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화산폭발시 칼데라가 만들어지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.화산 포발시 칼데라는 화산 폭발로 인해 지표면이 갑자기 내려앉으면서 형성되는 지형입니다. 화산 폭발로 인해 지표면 아래에 있던 마그마가 대량으로 분출되면, 지표면이 지지받지 못하고 함몰되게 됩니다.화산 포발시 칼데라의 형성에는 크게 두 가지 원인이 있습니다 플레인 분출입니다. 플레인 분출은 화산의 지하 깊은 곳에서 마그마가 급격하게 분출하면서 지표면을 뚫고 올라오는 현상입니다.플레인 분출은 지표면 아래에 있던 마그마 덩어리를 급격하게 밀어내면서 칼데라를 형성합니다.플루이드 분출은 화산의 지하에서 뜨거운 수증기, 가스, 용암이 함께 분출하는 현상입니다. 플루이드 분출은 지표면의 물을 끓이거나, 암석을 녹여서 지표면을 약화시킵니다. 이로 인해 지표면이 갑자기 내려앉으면서 칼데라가 형성됩니다.화산 포발시 칼데라는 지름이 수십 킬로미터에 달하는 대규모 지형일 수도 있고 지름이 수백 미터에 불과한 소규모 지형일 수도 있습니다. 대표적인 화산 포발시 칼데라로는 미국의 옐로스톤 국립공원, 인도네시아의 토바 호수, 일본의 아소산 등이 있습니다.화산 포발시 칼데라는 자연재해의 위험이 큰 지형입니다. 칼데라가 형성되면 지표면이 약해져서 지진이나 산사태가 발생할 수 있습니다. 칼데라에 물이 고이면 화산호가 형성될 수 있는데, 화산호는 화산 폭발의 위험이 있는 지형입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.18
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과학에서 가짜 진공은 진공상태와 어떤 차이점이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.진공은 물리학에서 가능한 한 에너지가 적은 공간으로 정의됩니다. 이름에도 불구하고 진공에는 여전히 양자장이 존재합니다.진정한 진공은 에너지의 전역 최소값에 있기 때문에 안정적입니다.일반적으로 우리가 살고 있는 물리적 진공 상태와 일치한다고 가정합니다.거짓 진공은 에너지의 전역 최소값이 아니라 국소적 최소값을 나타내는 양자장의 구성일 가능성이 있습니다. 이러한 유형의 진공 상태를 거짓 진공이라고 합니다.가짜 진공 붕괴는 거짓 진공이 안정적인 상태가 아니라 에너지가 더 낮은 진정한 진공으로 붕괴하는 과정입니다. 가짜 진공 붕괴가 발생하면 우주 전체가 재구성될 수 있으며 심지어 우주가 소멸할 수도 있습니다.가짜 진공 붕괴는 이론적으로 가능한 현상이지만 실제 발생할 가능성은 매우 낮은 것으로 평가됩니다. 가짜 진공 붕괴가 발생하면 우주에 치명적인 영향을 미칠 수 있기 때문에, 이론 물리학에서 중요한 연구 대상이 되고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 전기·전자
24.01.18
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뉴스에 중국이 변종 코르나 실험을 한다고 하는데 왜 또 그러는가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.코로나바이러스의 전파 경로와 위험성을 파악하고 이를 예방하기 위한 목적입니다. 자연에서 발견되는 코로나바이러스는 종종 돌연변이를 일으켜 전염성과 치사율이 높아지게 됩니다.변종 코로나바이러스는 기존의 백신이나 치료제에 내성을 가질 수 있어 더 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 중국 연구소에서는 변종 코로나바이러스에 대한 연구를 통해 그 특성과 위험성을 파악하고 이를 예방하기 위한 백신이나 치료제 개발에 기여하고자 합니다.새로운 치료제나 백신의 개발을 위한 목적입니다. 변종 코로나바이러스는 기존의 백신이나 치료제에 내성을 가질 수 있기 때문에 이를 극복할 수 있는 새로운 치료제나 백신의 개발이 필요합니다. 중국 연구소에서는 변종 코로나바이러스에 대한 연구를 통해 새로운 치료제나 백신의 개발에 필요한 정보를 제공하고자 합니다.중국 연구소에서 진행 중인 변종 코로나 실험은 다음과 같은 것들이 있습있다.변종 코로나바이러스의 전파 경로와 위험성을 파악하기 위한 실험동물실험을 통해 변종 코로나바이러스의 전염성과 치사율을 측정합니다.인간 세포에서 변종 코로나바이러스의 증식을 관찰합니다.새로운 치료제나 백신의 개발을 위한 실험변종 코로나바이러스의 스파이크 단백질과 결합하는 항체를 개발합니다.변종 코로나바이러스의 유전자를 변형하여 백신을 개발합니다.중국 연구소의 변종 코로나 실험은 코로나19와 같은 신종 감염병의 예방과 치료에 기여할 수 있는 중요한 연구입니다. 이러한 연구가 엄격한 안전 기준을 준수하고 윤리적 측면을 고려하여 진행되어야 한다는 지적도 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 생물·생명
24.01.18
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인류는 원래 25종 넘게 있었다는데, 각 인류마다 다른 특징을 가지고 있었던건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인류는 영장류가 진화하면서 만들어진 존재입니다. 인류의 가장 가까운 조상은 약 700만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 오스트랄로피테쿠스입니다. 오스트랄로피테쿠스는 직립보행을 하며 도구를 사용했던 것으로 알려져 있습니다.오스트랄로피테쿠스 이후에도 다양한 종류의 인류가 진화했습니다. 호모 하빌리스: 약 250만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 인류입니다. 도구를 사용한 최초의 인류로 알려져 있습니다.호모 에렉투스: 약 180만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 인류입니다. 유럽과 아시아로 진출한 최초의 인류로 알려져 있습니다.호모 네안데르탈ensis: 약 20만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 인류입니다. 유럽과 중동에 살았던 인류로 현생 인류와 약 4만 년 전에 교배한 것으로 알려져 있습니다.호모 사피엔스: 약 3만 년 전에 아프리카에서 출현한 인류입니다. 현생 인류의 조상으로 전 세계로 진출하여 현재 인류의 유일한 종으로 남아 있습니다.이처럼 인류는 약 700만 년 동안 다양한 종으로 진화했습니다. 현재의 인류는 이 중 호모 사피엔스라는 한 종이 지속해서 진화한 것입니다.25종 넘는 인류를 분류하는 기준은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.형질학적 기준: 인류의 신체적 특징을 기준으로 분류하는 방법입니다. 뇌의 크기 두개골의 구조 치아의 모양 등을 기준으로 분류합니다.문화적 기준: 인류의 문화적 특징을 기준으로 분류하는 방법입니다. 도구 사용 화장 예술 활동 등을 기준으로 분류합니다.이 두 가지 기준을 모두 사용하여 인류를 분류하기도 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.18
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소나무는 왜 겨울에 잎이 안떨어지죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소나무는 침엽수 에 속합니다. 침엽수는 잎이 바늘 모양으로 생겼으며 잎이 떨어지지 않고 그대로 겨울을 나기 때문에 상록수 라고도 불립니다.잎이 두껍고 왁스층이 발달 되어 있어 수분 증발이 적습니다.엽록소 함량이 높아 겨울에도 광합성을 할 수 있습니다.세포벽에 항결빙 단백질 이 존재하여 얼음이 생기는 것을 방지합니다.소나무는 이러한 특성 덕분에 겨울에도 잎을 유지할 수 있으며 겨울에도 푸른 모습을 유지할 수 있습니다.소나무 이외에도 전나무 및 잣나무와 측백나무 등도침엽수에 속하여 겨울에도 잎이 떨어지지 않습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.18
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이를 닦고나서 물로 헹구는것이 좋은가요? 안헹구는 것이 좋은가요??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.과학적으로 볼 때 이를 닦고 난 후 바로 헹구는 것이 좋습니다. 치약에는 치아를 청소하고 충치를 예방하는 데 도움이 되는 다양한 성분이 포함되어 있습니다. 이 성분들은 치아 표면에 남아서 효과를 발휘해야 합니다.치약의 불소는 충치를 예방하는 데 가장 중요한 성분입니다. 불소는 치아 표면에 달라붙어서 치아의 표면을 단단하게 만들고 충치균의 활동을 억제합니다. 불소는 치약을 바른 후 3~5분 정도 지나야 효과를 발휘하기 때문에 이를 닦고 난 후 바로 헹구면 불소의 효과를 떨어뜨릴 수 있습니다.물론 치약에 포함된 다른 성분들도치아 건강에 도움이 됩니다. 연마제 성분은 치아 표면에 달라붙은 치석과 플라그를 제거하는 데 도움이 됩니다. 계면활성제 성분은 치아 표면에 있는세균을 제거하는 데 도움이 됩니다.이를 닦고 난 후 바로 헹구는 것이 치아 건강을 위해 가장 좋습니다. 치약에 포함된 성분에 알레르기가 있거나 구토나 속 쓰림 등의 증상이 있는 경우라면 치약을 바른 후 2~3분 정도 헹구는 것이 좋습니다.미국에서는 이를 닦고 난 후 바로 헹구지 않는 경우가 많습니다. 미국 치과의사협회의 권고 사항에 따른 것입니다.미국 치과의사협회는 치약의 불소가치아 건강에 가장 중요한 성분이라고 보고 있으며 불소의 효과를 최대한 발휘하기 위해 이를 닦고난 후 바로 헹구지 않는 것을권장하고 있습니다.그러나 한국에서는 이를 닦고 난 후 바로 헹구는 경우가 많습니다. 한국 치과의사협회의 권고 사항에 따른 것입니다. 한국 치과의사협회는 치약에 포함된 다른 성분들도 치아 건강에 도움이 된다고 보고 있으며 이 성분들을 효과적으로 제거하기 위해 이를 닦고 난 후 바로 헹구는 것을 권장하고 있습니다.결론적으로 이를 닦고 난 후 바로 헹구는 것이 치아 건강을 위해 가장 좋습니다.치약에 포함된 성분에알레르기가 있거나 구토나 속 쓰림 등의 증상이 있는 경우라면 치약을 바른 후 2~3분 정도 헹구는 것이 좋습니다.
학문 / 화학
24.01.18
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탄산칼슘과 락스를 섞으면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.탄산칼슘과 락스를 섞으면 하얀 침전물이 생길 수 있습니다. 락스의 주성분은 염소와 수산화나트륨입니다. 염소는 염산의 원료가 되기 때문에 락스에도염산이 미량 함유되어 있을 수 있습니다. 탄산칼슘과 락스를 섞으면 염산과 탄산칼슘이 반응하여 CaCl2의 하얀 침전물이 생길 수 있습니다.그러나 락스의 염소 함량이 매우 낮기 때문에 침전물이 생기는 정도는 미미할 수 있습니다. 락스에 포함된 다른 성분들이 침전물의 생성을 억제할 수도 있습니다. 탄산칼슘과 락스를 섞어도 하얀 침전물이 생기지 않을 수도 있습니다.구체적으로 어떤 반응이 일어나는지 살펴보면 다음과 같습니다.CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)탄산칼슘(CaCO3)과 염산(HCl)이 반응하여 염화칼슘(CaCl2) 이산화탄소(CO2) 물(H2O)이 생성됩니다. 이 반응은 중화 반응으로 염산의 산성과 탄산칼슘의 염기가 중화되면서 CaCl2가 생성됩니다. 이산화탄소는 기체 상태로 방출되고 물은 액체 상태로 남습니다.따라서 탄산칼슘과 락스를 섞으면 하얀 침전물이 생길 수 있지만 침전물의 생성 정도는 락스의 염소 함량과 다른 성분들의 함량에 따라 달라질 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.18
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뜨거운 물을 냉동실에 넣으면 더 빨리 어는 경우가 있다고 하는데 어떤 경우인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.1963년 탄자니아의 에라스토 음펨바 라는 학생이 뜨거운 물이 차가운 물보다 냉동실에서 더 빨리 어는 현상을 발견했습니다. 이 현상은 음펨바 효과 라고 불립니다.음펨바 효과는 특정 조건에서만 발생합니다. 뜨거운 물의 온도는 80도 이상이어야 합니다.뜨거운 물과 차가운 물의 양은 같아야 합니다.냉동실의 온도는 영하 18도 이하이어야 합니다.음펨바 효과가 발생하는 원인은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만 다음과 같은 몇 가지 가설이 있습니다.과냉각 현상은 액체가 빙점 이하의 온도에서 고체 상태로 변하지 않는 현상입니다. 뜨거운 물은 차가운 물보다 과냉각 현상이 더 잘 일어납니다. 뜨거운 물은 차가운 물보다 분자 운동이 활발하기 때문에 냉동실에서 빨리 냉각되면서 과냉각 현상이 발생할 가능성이 높습니다.뜨거운 물은 차가운 물보다 대류 현상이 더 활발합니다. 대류 현상은 액체의 온도 차이로 인해 액체의 일부가 이동하는 현상입니다. 뜨거운 물은 차가운 물보다 분자 운동이 활발하기 때문에 냉동실에서 빨리 냉각되면서 대류 현상이 발생할 가능성이 높습니다.물에는 항상 일정량의 용해 기체가 포함되어 있습니다. 뜨거운 물은 차가운 물보다 용해 기체를 더 많이 포함하고 있습니다. 뜨거운 물은 차가운 물보다 냉각되면서 용해 기체가 빠르게 방출됩니다. 용해 기체는 액체의 냉각 속도를 늦추는 역할을 하기 때문에 뜨거운 물이 더 빨리 얼 수 있습니다.음펨바 효과는 아직 완전히 이해되지 않은 현상이지만 과학자들 사이에서 활발한 연구가 진행되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.18
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하늘로 총을쏘면 떨어질때 맞아도 죽을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.하늘로 총을 쏘면 총알이 하강할 때에도 가속도가 붙어 엄청난 속도로 하강할 수 있습니다. 총알의 종류와 발사 각도에따라 다르지만 하강 속도는 시속 100~200km에 달할 수 있습니다. 이 정도 속도로 사람이 맞으면 치명적인 부상을 입거나 사망할 수 있습니다.실제로 미국에서는 하늘로 총을 쏘다가 사람이 맞아 사망한 사건이 여러 건 발생했습니다. 2011년에는 미국 텍사스주에서 한 남성이 하늘로 총을 쏘다가 총알이 하강하면서 지나가던 행인을 맞아 사망하는 사건이 발생했습니다. 2016년에는 미국 워싱턴주에서 한 남성이 하늘로 총을 쏘다가 총알이 하강하면서 자신의 집에 있던 아내를 맞아 사망하는 사건이 발생했습니다.하늘로 총을 쏘는 것은 매우 위험한 행동입니다. 총알은 하강할 때에도 매우 빠른 속도로 낙하하기 때문에 사람을 맞으면 치명적인 부상을 입거나 사망할 수 있습니다. 하늘로 총을 쏘는 행위는 절대삼가야 합니다.하늘로 총을 쏘는 행위를 금지하는 법률도 있습니다. 우리나라의 경우 총포 및 도검 및 화약류 등단속법 제34조에 따라 하늘로 총을 쏘는 행위는 3년 이하의 징역 또는 300만원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.18
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냉동실에 초콜릿을 넣은 후 꺼냈더니 초콜릿은 거의 하얗게 변했는데 왜 그런거죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.초콜릿이 냉동실에 들어가면 초콜릿의 지방 성분이 결정화되어 하얗게 변하는 현상이발생합니다. 이 현상을 지방 크리밍이라고 합니다.초콜릿은 코코아매스 코코아버터 설탕 등으로 만들어집니다. 코코아버터는 초콜릿의 풍미와 식감을 결정하는 중요한 성분입니다. 코코아버터는 25도 이하의 온도에서는 고체 상태이지만 25도 이상의 온도에서는 액체 상태로 변합니다.냉동실의 온도는 영하 18도 이하로 매우 낮기때문에 코코아버터는 고체 상태로 유지됩니다. 코코아버터는 고체 상태에서 결정을 형성하는 성질이 있는데 냉동실에 오래 보관하면 코코아버터의 결정이 커져서 하얗게 변하게 됩니다.지방 크리밍을 방지하기 위해서는 냉동실에초콜릿을 보관하지 않는 것이 좋습니다. 냉동실에 보관해야 할 경우 하루 이내로 섭취할 양만 꺼내어 보관하고 나머지는 실온에 보관하는 것이 좋습니다.지방 크리밍이 된 초콜릿은 먹을 수 있지만맛과 식감이 떨어질 수 있습니다. 지방 크리밍이 된 초콜릿을 먹기 위해서는 냉장고에 넣어두면 코코아버터의 결정이 녹아서 원래의 색깔과 식감으로 돌아올 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.18
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