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전기뱀장어로 전기를 생산할 수 있을까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 아쉽게도 전기뱀장어로 전기를 발생시킬 수는 있지만, 그 지속 시간이 순간적이라 우리가 쓰는 전기로 활용하기에는 많이 부족하다고 합니다. 사람의 체력도 한계가 있듯이 전기뱀장어도 전기를 낼 때마다 전압이 점점 큰 폭으로 낮아진다고 하네요. 아마존강의 주민들도 전기뱀장어를 잡을 때는 막대기로 먼저 쳐서전기뱀장어가 전기를 내도록 유도하고, 이후 지치게 되면 그물로 잡는다고 합니다. 결론적으로 순간 고전압의 전기를 생산하지만, 전류가 약하고,그 양도 일정치 않아서 일상생활의 전기로활용하기 어렵습니다. 흔히 낙뢰를 생각하시면 쉬운데요. 강력한 전압을 가지고 있지만, 순간적이라 우리가 전기로 활용할 수 어렵다는 것과 마찬가지죠.'수천 마리의 전기뱀장어를 한꺼번에 모아 발전소처럼 운영할 수 있지 않을까'라는 특별한 생각을 할 수도있지만, 관리비용이 많이 들어 배보다 배꼽이 더 큰 상황이 나올 수 있습니다. 오히려 먹이값이 더 들어갈수도 있겠네요.전기뱀장어는 몸에서 강력한 전류를 흘려 먹이를 기절시키고 잡아먹기로 유명합니다. 최대 850V의 전기를 발생시키는데, 그 힘은 악어나 말처럼 큰 생물들도 기절 혹은 감전사까지 시킬 정도로 막강합니다. 우리가 흔히 쓰는 220V보다도 몇 배는 강한 수준입니다.출처 : 한국전기연구원 - 전기뱀장어로 전기 생산을 할 수 있을까? 위에 보시느것과 같이 순간적으로 전기뱀장어는 850v까지 전기를 발생할수 있어서 우리가 사용하는 220v보다 몇배 세기 때문에 1마리만 있어서 전구를 켤수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.04.04
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GMO식품의 유전자는 어떤 방식으로 변형시키는가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다.◇ GMO를 만드는 과정1 동물, 식물, 미생물을 대상으로 유용한 특성을 결정하는 유전자를 탐색해서 DNA를 추출한다.2 원하는 성질의 단일 유전자만을 분리하고, 이 유용유전자가 다른 생물체 내부에서 효과적으로 작용할 수 있도록 유용유전자를 삽입한다.3 유용유전자를 이식 형질 전환한다.4 새로운 유전자가 삽입되어 형질이 변화된 세포를 조직배양해서 식물체로 재분화시켜 원하는 개체만을 선별한다.◇ GMO를 만드는 방법1) 유전자재조합기술을 이용한 식물 아그로박테리움법(Agrobacterium method)아그로박테리움은 식물에 질병을 발생시키는 박테리아인데, 박테리아 그 자체가 식물세포 속으로 들어가는 것이 아니라 플라스미드가 들어 가서 병을 일으킵니다. 이 아그로박테리아의 기존 병원성은 없애고 식물세포에 유용한 유전자 를 이식하게 하는 방법이 아그로박테리움법입니다.2) 입자총법 (Particle-gun method)식물세포에서 유용한 유전자를 미세한 금속입자에 코팅한 후 그 미립자를 고압가스의 힘으로 변형될 식물에 밀어넣어 유용한 유전자가 직접 들어가도록 하는 방법이 입자총법 입니다.출처 : 식품안전의약처 - 유전자재조합식품 바로 알기
학문 / 생물·생명
24.04.04
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빨대 굵기가 크면 빨기 어려운 이유는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 빨대로 음료수를 마실 수 있는 것도 우리가 잘 인식하지 못하고 있는 기압 때문이라는 사실, 알고 계신가요? 그렇습니다. 기압은 ‘공기의 압력’을 말하는데, 이것이 없다면 우리는 빨대를 사용할 수가 없어요. 우리가 빨대를 이용해 음료수를 마실 때에는 다음과 같은 과정을 거치게 됩니다. ① 빨대 속의 공기를 빨아들인다.② 빨대 속의 기압보다 컵 속의 음료수 표면에 작용하는 기압이 세어진다.③ 기압의 차이 때문에 음료수가 빨대를 타고 올라가 우리 입안으로 들어온다. 공기는 우리 눈에 보이지 않기 때문에 우리 일상생활 속에서 공기의 존재를 거의 느끼지 못하고 살아갑니다. 그러나 공기는 우리가 호흡하는 것 이외에도 엄청난 영향력을 우리 생활 곳곳에 미치고 있습니다. 단지 우리가 이를 알아차리지 못하고 살아갈 뿐이죠.(출처: 교육부 블로그 - 우주에서는 빨대로 음료수를 마실수 있을까?)즉 빨대를 빨면 내부 공기 압이 대기압보다 낮아지면서 외부 공기가 음료를 누르면서 위로 올라오는 원리인데 빨대가 커지면 이런 내부 공기압이 덜낮아지고 또한 외부에서 누르는 대기압도 더 커져야 하기 떄문에 빨대가 크면 빨기 어렵습니다.
학문 / 화학
24.04.04
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히알루론산은 어디서 유래한 물질인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 히알루론산은 포유동물의 결합 조직 중에 널리 그리고 대량으로 분포되어 있고 닭 벼슬, 건, 피부, 대동맥, 관절액 등에 많이 들어있다. 그 외 연쇄상구균 등의 미생물도 생산한다고 보고되어 있다. 현재 공업 생산에 이용되고 있는 히알루론산의 추출 원료는 닭 벼슬이지만, 미생물(연쇄상구균)의 발효 생산으로 대량 생산이 가능하게 되었다. 닭 벼슬에서의 히알루론산 조제에 있어서는 여러 단백질, 그 외 뮤코다당, 핵산 등을 제거하기 위해 효소 처리로 단백질 분해 및 세틸피리지니움클로라이드법으로 뮤코다당의 분리 등 복잡한 공정을 거쳐서 정제된다.출처 : 나무위키 - 히아루론산
학문 / 화학공학
24.04.04
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공기는 어떻게 움직일 수 있는거죠?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 풍선처럼 좁은 공간에 공기가 많이 들어 있다가 풍선을 잡고 있던 손을 놓으면 공기가 바깥쪽으로 막 몰려나오지요. 마치 바람이 부는 것처럼.바람은 공기가 수평으로 이동하는 것입니다. 그렇다면 공기는 왜 움직일까요? 공기는 공기의 압력(기압)이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하여 압력 차이를 없애려고 합니다. 따라서 공기가 움직이려면 공간에 기압 차이가 있어야 합니다.만약 아래 그림처럼 같은 온도에 두 공기 덩어리가 접해 있다고 합시다. 이때에는 공기의 밀도가 높을수록 기압이 높습니다. 따라서 공기가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동합니다.출처 : Science ORC - 기압과 공기의 움직임
학문 / 생물·생명
24.04.04
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추운게 감기 걸리는게 원인이가요? 그러면 북극사람들은 감기 더 잘걸리나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 물론 감기는 바이러스성 질병이지만, 추위에 체온이 내려가면 우리 몸이 바이러스 확산에 아주 좋은 환경으로 바뀌기 때문에 ‘추우면 감기에 걸린다’는 말도 일리가 있다는 거야. 실제로 미국의 한 연구진이 감기와 체온 사이의 관계를 알아보기 위해 실험대상자의 절반은 얼음물에 발을 담그게 하고 나머지는 빈 그릇에 발을 올려놓고 20분을 버티게 했더니, 얼음물에 담근 사람의 무려 29%가 감기증상을 보였단다. 그렇지 않은 사람들은 9%만 감기에 걸렸고. 신기하지?” “진짜요? 추우면 우리 몸이 어떻게 변하는데 감기에 잘 걸려요?” “대표적인 코감기 바이러스인 리노바이러스를 예로 들어볼게. 이 바이러스는 차가운 온도에서 훨씬 더 자가 복제를 잘한단다. 금방 퍼진다는 거지. 또 인체는 체온이 낮을수록 인터페론이라는 물질을 분비하지 못하는데, 인터페론이 적으면 바이러스에 감염된 세포들이 자폭을 해서 더 이상의 바이러스 전파를 막는 세포자살 시스템이 제대로 작동하지 않아요. 이렇게 되면 바이러스가 금방 확산돼서 감기에 걸릴 가능성이 훨씬 더 커지는 거지.”출처 : KISTI의 과학향기 - 추우면 감기 걸리는 이유 밝혀졌다!
학문 / 화학
24.04.04
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오존층의 위치는 어느정도 높이에 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 성층권 내에서도 20～25km 사이의 오존이 밀집되어 있는데 이 층을 오존층이라 한다. - 오존층은 태양으로부터의 자외선 복사를 흡수하여 자외선의 대부분을 지표면에 도달하기 전에 막아주는 보호막 역할을 한다.출처 : 기후정보포털 - 성층권 오존 - 기후변화감시용어집 해설
학문 / 지구과학·천문우주
24.04.04
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스테인리스 제픔은 일반 철과 비교해서 녹이 안쓰는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 스테인리스는 왜 녹이 잘 슬지 않을까? 스테인리스는 스테인 이라는 말과 리스가 합쳐진 것입니다. 스테인은 '녹'이라는 뜻입니다. 리스는 '없는' 이라는 뜻입니다. '녹이 없는'의 뜻이 스테인리스입니다. 말 그대로 녹이 잘 슬지 않는 금속을 말합니다. 녹이란, 금속 원자가 공기 중에 있는 산소와 결합하여 산화 작용으로 표면에 산화물들이 피막처럼 쌓여 붉게 보이는 것을 말합니다. 스테인리스는 녹이 잘 슬지 않는 금속이어서 붉게 녹이 슬지 않고 반짝반짝 은색의 빛이 납니다. 그럼, 스테인리스가 녹이 잘 슬지 않는 이유는 무엇일까요? 금속 표면에 녹이 잘 슬지 않는 크롬이라는 물질이 금속 피막을 덮어 직접적인 산화 작용이 일어나는 것을 막아 주기 때문입니다. 크롬은 산화물을 만들기를 좋아하는 원소입니다. 그래서 철 원자보다 더 빠르게 산소와 반응하여 크롬의 녹이라고 할 수 있는 물질을 스테인리스 표면에 만듭니다. 그런데 크롬의 녹은 아주 얇고 매끈거리며 안정적이고 치밀할 뿐 아니라, 철의 원자와의 접촉성도 매우 좋습니다. 그래서 산소와 철 원자의 접촉을 막아 버려 우리가 일반적으로 알고 있는 형태의 녹인 붉은색의 산화철이 생성되는 것을 막아 줍니다. 이처럼 스테인리스가 녹이 슬지 않는 이유는 스테인리스에 들어있는 크롬 원자 때문입니다.출처 : 열려라! 즐거운 화학세상 - 스테인리스는 왜 녹이 슬지 않을까?
학문 / 전기·전자
24.04.04
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핸드폰 공기계로 와이파이를 쓰면서 그 공기계로 핫스팟을 쓸수있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 핫스팟은 인터넷 서비스 공급자에게 연결된 라우터를 사용하여 무선 근거리 통신망(WLAN)을 통해 보통 Wi-Fi로 인터넷에 액세스하는 물리적 위치를 말합니다. 이러한 위치를 흔히 “Wi-Fi 핫스팟”또는 “Wi-Fi 연결”이라고 부릅니다.(출처:인털-핫스팟이란?) 그런데 공기계의 경우 별도 인터넷이 되면 핫스팟이 되지만 공기계가 인터넷이 되지 않기 떄문에 핫스팟이 되지 않습니다.
학문 / 전기·전자
24.04.04
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지구는 왜 점점 더 더워지는 것일까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 온실 가스의 양이 증가하게 되면서 지구 표면의 온도가 상승합니다. 태양으로부터 오는 에너지는 지구 표면을 데우고 지구는 이 에너지의 일부를 다시 방출합니다. 대기 중에 있는 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 일산화질소(NO₂) 등의 기체는 우주로 방출되는 에너지의 일부를 흡수하여 지구를 따뜻하게 하기 때문에 온실 가스라고 불려요. 온실 가스 때문에 지구의 열이 모두 우주로 방출되지 않아 지구는 평균 15도 정도의 온도를 유지하게 됩니다. 이러한 자연적인 온실 효과가 없다면 지구의 온도는 현재 상태보다 훨씬 낮아서 생물체가 살기 힘들었을 거예요. 하지만 대기 중의 온실 가스의 양이 증가하게 되면서 지구 표면의 온도가 상승하게 되었습니다. 이 현상을 지구 온난화라고 해요.출처 : 한국에너지기술원 - 더워지는 지구 이야기
학문 / 지구과학·천문우주
24.04.04
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