에서는 염도와 온도의 상호 작용이 더 복잡하게 나타납니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.24
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섬 왜소증이라는 건 왜 발생하는 현상인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.섬 왜소증은 섬에 고립된 생물들이 점점 더 작은 몸으로 진화하는 현상입니다. 이 현상은 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 발생합니다.대륙보다 면적이 작고 먹이와 같은 자원이 제한적입니다. 작은 몸집은 적은 먹이로도 생존할 수 있도록 에너지 효율성을 높여줍니다. 작은 개체들은 더 적은 공간을 차지하기 때문에 제한된 서식지에서 유리합니다.섬에는 대륙보다 포식자가 적거나 없는 경우가 많습니다.포식자로부터의 위협이 적으면 큰 몸집을 유지하기 위한 에너지 투자가 필요하지 않습니다. 작은 몸집은 더 민첩하고 숨기 쉬워 포식자를 피하는 데도 도움이 됩니다.섬에 고립된 생물들은 유전적 변화를 통해 작은 몸집으로 진화할 수 있습니다. 우연히 발생한 작은 몸집 유전자는 제한된 환경에서 유리하게 작용하여 자연 선택을 통해 더 널리 퍼지게 됩니다.섬 환경에서는 성장 속도가 느려지는 경우가 많습니다. 이는 성장에 필요한 에너지가 부족하기 때문입니다. 성장 속도가 느려지면 최종 성체 크기도 작아지게 됩니다.섬 생태계는 대륙과 비교했을 때 상대적으로 단순합니다.작은 몸집은 단순한 먹이 사슬과 먹이 그물에서 더 효율적으로 생존할 수있도록 합니다.섬 왜소증은 다양한 생물 종에서 관찰됩니다. 코끼리 하마 사슴 여우 등 포유류뿐만 아니라 새 도마뱀 곤충 등 다양한 동물들이 섬환경에 적응하면서 작아진 몸집을 가지고 있습니다.섬 왜소증은 생물 진화의 놀라운 예시입니다. 제한된환경에 적응하기 위해 생물들은 다양한 방식으로 진화하며 섬 왜소증은 그 중하나의 독특한 예입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.24
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