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시골에 살면서 연탄으로 방을 따뜻하게 할때
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.뚜껑만 닫아 둔 경우와 뚜껑 위에 물 양동이를 얹었을 때 난방 효과에 차이가 있는 것은열의 전달 방식과 물의 열 용량 때문입니다.뚜껑만 닫혀 있을 때는 연탄 아궁이로부터발생한 열이 주변으로 전달될 때 대류 전도 복사의형태로 방 안으로 직접적으로 전달됩니다. 공기를 데우고 열이 방 안에 있는 공기나 다른물체들에 의해 흡수되면서 방 전체를따뜻하게 하게 됩니다.그러나 뚜껑 위에 물 양동이를 얹었을 때는 뚜껑이 발산하는 열의 상당 부분이 물을 데우는 데 사용됩니다. 물은 매우 높은 비열을 가지고 있기 때문에 온도를올리기 위해 상당한 양의 열 에너지가 필요합니다. 물이 열을 흡수하면서 방 안으로 전달되어야 할 열의 일부를 사용하게 되어 방 안에서 느끼는직접적인 온기가 감소하게 됩니다.정리하면 물 양동이가 열을 흡수해 버리기 때문에연탄 아궁이로부터 방 안 공기로 직접적으로 전달될 열의 양이 줄어들어 난방 효과가떨어지게 되는 것입니다.그럼에도 불구하고 물 양동이를 데워서 사용하는 것은 일종의 열 저장장치로 작용하여 몇몇 경우에는 장시간에 걸쳐 더 균일하고 지속적인 열을 방 안에 제공할 수도 있습니다. 연탄 화로가 꺼진 후에도 따뜻한 물 양동이가 서서히 열을 방출하여 방을 따뜻하게 유지하는 효과를 볼 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.14
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동그란 무지개가 없는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.무지개는 태양에서 오는 빛이 비구름 내의 수많은물방울에 의해 굴절 반사 분산되면서 생기는 현상입니다. 무지개의 원형은 항상 완전한 원을이루고 있지만 지평선에의해서 우리가보는 시야가 제한되기 때문에 대부분의 경우 우리는 무지개의 상반부만 보게 됩니다.비행기에서 또는 산의 정상과 같이 높은 곳에서 주변에방해가 되는 물체 없이 내려다볼 기회가 있다면 무지개의 전체 원형을 볼 수 있습니다. 이러한 조건 없이도 특별한 상황에서 물방울들이 공중에 매우 고르게 분포해 있을 때 예를 들면 폭포의 물보라가 햇빛과 만났을 때도 원형 동그란 무지개가 생길 수는 있습니다만 평지에서 바라보는 일반적인 상황에서는 반원 형태로 보이게 됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.14
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계란에서 쌍란이 나오는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.계란에서 쌍란이 나오는 이유는 닭의 배란 과정에서 일어나는 불규칙한 현상 때문입니다. 일반적으로 닭은 하루에 한 개의 노른자가 배란되고 난백, 난각 등이 형성되어 알을 낳습니다. 하지만 드물게 두 개의 노른자가 동시에 배란되어 쌍란이 형성될 수 있습니다.쌍란이 발생하는 주요 원인은 다음과 같습니다.닭이 산란을 시작하는 초기에는 배란 주기가 불규칙할 수 있으며이때 두 개의 노른자가 동시에 배란될 가능성이 높아집니다.갑상선 호르몬이나 에스트로겐과 같은 호르몬 불균형은 배란 과정에 영향을 미쳐 쌍란 발생을 유발할 수 있습니다.비타민 A, D, E, 칼슘, 마그네슘 등 영양소 부족은 닭의 생식 기능에 영향을 미쳐 쌍란 발생을 증가시킬 수 있습니다.난관염이나 마렉병과 같은 질병은 닭의 생식 기능에 이상을 초래하여 쌍란 발생을 유발할 수 있습니다.쌍란 발생 가능성은 유전적 요인에 의해 영향을 받을 수 있으며 일부 닭은 쌍란 발생 가능성이 더 높습니다.쌍란은 일반적으로 무해하며 먹어도 안전합니다. 쌍란의 경우 노른자가 두 개이기 때문에 일반 알보다 크기가 크고껍질이 약하거나 변형될 수 있습니다. 쌍란에서 부화된 병아리가 두 마리 모두 건강하게 성장하는 것은 드뭅니다.쌍란 발생 가능성을 줄이기 위해서는 다음과 같은 방법을 고려할 수 있습니다. 닭에게 필요한 영양소가 충분히 공급되는 균형 잡힌 사료를 제공합니다.닭에게 스트레스를 줄 수 있는 요인을 최소화합니다. 닭의 질병을 예방하기 위한 예방 접종 및 관리를 철저히 합니다.쌍란은 드물지만 흥미로운 현상입니다. 쌍란을 발견하면 특별한 경험으로 여겨도 좋습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 생물·생명
24.02.14
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가장 효율이 높은 친환경에너지는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.가장 효율이 높은 친환경 에너지는 단일하게 정의하기 어렵습니다. 각 에너지원마다 장점과 단점이 존재하며, 효율은 다양한 요인에 따라 달라지기 때문입니다.다음은 대표적인 친환경 에너지원과 각각의 장단점, 효율에 대한 설명입니다.1. 태양광 에너지:무한정한 자원이며, 발전 과정에서 탄소 배출이 없어 친환경적입니다.설치 비용이 비교적 저렴하고, 유지 관리가 용이합니다.개인 주택에서도 활용 가능하며, 에너지 자립도를 높일 수 있습니다.낮 시간에만 발전이 가능하며, 날씨에 따라 발전량이 변동됩니다.넓은 면적의 토지를 필요로 하며, 에너지 저장 기술이 아직 발전하지 못했습니다태양광 패널의 종류, 설치 위치, 날씨 등에 따라 달라지며, 일반적으로 15~20% 정도입니다.풍력 에너지는무한정한 자원이며발전 과정에서 탄소 배출이 없어 친환경적입니다.대규모 발전 단지가 조성되면 높은 효율을 기대할 수 있습니다.바람의 강도에 따라 발전량이 변동됩니다.풍력 발전 단지가 주변 환경에 미치는 영향에 대한 논란이 있습니다.넓은 면적의 토지를 필요로 하며, 소음 문제가 발생할 수 있습니다.풍력 터빈의 종류, 설치 위치, 바람의 강도 등에 따라 달라지며, 일반적으로 30~40% 정도입니다.수력 에너지는무한정한 자원이며발전 과정에서 탄소 배출이 없어 친환경적입니다.높은 효율을 자랑하며, 안정적인 에너지 공급이 가능합니다.댐 건설로 인한 환경 파괴 문제가 발생할 수 있습니다.지형적 조건에 따라 설치가 제한됩니다.침전물 축적으로 인해 발전 효율이 감소할 수 있습니다.수력 발전 방식, 댐의 용량, 물의 양 등에 따라 달라지며일반적으로 80~90% 정도입니다.지열 에너지:무한정한 자원이며, 날씨나 시간에 영향을 받지 않고 안정적인 에너지 공급이 가능합니다.다양한 용도로 활용 가능하며, 탄소 배출량이 적습니다.지열 자원이 풍부한 지역에만 설치가 가능합니다.초기 설치 비용이 높고, 환경 오염 문제가 발생할 수 있습니다.지열 자원의 종류, 발전 방식, 기술 수준 등에 따라 달라지며 일반적으로 10~20% 정도입니다.재생 가능한 자원을 활용하며, 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.다양한 바이오매스를 활용하여 에너지를 생산할 수 있습니다.바이오매스 자원 확보에 문제가 발생할 수 있으며, 환경 오염 문제가 발생할 수 있습니다.에너지 밀도가 낮고, 발전 효율이 상대적으로 낮습니다.바이오매스 종류, 발전 방식, 기술 수준 등에 따라 달라지며, 일반적으로 20~30% 정도입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 화학
24.02.14
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영수증 비스페놀A(bpa) 접촉 안하는법...?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.최근 유튜브 영상을 통해 영수증에 포함된 BPA성분이 체내에 쌓여 암과 같은 질병을 유발한다는 우려가 제기되었습니다. 편의점 알바를 하면서 영수증을 자주 만지는 경우BPA 노출을 최소화하기 위해 장갑 착용이 효과적인 방법입니다.면 니트 장갑:일정 정도의 BPA 차단 효과가 있지만 완벽한 차단은 어려울 수 있습니다.장시간 착용 시 불편함을 느낄 수 있습니다.목장갑:두꺼운 소재로 BPA 차단 효과가 높습니다.장시간 착용 시에도 비교적 편안하게 착용할 수 있습니다.작업 환경 (영수증 접촉 빈도 작업 시간)개인적인 편안함장갑 소재 및 두께손목까지 덮는 장갑을 착용하여 피부 노출 최소화장갑 착용 전 손 깨끗이 씻기영수증으로 오염된 장갑은 깨끗이 세척 후 건조일회용 장갑은 사용 후 즉시 폐기따뜻한 물과 비누 사용세탁 후 깨끗한 물로 헹궈 잔여 물질 제거완전히 건조 후 재사용영수증 발급 시 고객에게 직접 건네기영수증 처리 시 집게 또는 장갑 사용영수증 처리 후 비누와 물로 손 깨끗이 씻기식사 전 반드시 손 씻기BPA 함량이 높은 식품 섭취 제한신선한 채소 과일 등 영양소 풍부한 식품 섭취두꺼운 장갑 착용과 일회용 사용 추가적인 예방 조치를 통해 BPA 노출 위험을 최소화하고건강을 보호할 수 있습니다. 지속적인 연구를 통해 BPA의 안전성에 대한 정보가 업데이트될 수 있으므로 최신 정보를 확인하는 것도 중요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학공학
24.02.14
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역학적 에너지에서 보존과 비보존
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.역학적 에너지 보존 법칙은 외부에서 일을 하거나 에너지를 주고받지 않는 닫힌 시스템에서 물체의 총 역학적 에너지는 일정하게 유지된다는 법칙입니다. 총 역학적 에너지는 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 합으로 계산됩니다.위치, 속도, 방향에 관계없이 물체에 작용하는 힘이 있습니다.일을 하더라도 역학적 에너지가 변하지 않습니다.물체의 위치, 속도, 방향에 따라 달라지는 힘과일을 하면 역학적 에너지가 변합니다.마찰력, 공기 저항, 장력 등이 예시보존력이 하는 일은 퍼텐셜 에너지의 변화로 이어짐 높이가 변하면 위치 에너지 변화 스프링 변형 시 탄성 에너지 변화비보존력이 하는 일은 퍼텐셜 에너지 변화뿐만 아니라 운동 에너지 변화에도 영향을 미칠 수 있음보존력이 하는 일은 직접적으로 운동 에너지를 변화시키지 않음퍼텐셜 에너지 변화를 통해 간접적으로 영향을 미칠 수 있음높이가 증가하면 위치 에너지 증가, 운동 에너지 감소스프링 변형 시 탄성 에너지 증가, 운동 에너지 감소비보존력이 하는 일은 운동 에너지 변화에 직접적인 영향을 미침마찰력: 운동 에너지 감소, 열 에너지 증가공기 저항: 운동 에너지 감소중력은 보존력이며,높이가 감소하면서 위치 에너지가 감소하고, 동시에 운동 에너지가 증가합니다.땅에 닿기 직전에는 위치 에너지가 0이 되고, 운동 에너지가 최대가 됩니다.탄성력은 보존력이며, 스프링이 압축되면 탄성 에너지가 증가하고, 동시에 운동 에너지가 감소합니다.스프링이 팽창하면 탄성 에너지가 감소하고, 동시에 운동 에너지가 증가합니다.보존력이 하는 일은 퍼텐셜 에너지 변화로 이어지며, 비보존력은 퍼텐셜 에너지 변화뿐만 아니라 운동 에너지 변화에도 영향을 미칠 수 있습니다.역학적 에너지 보존 법칙은 닫힌 시스템에서만 적용되며, 외부에서 일을 하거나 에너지를 주고받는 경우에는 적용되지 않습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.14
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베르누이의 법칙 예시로는 어떠한 것이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.베르누이 법칙은 유체 역학의 기본 법칙 중 하나로 유체의 속도가 증가하면 압력이 감소하고 속도가 감소하면 압력이증가한다는 관계를 설명합니다.비행기 날개는 위쪽 표면이 아래쪽 표면보다 더 곡선형으로 설계되어 있습니다. 이로 인해 날개 위쪽을 지나가는 공기의 속도가 아래쪽보다 높아져 날개 위쪽의 압력이 낮아지고 아래쪽의 압력이 높아집니다.이 압력 차이가 양력을 발생시켜 비행기를 하늘로 띄우는 데 기여합니다.자동차가 달리면서 앞 유리에 공기가 부딪힙니다. 앞 유리의 곡선형 표면은 공기의 속도를 증가시켜 압력을 감소시키고 이는 자동차 앞쪽에진공 상태를 만들어 자동차를 앞으로 밀어내는 데 도움을 줍니다.공 모양의 물체는 곡면 형태로 인해 공기의 속도가 물체 표면에 따라 달라집니다. 공의 앞쪽은 공기가 빠르게 흐르면서 압력이 감소하고 뒤쪽은 공기가 느리게 흐르면서 압력이 증가합니다.이 압력 차이가 공을 앞으로 밀어내는 역할을 합니다.빨대를 입에 물고 음료를 마실 때 빨대 안쪽의 공기는 빠르게 흐르면서 압력이 감소합니다. 이 압력 감소는 음료 용기 안의 압력보다 낮아져 음료가 빨대를 통해 입으로 들어오게 됩니다.호스 끝을 손가락으로 막으면 물이 더 빠르게 흐르게 됩니다. 이는 호스 끝의 좁아진 부분에서 물의 속도가증가하여 압력이 감소하기 때문입니다.풍선을 입으로 불어서 팽창시키면 풍선 안쪽의 공기 압력이 높아집니다. 풍선을 놓으면 압축된 공기가 빠르게 밖으로 나오면서 압력이 감소하고 이는 풍선을 앞으로 밀어내는 추진력이 됩니다.배의 선수 부분은 날카로운 형태로 설계되어 있습니다. 이는 물을 헤치고 나아갈 때 물의 속도를 증가시켜 압력을 감소시키고 이는 배를 앞으로 밀어내는 데 도움을 줍니다.베이스볼이나 테니스공을 던질 때 공에 회전을 가하면 공기 역학적 효과를통해 더 멀리 날아가게 됩니다. 회전은 공의 표면에서 공기의 속도 차이를 만들어 압력 차이를 발생시키고 이는 공의 비행거리를 증가시키는 데 기여합니다.화산 폭발은 마그마가 땅속에서 빠르게 올라오면서 압력이 감소하고 이는 폭발적인 에너지를 방출하게 합니다.심장이 수축하면 혈관을 통해 혈액이 빠르게 흐르게 됩니다. 이는 혈관의 특정 부분에서 압력 감소를 일으키고 이는 혈액 순환을 촉진하는 데 도움을 줍니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.02.14
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핵융합은 어떻게 일어나는 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.핵융합은 두 개 이상의 가벼운 원자핵이합쳐져 더 무거운 원자핵을 만들면서 엄청난 양의 에너지를 방출하는 과정입니다.이는 태양과 별에서 일어나는 에너지 생산 방식이며 핵분열 에너지보다 훨씬 더 강력하고 안전한에너지원으로 알려져 있습니다.핵융합 반응은 극도로 높은 온도에서만 일어납니다. 이는 원자핵의 양전하를 극복하고 서로 결합하기 위한 에너지가 필요하기 때문입니다.가열된 원자핵은 전자가 분리되어 플라즈마라는 상태가 됩니다. 플라즈마는 전기적으로 중성이지만 높은 에너지를 가진 이온과 전자로 구성되어 있습니다.충분히 높은 에너지를 가진 플라즈마 속에서 두 개의 원자핵이서로 충돌하여 하나의 원자핵으로 합쳐집니다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다.방출된 에너지는 열이나 전기 에너지로 변환되어 활용될 수 있습니다.핵융합 반응을 지속하기 위해서는 극도로 높은 온도를 유지해야 합니다. 이는 매우 높은 기술적 난이도를 요구합니다.충분한 핵융합 반응을 위해서는 플라즈마 밀도가 충분히 높아야 합니다.고온 플라즈마는 주변 기기를 손상시킬 수 있습니다. 내구성이 높은 핵융합 발전 설계가 필요합니다.ITER 프로젝트를 비롯한 국제 협력을 통해 핵융합 연구가 진행되고 있습니다.핵융합 반응 유지 시간 플라즈마 밀도 등 기술적 난제를 해결하기 위한 노력이 지속되고 있습니다.2050년 이후 핵융합 발전소 상용화를 목표로연구가 진행되고 있습니다.핵융합 연료는 바닷물에서 추출할 수 있는 중수소와삼중수소이며 지구상에 풍부하게 존재합니다.핵융합 발전은 핵분열 발전과 달리 핵폭발위험이 없으며 방사성 폐기물도 훨씬 적습니다.핵융합 발전은 CO2를 배출하지 않아환경 오염을 일으키지 않습니다.핵융합 에너지는 인류의 에너지 문제를 해결할 수 있는 잠재력이 매우 높은 에너지원입니다.기술적 난제를 해결하고 상용화에 성공한다면 지속가능한 미래를 위한 중요한 에너지원으로 자리매김할 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.14
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방사선 원소들의 반감기는 어떻게 측정되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.방사성 원소의 반감기는 원자핵의 절반이 방사성 붕괴하여 다른 원소로 변하는 데 걸리는 시간입니다. 방사성 원소마다 고유한 반감기를 가지고 있으며 이는 몇 초부터 수십억 년까지매우 다양합니다.반감기 측정 방법은 방사성 원소의 반감기 길이와 붕괴 방식에 따라 달라집니다.반감기가 짧은 경우 직접 시간을 측정합니다.시간에 따른 방사성 활동 감소를 측정하여 반감기를 계산합니다.붕괴 후 생성된 원소의 양을 분석하여 반감기를 계산합니다.원래 존재하던 방사성 원소와 붕괴 생성된 동위원소의 비율을 분석하여 반감기를 계산합니다.방사능 측정 장치:가이거-뮬러 계수관: 베타선 감마선 측정신틸레이션 계수기: 알파선 베타선 감마선 측정액체 scintillation counting: 베타선 측정질량 분석기: 붕괴 생성물 분석분광기: 동위원소 비율 분석측정 대상 방사성 원소의 시료를 준비합니다.방사능 측정 장치를 사용하여 시료의 방사능 활동을 측정합니다.측정 데이터를 분석하여 시간에 따른 방사성 활동 감소를 계산합니다.활동 감소 모델을 사용하여 반감기를 계산합니다.측정 오류를 줄이기 위해 여러 번 측정하고 결과를 평균합니다.측정 데이터를 통계 분석하여 정확도를 높입니다.측정 결과를 검증하기 위해 표준 참고물과 비교합니다.측정 과정에서 방사선 피폭 위험을 고려하여 안전 장비를 착용하고 안전 절차를 따라야 합니다.측정 방법 장치 환경 등에 따라 오류가 발생할 수 있습니다.반감기 측정은 복잡한 과정이며 정확한 결과를 얻기 위해서는 전문적인 지식과 경험이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.14
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태양광은 효용성이 있는 에너지 일까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양광 효율은 태양광 패널이 태양 에너지를 얼마나 효율적으로 전기 에너지로 변환하는지를 나타내는 지표입니다. 일반적으로 퍼센트(%)로 표현하며 수치가 높을수록 효율이 높아 더 많은 전기를생산할 수 있다는 의미입니다.태양광 효율은 국제 표준 조건(STC)에서 측정됩니다. STC는 태양 에너지 1kW/m2 태양광패널 표면 온도 25℃ 대기 질량 1.5를 기준으로 합니다.실제 환경은 STC와 다르기 때문에 실제 태양광 발전량은 측정된 효율보다 낮습니다.온도 습도 태양광 패널 설치 각도 그림자 등 다양한 요인이 태양광 효율에 영향을 미칩니다.최고 효율은 연구 단계에서 29.5%까지 달성되었습니다.상용 태양광 패널의 효율은 일반적으로15%에서 22% 사이입니다.태양광 셀 소재 개발 패널 설계 개선 등을통해 효율 향상을 위한 노력이 지속되고 있습니다.효율이 높을수록 같은 면적에서 더 많은 전기를 생산할 수 있습니다.높은 효율의 태양광 패널은 설치 면적을 줄일 수 있어 비용 절감 효과를 가져옵니다.태양광 발전의 효율을 높이는 것은 에너지 효율증대와 탄소 배출 감소에 기여합니다.태양광 효율은 앞으로도 지속적인 연구를 통해 향상될 것으로 예상됩니다.30% 이상의 효율을 목표로 하는 다양한 연구가진행되고 있습니다.태양광 효율 향상은 태양광 발전의 경제성을 높이고 미래 에너지 문제 해결에 중요한 역할을 할 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.14
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