얼음이 같은 온도에서도 녹는 차이가 나는 이유가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 일반적인 냉장고의 냉동실에서 얼음을 얼리면 급하게 얼게 되면서 순수한 물이 냉기와 접하는 바깥쪽부터 먼저 얼고, 칼슘이나 마그네슘 등의 미네랄 성분 등이 가운데로 몰려 중심부가 탁하게 얼음이 생성된다. 또한 물에 녹아있던 공기가 기포 상태로 얼음 속에 갇히고, 얼음의 결정이 급하게 생성되었기 때문에, 강도 또한 비교적 낮은 얼음이 만들어지는 것이다. 품질이 좋은 얼음의 조건으로는 강도와 투명도를 꼽을 수 있는데, 단단하면서도 투명한 얼음의 비결은 상대적으로 높은 온도, 그리고 긴 시간이라고 할 수 있다. 제빙 공장에서는 물의 어는점인 0℃보다 낮으면서 최대한 가까운 온도에서 48시간 이상 천천히 얼리기 때문에 얼음의 강도와 투명도를 높일 수 있다. (출처 : 삼성디스플레이 뉴스룸 - [호기심 과학] 직접 만든 얼음보다 편의점 얼음이 더 천천히 녹는다? 더 단단하고 오래가는 얼음에 담긴 과학 원리!)
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나이를 먹으면 왜 시간이 빨리 지나가는 것 처럼 느껴지나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 나이가 들면 시간이 빨리 가는 이유에 대해서 몇가지 가설이 있다. 도파민의 차이 일명 [행복 호르몬]이라 불리는 도파민은 나이가 들수록 조금씩 분비량이 감소한다. 이러한 도파민은 몸의 호흡, 혈압, 맥박 등을 조절하는생체시계와 밀접한 관계가 있다. 도파민 분비가 감소한다는 것은 곧 내 몸 속 생체시계의 작동이 느려진다는 의미다. 때문에 나이가 들수록 상대적으로 내 몸 밖의 시간은 빨리 흐르는 것처럼 느껴진다는 것이다. 기억의 차이 강렬한 인상, 혹은 새로운 경험은 일상적인 경험보다 높은 밀도로 기억된다. 세상 모든 것이 신기한 아이는 소풍날의 수많은 장면을 기억하지만, 노인들의 지루한 일상은 기억조차 잘 나지 않곤 한다. 그런데 기억된 정보량이 많은 시간은 길게 느껴지고, 반대로 기억된 내용이 없는 기간은 짧게 느껴진다. 처음 가는 길은 유난히 멀다고 생각되지만, 돌아오는 길은 그렇지 않은 것은 이 때문이다. 최근 유러피안 리뷰 저널에서는 이를 물리학적으로 계산한 연구결과가 나왔다. 객관적인 시계시간(clock time)과 심리적인 마음시간(mind time)의 차이를 측정해 본 것이다. 미 듀크대 애드리안 베얀 교수에 따르면 마음시간을 흐르게 하는 요인은 바로 ‘이미지’다. 뇌가 인지한 이미지가 바뀔 때 우리는 비로소 시간변화를 감지하는데, 이것이 바로 마음시간이다. 그런데 나이가 들면 신경망이 복잡해지면서 신호전달 경로가 길어져 이미지 인식 능력이 점차 낮아진다. 여기에 노화가 시작되면 안구 및 뇌의 기능이 떨어지면서 같은 시간 내 인식하는 이미지는 더 적어지고, 시간이 빠르게 흐른다고 느끼는 것이다.출처 : KISTI의 과학향기 - 나이 들면 시간이 빨리가는 이유
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천체망원경이 없던 과거에 천문학이 발달한 이유?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 삼국시대 한국의 역대 왕조는 천상(天象)을 국가와 왕자(王者)의 안위(安危)를 내다보기 위한 점성적(占星的)인 것으로 보았으며, 특히 일·월식의 예언은 곧 국가적 권위를 백성들에게 과시하는 결과가 되었다. 이러한 하늘의 현상에 대한 민감성은 천문학을 발전시키는 주요 원인이 되었다.출처 : 나무위키 - 한국의 천문학
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해시계와 물시계 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 1 해시계는 인간이 발명한 가장 원초적인 시계로서 태양빛의 반대방향에 생긴 물체의 그림자가 지구의 자전에 의하여 이동 하는 원리를 이용하여 시간을 측정하는 장치를 말합니다.2 해시계는 그림자가 투영되는 시각판인 수영면(面)과 해의 그림자를 만들어 내는 영침(影針)으로 구성되며, 수영면에 투영되는 그림자는 지구가 시계의 반대방향으로 자전하기 때문에 영침을 기준으로 오전에는 서쪽에 오후에는 동쪽에 나타나게 됩니다. 또한, 해시계의 시각판은 평면(平面)형태인 것과 구면(球面)형태인 것으로 구별해 볼 수 있는데, 우리 나라의 대표적인 해시계인 앙부일구(仰釜日暑)가 구면형태의 해시계이고, 본 실험에서 만들어 보는 해시계는 평면형태인 해시계입니다.3 해시계로 시간을 보는 방법은 시각판의 상단을 북극 방향으로 향하게 수평으로 놓고, 시각판 위에 영침을 수직으로 고정 시킨 후에 시각판에 투영되는 영침의 그림자가 가리키는 시간을 읽으면 됩니다.4 평연형 해시계는 정확한 시간을 알기 위한 균시차 및 실제시간과의 차이 등에 따른 보정이 필요한데, 실제시간과의 차이 를 보정하는 이유는 우리나라는 일본과 같이 동경 135°선의 지방평균시를 표준시로 정하고 있으나 우리나라 정중앙의 경선은 127'30' 이므로 135'와는 7'30'의 차이가 나며 시간상으로는 약 30분의 차이가 발생합니다. 즉, 해시계의 그림 자가 10시를 가리키고 있다면 우리가 사용하는 실제 시간은 10시 30분이 됩니다.(출처 : 과학공간 - 해시계)물시계의 구조와 원리는 사실 간단하다. 크게 두 가지로 나뉘는데, 유출식(流出式)과 유입식(流入式)이 있다. 유출식은 물통에서 물이 빠져나가면서 낮아지는 수위를 보고 시간을 재는 것이고, 유입식은 반대로 물통에 물을 부어 높아지는 수위를 보고 시간을 재는 방식이다.(출처 : 물시계의 간단한 구조와 원리)
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거미는 왜 자기가 만든 거미줄에는 붙지 않나요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 거미가 거미줄에 걸리지 않는 이유는 아직 정확히 밝혀지지 않았다고 합니다. 하지만 몇가지 가설이 있는데요. 먼저 거미 입에서 발생되는 기름을 발에 발라서 그 기름에 의해서 접착성이 생기지 않아서 걸리지 않는다는 것이고 다른 하나는 거미줄이 가로줄은 끈적임이 있고 세로줄은 없는데 본인이 친 거미줄이 끈적임이 없는 부분을 알고 그 길로만 움직여서 거미줄에 걸리지 않는다는 설입니다.
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세차운동의 주기는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구의 세차운동 주기는 약 25,800년이다. 즉 지금으로부터 약 12000년이 지나면 천구 상에서 별들은 직녀성(베가)을 중심으로 돌고, 거기서 14000년 정도 지나면 다시 현재의 북극성을 중심으로 돈다는 뜻이다.출처 : 나무위키 - 세차운동
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사람의 지문이 일치할 확률은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지문은 같은 모양인 경우가 거의 없으나 지문 인식이 잘못되는 경우는 많다. 신체이기 때문에 자로 잰 것처럼 완벽하진 않기 때문이다. 그래서 주로 사건 수사, 본인인증, 날인 용도로 자주 쓰인다. 하지만 만능은 아니라 조각난 지문의 경우 완전한 증거가 되지 못하기도 한다. 또한 만능이 아닌 또 하나의 이유로 미국에서 FBI가 지문이 일치하는 사람을 용의자로 체포했는데 누명이었음이 밝혀진 적이 있다. 때문에 가능성은 매우 희박하나 다른 사람과 지문이 어느 정도 일치할 수 있기에 맹신은 조심하는 게 좋다.위와 같이 지문의 일부만 일치하는 사례는 적게나마나 있지만 특정 한 손가락의 지문 전체가 완전히 일치하는 또 다른 손가락이 있을 확률은 64조 분의 1이라고 한다.출처 : 나무위키 - 지문
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골전도 이어폰의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 소리는 진동으로 되어서 고막을 거쳐서 달팽이 관으로 전달되어서 소리가 들리게 되는데 이런 소리의 진동을 받아서 뼈나 피부에 진동을 주고 이 진동이 귀 주변에 뼈로 해서 달팽이 관에 전달되는것입니다. 그래서 귀에 이어폰을 끼지 않아도 잘들리는 것인데 소리가 조금 상이하게 들릴수 있다고 합니다.
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전기줄에 닿으면 감전이 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 새들이 감전되지 않는 이유는 전깃줄보다 저항이 크고 전위차가 거의 없었기 때문입니다. 그런데 새들이 전선에 앉았을 때 전위차가 존재하면 어떻게 될까요?우리나라의 교류전압 체계는 3상 교류전압을 사용하고 있습니다. 세 개의 전깃줄 A, B, C가 있다면 A에는 전류 . B에는 전류 , C에는 전류 가 흐르고 있는 것이죠. 새가 A, B, C 중 하나의 전선에만 앉아 있다면 감전되지 않습니다. 그러나 A와 B 두 전선에 걸쳐 있는 등 여러 전선에 걸치 게 되면 전위차가 발생하여 감전될 수 있습니다. 이 외에도 몸의 일부가 지면이나 전봇대에 닿는다면 전위차가 발생하여 감전 사고가 생깁니다.사람도 새의 원리를 이용하면 전깃줄을 만져도 안전할 수 있습니다. 다만, 허공에 뜬 상태에서 양손으로 하나의 전깃줄을 잡아야 하는데요. 양 손으로 각각 다른 전깃줄을 잡거나 두 가닥 이상 전깃줄을 잡는다면 돌이킬 수 없는 사태가 발생합니다. 게다가 전압이 높은 송전선의 경우 유 도전류에 의한 감전이 발생할 수 있어 꼭 주의해야 합니다.출처 : 한국동서발전 블로그 - 새들은 왜 감전이 되지 않을까?
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'오로라' 현상은 지구에서만 관측되는 현상인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구만이 아니라 자기장이 강하게 존재하는 다른 태양계 행성, 이를테면 토성과 목성의 극지방에서도 오로라가 관측된다. 화성에는 옅은 대기가 있지만 자기장이 없어 오로라가 잘 나타나지 않으나, 2005년 마스 익스프레스 탐사선이 화성의 오로라를 처음 관측한 이래 지구에서보다는 드물게나마 여러번 관측된 바 있다. 심지어 ESA와 NASA의 연구진이 공동으로 진행한 연구에서 화성의 매우 척박한 대기환경을 인공적으로 조성한 후 오로라를 재현하는 실험을 벌여 맨눈으로도 볼 수 있는 진한 파란색 오로라를 얻어낸 적도 있다.출처 : 나무위키 - 오로라
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