전문가 프로필

답변 내역

같은 60도 더라도 공기보다 물이 뜨겁게 느껴지는 건 왜 그런가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.찜질방의 60도 방과 욕조의 50도 물은 온도 차이가크지 않지만 실제로 느껴지는 온도는 큰 차이가 있습니다. 찜질방에서는 땀을 많이 흘리지만 오래 버틸 수 있는 욕조에서는 50도 물이 엄청 뜨겁게 느껴지고 오래 있을 수 없습니다. 이는 열전달 방식과 피부의 온도 감각 두 가지 요인이 작용하기 때문입니다.찜질방의 뜨거운 공기는 대류 방식으로 열을 전달합니다. 대류는 따뜻한 공기가 올라가고 차가운 공기가 내려오는 순환 과정을 통해 열을 전달합니다. 찜질방에서는 이러한 순환 과정으로 인해 온도가 균일하게 유지되고 땀을 통해 열을 효과적으로 발산할 수 있습니다.욕조의 물은 전도 방식으로 열을 전달합니다. 전도는 물과 피부가 직접 접촉하여 열을 전달하는 방식입니다.물은 공기보다 열전도율이 높기 때문에 피부에 더 빠르고 강하게 열을 전달합니다. 물은 땀을 흡수하여 열 발산을 방해하기 때문에 더 뜨겁게 느껴집니다.피부는 온도에 따라 다르게 반응합니다. 40도 이상의 온도에서는 피부의 온도 감각기가 포화 상태에 도달하여 실제 온도보다 더 뜨겁게 느껴집니다. 찜질방의 60도 공기는 피부에 직접 닿지 않고 땀을 통해 열을 발산하기 때문에 온도 감각기가 포화 상태에 도달하지 않습니다. 욕조의 50도 물은 피부에 직접 접촉하여 온도 감각기를 자극하고 물이 땀을 흡수하여 열 발산을 방해하기 때문에 실제 온도보다 더 뜨겁게 느껴집니다.찜질방은 습도가 높습니다. 높은 습도는 피부의 수증기 압력을 높여 땀을 더 많이 흘리게 합니다. 땀은 열 발산을 촉진하여 찜질방에서 오래 버틸 수 있도록 합니다. 욕조는 습도가 낮습니다. 낮은 습도는 피부의 수증기 압력을 낮추고 땀을 덜 흘리게 하여 욕조에서 오래 있을 수 없도록 합니다.찜질방과 욕조에서 느껴지는 온도 차이는 열전달 방식 피부의온도 감각 습도의 영향 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 60도의 찜질방은 땀을 통해 열을 효과적으로 발산하고 피부의 온도 감각기가 포화 상태에 도달하지 않기 때문에50도의 욕조보다 덜 뜨겁게 느껴집니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 화학
24.03.12
0
0

소리가 나오는 스피커의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.스피커는 우리 삶 곳곳에서 소리를 전달하는 중요한 역할을 합니다. 스피커의 작동 원리를 과학과 기술의 관점에서 자세히 살펴보겠습니다.스피커의 핵심은 보이스 코일입니다. 코일에 전기 신호가 흐르면 자기장이 생성되고,영구 자석과의 상호 작용으로 코일이 앞뒤로 진동하게 됩니다. 마치 전화기 리시버처럼 말이죠.진동하는 코일은 진동판에 연결되어 있습니다. 진동판은 마치 북처럼 공기를 밀어내고 당겨들여음파를 형성하는 공기 파동을 만들어냅니다. 이 파동이 우리 귀에 전달되어 소리로 인식됩니다.스피커는 크기, 구조, 재질에 따라 다양한 종류로 나뉘며각각 특징적인 소리를 만들어냅니다.작은 스피커는 고음역, 큰 스피커는 저음역을 잘 표현합니다.콘형, 동축형, 리본형 등 다양한 구조는 음질, 방향성, 효율성에 영향을 미칩니다.종이, 플라스틱, 금속 등 다양한 재질은 음색에 영향을 미칩니다.스피커는 오랜 역사 속에서 끊임없이 발전해 왔습니다.더 가볍고 강한 소재 개발은 음질 향상과 효율성 증대에 기여했습니다.앰프, DSP 기술의 발전은 더욱 정교하고 풍부한 음향 재현을 가능하게 했습니다.블루투스 등 무선 기술은 스피커의 사용 편의성을 크게 향상시켰습니다.스피커는 앞으로 더욱 놀라운 발전을 이루게 될 것입니다.AI 기술은 개인 취향에 맞춘 맞춤형 음향 조절을 가능하게 할 것입니다.3D 음향 기술은 더욱 입체적이고 실감나는 음향 경험을 제공할 것입니다.웨어러블 기술은 스피커를 몸에 착용하여 새로운 음향 경험을 제공할 것입니다.스피커는 단순한 소리 출력 장치가 아닌, 과학과 기술의 조화를 통해 우리 삶을 더욱 풍요롭게 만드는 중요한 역할을 합니다. 앞으로 스피커는 더욱 발전하여 더욱 놀라운 음향 경험을 제공할 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.03.12
0
0

비행기는 왜 자체적으로 후진티 안되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.이는 단순한 구조적 문제만이아니라 안전과 효율성을 고려한 복합적인 이유 때문입니다.자동차처럼 후진 기어가 없는 비행기 엔진은 앞으로만 추력을 발생시키도록 설계되었습니다.엔진 내부의 팬이나 터빈은 특정 방향으로 회전하도록제작되어 후진 추력을 만들 수 없으며 이를 강제로 시도하면 엔진 손상으로 이어질 위험이 있습니다.비행기는 앞으로 이동할 때 방향 조종이 비교적 쉽지만후진 시에는 제어가 훨씬 어려워집니다. 조종사는 제한된 시야와 조종 장치로 인해 후진 시 충돌 위험이 높아지고 특히 공항 내 좁은 공간에서는 사고 가능성이 더욱 증가합니다.비행기는 후진 시 항력이 크고 엔진 효율이 떨어져 연료 소모량이 급증합니다. 후진 속도가 느리고 방향 조종 어려움으로 인해 이동 시간도 훨씬 길어져 운영 효율성을 크게 저하시킵니다.비행기가 자체 후진은 불가능푸시백이라는 방법으로견인차를 이용해 후진할 수 있습니다.견인차는 비행기 앞부분에 연결되어 밀어주는 방식으로 후진 이동을 가능하게 합니다. 착륙 후 속도를 줄이기 위해 역추진 기능을 사용할 수 있지만 이는 짧은 거리의 후진 이동에만 사용됩니다.현재 비행기 자체 후진은 불가능미래 기술 개발을 통해 자율후진 시스템이 등장할 가능성이 있습니다. 인공지능 센서 기술 조종 시스템 등의 발전은 안전하고 효율적인 비행기 후진을 가능하게 만들 수 있습니다.비행기 후진 불가는 엔진 구조 안전 문제 효율성 저하 등 다양한 이유가 있습니다. 견인차나 역추진과 같은 예외적인 방법이 존재하며 미래 기술 개발을 통해 자율 후진 시스템이 등장할 가능성도 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 기계공학
24.03.12
0
0

LK-99는 실패라고 볼 수 있나요? 실패여도 연구 가치는 있는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.전기 저항 없이 전기를 전달하는 초전도체는 에너지 효율성을 획기적으로 향상시키는 잠재력을 지닌 혁신적인 기술입니다. 과학자들은 수십 년 동안 상온 상압에서 초전도 현상을 구현하기 위해 노력해왔습니다.2023년 한국 연구팀은 루테늄과 옥시하이드를 사용한새로운 초전도 물질 LK-99를 발표했습니다. 이 물질은 상온 상압에서 초전도 현상을 보인다고 주장되었고 과학계와 전 세계를 흥분시켰습니다. 후속 연구에서 LK-99의 초전도 특성에 대한 의문이 제기되었습니다. 다른 연구팀들은 LK-99에서 초전도 현상을 재현하지 못했으며 실제로는 전기 저항이 존재한다는 증거가 발견되었습니다.LK-99는 상온 상압 초전도체로 입증되지 않았습니다.이 연구는 초전도체 분야에 새로운 가능성을 제시했습니다. LK-99의 특성을 밝히기 위한 후속 연구는 초전도 메커니즘에 대한 이해를 높일 수 있으며 새로운 초전도 물질 개발에 도움이 될 수 있습니다.LK-99 연구는 과학 연구의 본질을 보여주는 좋은 예입니다. 과학은 성공과 실패를 반복하며 발전합니다.LK-99는 실패로 끝났지만 과학 발전에 중요한 역할을 했습니다. 이 연구를 통해 얻은 경험과 지식은 앞으로 더 나은 초전도 물질 개발에 활용될 것입니다.LK-99는 상온 상압 초전도체로 입증되지 않았지만 과학 발전에 기여했습니다. 이 연구는 과학 연구의 본질을 보여주며 앞으로 더 나은 초전도 물질 개발에 중요한 역할을 할 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 기계공학
24.03.12
0
0

생명체가 수많은 행성 중 지구에서만 번성한 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수많은 천체와 행성이 존재하는 우주에서 현재 우리가 알고 있는 바로는 인류 이외의 지성체 및 생명체가 있는 행성은 보이지 않습니다. 지구만이 생명체를 유지할 수 있는 특별한 곳인지 아니면 아직 발견하지 못했을 뿐인지 궁금증을 자아냅니다.생명체의 존재에 필수적인 액체 상태의 물은 특정 온도 범위 내에서만 존재 가능합니다. 지구는 태양과의 거리 대기 조성 온도 조절 시스템 등 덕분에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 환경을 유지하고 있습니다.생명체에게 해로운 우주 방사선을 차단하고 호흡에 필요한 산소를 제공하는 대기는 지구만의 특별한 조건입니다. 지구의 대기는 오랜 시간 진화를 통해 현재의 형태로 발전되었으며 이는 생명체의 탄생과 유지에 필수적인 역할을 합니다.생명체를 구성하는 다양한 화학 원소는 지구에서 풍부하게발견됩니다. 탄소 수소 질소 산소 등 생명체 구성에 필수적인 원소들이 지구에 풍부하게 존재하는 것은 우연이 아닌 필수적인 조건입니다.지구 자기장은 태양풍과 같은 유해한 에너지로부터 지구를 보호하는 역할을 합니다.만약 지구 자기장이 없었다면 생명체는 우주 방사선에 의해 쉽게 손상되었을 것입니다.지구는 극한의 추위나 더위 없이 생명체가 살 수 있는 적절한 온도를 유지하고 있습니다. 태양과의 거리 대기 조성 지구 자기장 등 여러 요인이 복합적으로 작용하여 지구의 온도를 조절합니다.아직 우리는 지구 외 생명체의 존재를 확실히 확인하지 못했습니다. 우주에는 수많은 행성이 존재하며 그 중 일부는 지구와 유사한 환경을 가지고 있을 가능성이 높습니다. 앞으로 더 발전된 과학 기술을 통해 지구 외 생명체를 발견할 가능성이 충분히 있다고 볼 수 있습니다.지구가 생명체를 유지할 수 있는 특별한 곳인 것은 여러 가지 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다.아직 우리는 지구 외 생명체의 존재를 확실히 알지 못앞으로 더 발전된 과학 기술을 통해 새로운 생명체를 발견할 가능성이 있다고 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.12
0
0

배고픔을 느끼는 건 어떤 과학적인 이유가 있는걸까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.밥을 먹었음에도 불구하고 배고픔을 느끼는 데에는 여러 가지 과학적인 이유가 있습니다.그렐린: 위에서 분비되는 호르몬으로 식욕을 증진시키는 역할을 합니다.렙틴: 지방세포에서 분비되는 호르몬으로포만감을 느끼게 하여 식욕을 감소시킵니다.PYY: 소장에서 분비되는 호르몬으로식사 후 포만감을 유지하는 역할을 합니다.위 확장: 음식을 섭취하면 위가 확장되어 포만감을 느끼게 됩니다. 위가 비어지면 다시 배고픔을 느끼게 됩니다.소화 속도: 음식의 종류에 따라 소화 속도가 다르게 나타납니다.소화 속도가 느린 음식은 포만감을 오래 유지시키는 반면소화 속도가 빠른 음식은 빨리 배고픔을 느끼게 합니다.장운동: 장운동이 활발하게 일어나면 배가 고파지는 느낌을 줄 수 있습니다.시상하부: 포만감과 공복감을 조절하는 뇌 영역입니다. 시상하부에서 Ghrelin과 Leptin 신호를 받아 식욕을 조절합니다.측두엽 피질: 음식에 대한 인지와 기억을 담당하는 뇌 영역입니다. 맛있는 음식을 보거나 생각하면 배고픔을 느끼게 됩니다.충분한 수면을 취하지 못하면 Ghrelin 분비가 증가하고 Leptin 분비가 감소하여 배고픔을 느끼게 됩니다스트레스 호르몬인 코티솔은 Ghrelin 분비를 증가시키고 Leptin 분비를 감소시켜 배고픔을 유발합니다.운동은 에너지 소비를 증가시켜 배고픔을 느끼게 합니다.개인마다 식욕과 포만감을 조절하는 호르몬 수치, 위장 기능, 뇌 활동 등이 다르기 때문에 배고픔을 느끼는 정도도 다릅니다.탄수화물이 풍부한 음식은 포만감을 빨리 느끼게 하지만,지방이나 단백질이 풍부한 음식은 포만감을 오래 유지시킵니다.맛있는 음식은 더 많은 양을 먹고 싶게 만들고, 포만감을느끼기 전에 더 많은 음식을 섭취하게 합니다.빠르게 음식을 먹으면 포만감을 느끼기 전에 과식하게 됩니다.TV를 보거나 핸드폰을 사용하면서 식사를 하면 포만감을 느끼지 못하고 더 많은 음식을 섭취하게 됩니다.배고픔은 다양한 요인에 의해 영향을 받는 복잡한 감각입니다. 밥을 먹었는데도 배고픔을 느끼는 것은 호르몬, 위장 기능, 뇌 활동, 개인차 등 여러 가지 이유 때문일 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.12
0
0

암흑 물질이 중력은 있어도 빛과는 상호작용을 안 한다고 하는데 여기서 빛과 상호작용을 안 한다는게 어떤 뜻인가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.암흑 물질은 중력은 존재빛과는 상호작용하지 않는다는 특징을 가지고 있습니다. 이 말은 빛을 흡수 방출 반사하지 않기 때문에 우리가 직접 관찰할 수 없다는 의미입니다.빛은 전자기파의 일종으로 전기장과 자기장의 진동으로 구성됩니다.일반 물질은 전자기파와 상호작용하여 다양한 반응을 나타냅니다. 물체는 빛을 흡수하여 색깔을 나타내고 거울은 빛을 반사하여 이미지를 만들어냅니다.반면에 암흑 물질은 전자기파와 상호작용하지 않습니다.빛을 흡수하거나 방출하지 않기 때문에 우리는 직접 관찰할 수 없고빛을 통해 암흑 물질의 존재를 직접 확인할 수 없습니다.암흑 물질은 중력을 통해 다른 물질과 상호작용합니다. 은하의 회전 속도 은하단의 형성 등을 설명하기 위해서는 암흑 물질의 존재가 필수적입니다. 암흑 물질은 우주 전체의 약 85%를 차지하는것으로 추정됩니다.반대로 빛과 상호작용하는 물질은 일반 물질이라고 불립니다. 우리가 주변에서 볼 수 있는 모든 물체 즉 별 행성 가스 먼지 등은 모두 빛과 상호작용합니다.빛을 흡수하여 색깔을 나타내는 물체 빨간 사과 파란 하늘빛을 반사하여 이미지를 만들어내는 물체 거울 물빛을 굴절하여 빛의 방향을 바꾸는 물체 렌즈 프리즘암흑 물질은 중력은 존재빛과는 상호작용하지 않는 특징을 가지고 있습니다.이는 암흑 물질을 직접 관찰하기 어렵게 만들지만 은하의 회전 속도 은하단의 형성 등을 설명하기 위해서는 필수적인 존재입니다. 빛과 상호작용하는 일반 물질은 우리 주변에서 볼 수 있는 모든 물체를 포함합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.12
0
0

뇌하수체 전엽에서 방출되는 호르몬은?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.뇌하수체 전엽은 작은 지휘봉이라고 불릴 만큼 작지만 강력한 역할을 수행합니다. 여기에서 분비되는 호르몬들은 다른 내분비샘을 자극하여 다양한 호르몬 분비를 조절하며 이는 인체 성장 발달 생식 신진대사 등 거의 모든 생리 활동에 영향을 미칩니다.성장호르몬 (GH) 신체 성장 특히 뼈와 근육 발달을 촉진합니다.갑상선 자극 호르몬 (TSH) 갑상선 호르몬 분비를 자극하여 신진대사를 조절합니다.부신피질 자극 호르몬 (ACTH) 스트레스 반응 면역 기능염증 조절에 중요한 역할을 합니다.여포 자극 호르몬 (FSH) 여성의 난자 성장과 배란 남성의 정자 생성을 촉진합니다.황체 형성 호르몬 (LH) 여성의 배란과 황체 형성 남성의테스토스테론 분비를 촉진합니다.프로락틴 (PRL) 모유 분비를 촉진하고 여성의 생리 주기를 조절하며 남성의 정자 생성에도 영향을 미칩니다.엔돌핀은 통증 감소와 행복감을 유발합니다.베타-멜라닌세포 자극 호르몬은 피부 색소 침착에 관여합니다.뇌하수체 전엽 호르몬 분비 불균형은다양한 질병을 유발할 수 있습니다.성장호르몬 부족 성장 장애 난쟁증성장호르몬 과잉 거대증 인슐린 저항성갑상선 호르몬 부족 갑상선 기능 저하증갑상선 호르몬 과잉 갑상선 기능 항진증부신피질 기능 저하 부신피질 기능 저하증쿠싱 증후군 ACTH 과잉 분비로 인한 증상다낭성 난소증후군 여성의 FSH LH 불균형으로 인한 호르몬 불균형불임 FSH LH 프로락틴 불균형으로 인한 생식 기능 장애혈액 검사 호르몬 검사 영상 검사 등을 통해 진단합니다.호르몬 치료 약물 치료 수술 등의 치료 방법이 있습니다.뇌하수체 전엽 호르몬은 인체 성장 발달 생식 신진대사 등 다양한 생리 활동에 필수적인 역할을 수행합니다. 호르몬 불균형은 다양한 질병을 유발할 수 있으므로 정기적인 검진과 관리가 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.12
0
0

아폴로 프로그램중 착륙선과 사령선을 도킹하는 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.아폴로 우주선은 지구에서 발사 후달로 가기 전 사령선과 착륙선을 분리하여 180도 회전 후 다시 도킹합니다. 굳이 이렇게 복잡한 과정을 거치는 이유는 다음과 같습니다.아폴로 우주선 전체 무게를 줄여 추진력 효율성을 높입니다. 사령선은 착륙선보다 무겁기 때문에 분리하여 발사하면 연료 소비를 줄일 수 있습니다.발사 후 좁은 공간에서 생활하는 우주비행사들의 편의를 위해공간을 확보합니다.착륙 시 사고 발생 시 사령선과 착륙선 모두 손실되는 것을방지합니다. 분리되어 있으면 착륙선에 문제가 발생해도사령선은 안전하게 지구로 귀환할 수 있습니다.착륙 후 사령선은 달 궤도에서 착륙선과의 재조립을 기다리는 동안 과학 실험을 수행할 수 있습니다.당시 기술로는 한 번에 모든 모듈을 발사하기에는 무게와 공간 제약이 있었습니다.사령선과 착륙선은 각기 다른 기능을 수행하도록 설계되어분리하여 운용하는 것이 효율적이었습니다.아폴로 임무는 달 착륙뿐만 아니라 달 궤도에서 과학 실험을 수행하는 것도 목표였습니다. 사령선은 착륙선과 분리되어 궤도에서 과학 임무를 수행할 수 있었습니다.아폴로 사령선 분리 및 도킹은 중량 공간 안전 기술 임무 목표 등을 고려하여 선택된 최적의 방안이었습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.12
0
0

보이저가 바라본 지구가 창백하고 푸른 점으로 보이는 이유는 무엇일까요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.보이저 1호가 촬영한 사진 속 지구가 창백하고 푸른 점으로 보이는 이유는 다음과 같습니다.보이저 1호가 지구를 촬영했을 당시 약 60억 킬로미터 떨어져 있었습니다.이 거리는 태양과 지구 사이 거리의 약 40배에 해당합니다.극도로 먼 거리 때문에 지구는 매우 작은 점으로 보이게 됩니다.지구 대기권에 의해 산란됩니다.파란색 빛은 붉은색 빛보다 더 많이 산란되기 때문에 지구는 푸른 색으로 보입니다.먼 거리에서 보면 산란된 빛의 양이 감소하여 지구가 창백하게 보입니다.지구는 태양계 전체 크기에 비해 매우 작습니다.태양계 전체를 빈 캔으로 비유하면 지구는 캔 안에 있는 먼지 입자 정도 크기입니다.먼 거리에서 보면 지구는 겨우 보일 정도의 작은점으로 보입니다.보이저 1호에 탑재된 카메라 성능은 오늘날 기준으로는 매우 낮습니다.낮은 화질의 카메라로 촬영했기 때문에 지구가 더욱 작고 흐릿하게 보입니다.보이저 1호가 촬영한 사진에서 지구의 바다 색깔은 뚜렷하게 구분되지 않습니다.먼 거리와 낮은 화질 빛의 산란 등의 영향으로 바다 색깔이 희미하게 보입니다.보이저 1호가 촬영한 사진 속 지구가 창백하고푸른 점으로 보이는 이유는먼 거리 빛의 산란 지구의 작은 크기 카메라 성능 등의 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.12
0
0