원자시계는 어떤 원리로 만들어진 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 원자시계(原子時計)는 원자의 고유진동주파수를 이용한 시계이다. 원자는 들뜸과 바닥상태를 반복하는데, 외부작용이 없으면 이 주기는 고유하다. 따라서 이 현상을 이용하면 매우 정밀하게 시간을 잴 수 있다. 수정(석영 결정)은 일정한 방향으로 힘을 가하면 압전효과에 의해 전기를 발생시키기도 하고 반대로 전압을 가하면 기계적으로 변형되기도 하는 수정발전기의 성질을 이용하면 수정편의 형상에 따라 일정한 주파수의 전기신호에 공진하는 동조회로를 만들어 발진회로로 쓸 수 있다. 이런 수정발진기에서 나온 전파는 원자가 흡수하는데 이 때 전파의 주파수와 원자의 고유진동주파수가 일치할 때 흡수정도가 최대가 된다. 이때를 고유진동주파수로 정하고 이 때의 진동주기를 측정하면 시간을 측정할 수 있다.출처 : 나무위키 - 원자시계, 수정발전기
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비트빠른노래를 들으면 심장박동이 빨라지나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 음악이 운동에 도움이 된다는 사실을 우리는 이미 직관적으로 알고 있다. 음악에 집중하는 사이, 운동이 주는 고통이나 무료한 시간은 잊게 되고 더 즐겁게 더 오래 운동을 할 수 있게 된다. 이것은 단지 기분 탓이 아니다. 실제로 음악은 몸의 생물학적 리듬을 변화시킨다. 근육을 관장하는 뇌의 중추를 활성화해 리듬에 맞춰 몸을 움직이게 한다. 음악은 심장박동과 호흡 수에도 영향을 미치고, 그 결과 혈압을 낮추고 산소를 더 효율적으로 소비하게 한다. 다시 말해 건강하게 생산적인 방식으로 운동하게 만든다. 또한 음악을 들으면 엔도르핀이 분비되는데, 이는 심장박동 수와 호흡 수를 증가시켜 더 열심히 운동하게 만든다. 운동을 도와주는 나만의 완벽한 플레이 리스트를 만들어보자.출처 : LG생활건강 - 음악으로 운동하기
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잡초는 왜 생명력이 매우 질긴건지 궁금합니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 잡초라고 하면 내가 키우려는 식물 외의 식물을 말합니다. 그래서 잡초의 종이 엄청 많습니다. 이런 잡초는 추위에 강하여서 다른 식물들이 조금 따뜻해지는 봄에 싹을 트는 것에 비해 이전부터부터 싹이 트기 시작한다고 합니다. 또한 일부 잡초는 강한 햇빛이나 건조한 날씨에도 잘견디고 무엇보다도 몸속에 이산화탄소를 저장해서 광합성을 이용할수 있어서 환경적으로 불리해도 성장할수 있는 것입니다.
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인간이 40살 이후로 몸의 근육이 줄어드는 과학적인 이유가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 나이가 들면 신체노화로 인해 근육세포의 수가 감소하면서 근육량이 급격히 감소하게 되는데요. 학계에서는 40대 이후부터 매년 1~2%씩 근육량이 감소한다고 보고 있습니다. 여기에 고열량 식사, 음주 등 근육 생성을 방해하는 생활습관까지 겹치면 근육은 점점 줄어들게 되죠.근육량 감소는 단순히 근육량이 줄어드는 데에서 그치지 않고, 여러 가지 질환을 불러일으킵니다. 먼저 근육이 줄어들면 운동신경이 둔화되고, 뼈를 단단히 받쳐주지 못해 골절 위험이 커집니다. 또 관절 유연성도 감소하여 관절염 위험률이 높아지죠.근육이 줄어들면, 근육의 에너지원인 포도당이 몸에 계속 쌓이는데요. 이 때문에 당뇨병이 생길 수 있습니다. 뿐만 아니라 신진대사로 소비되는 칼로리 양이 줄어들어 혈액이 지방에 쌓이고, 심혈관질환 위험률이 커지게 되죠.근육량 감소는 일상생활에도 많은 영향을 미치는데요. 근육량이 감소하면 신체 균형 장애가 2배 이상 증가하고, 보행 장애 및 낙상 위험도도 2배 이상 높아지는 것으로 알려져 있습니다.출처 : 자생한방병원 - 근력운동 하는 헬린이 주목" 나이 들수록 근육이 진짜 중요한 이유즉 나이가 들면서 노화로 인해서 세포가 더이상 분열되지 않으면서 죽게 되고 또한 새로 생성되지 않으면서 근육량이 줄게 되는 것입니다.
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지구가 떠 있는 이유는 진공상태라서 그런건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우주에 행성간 중력이 작용해서 지구가 떠 있는 이유입니다. 중력은 또한 지구와 다른 행성 및 위성을 각각의 궤도에 유지하고, 자연 대류에 의한 조석 형성, 형성 중인 별과 행성의 내부 가열 및 지구와 우주의 여러 다른 현상에 대한 책임이 있습니다. 우주 공간은 완벽한 진공 상태에 가장 가까운 것으로 알려져 있습니다. 사실상 마찰이 없기 때문에 별, 행성 및 자연 위성이 상상의 궤도에서 자유롭게 움직일 수 있습니다.출처 : 우주블로그 - 행성이 우주에 떠 있는 이유는 무엇입니까?
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녹의 성분은 무엇인가요? 알려주세요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 녹(綠, rust)이란 금속이 산화 등의 과정을 거쳐 부식되면서 생기는 물질을 말한다. 보통은 철이 녹슨 산화철(III)(Fe2O3)을 가리킨다.출처 : 나무위키 - 녹
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스피커 볼륨을 높여서 틀면 물이 튀는 과학적 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 소리는 물체가 떨리면서 납니다. 물체가 떨린다는 것은 물리적 충격으로 인해 물체의 모양이 변형되었다가 다시 원래의 모양으로 돌아오는 것을 반복하는 것입니다. 기타를 연주할 때 기타의 줄을 손으로 퉁기면 기타의 줄은 순간적으로 한쪽 방향으로 변형되었다가 다시 원래의 모양으로 가기 위해 반대편으로 갑니다. 이 때 원래의 모양을 더 지나쳐 반대쪽으로 변형되게 되는데 다시 원래 모양로 가기 위해 움직임을 반복하다가 원래의 모양대로 돌아오게 됩니다. 이러한 과정이 떨림입니다. 따라서 기타 줄은 탄성이 떨어지면 새로운 줄로 갈아야 소리를 잘 낼 수 있습니다.이러한 물체의 떨림으로, 공기 속에 ‘파동’이 생기게 되는데, 파동이란 공간이나 물질의 한 부분에서 생긴 떨림이 시간이 흐름에 따라 주위로 멀리 퍼져나가는 것을 말합니다. 예를 들면 물 표면에 돌을 떨어뜨리면 그곳에서부터 동심원의 물결 무늬가 생깁니다. 이것은 돌 때문에 생긴 물의 떨림이 주변의 물을 연속적으로 진동시켜 멀리 떨어진 곳까지 물결이 이동하기 때문입니다. 이와 비슷하게, 물체가 떨리면 그것이 주변의 공기를 연속적으로 떨리게 합니다. 이렇게 떨리는 공기가 주변의 공기를 다시 떨리게 하기 때문에 공기의 떨림이 멀리까지 나갈 수 있습니다. 이처럼 소리는 기체의 흐름이나 물체의 떨림으로 발생하는 파동입니다.출처 : 교육부 티스토리 - 소리가 만들어지려면?
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먹이를 삼키는 뱀도 맛을 느끼는 미각이 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 뱀의 혀는 미각기관이 없어 맛을 느끼지 못합니다. 그래서 먹이를 통쨔로 삼켜서 위장에서 뼈까지 소화시킵니다.
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하늘이 파랗게 보이는이유는 왜죠?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 위에서 언급한 반사, 굴절, 분산은 산란의 영역에 포함돼요. 산란은 빛이 투과하는 매체의 크기와 모양, 굴절률, 빛의 파장 에 따라 영향을 받게 되는데 이 부분이 푸른 하늘을 이해하기 위한 핵심 부분이랍니다!!산란(Scattering)은 한 방향으로 진행하는 파가 물체에 부딪칠 때 그 물체를 중심으로 확산파가 일어나는 현상입니다. 산 란은 빛을 분산 시키는 매체의 크기에 따라 종류가 나뉘는데 크게 세 가지 종류가 존재합니다. 첫 번째가 Geometric scattering, 두 번째가 Mie scattering마지막으로 Rayleigh scattering인데요. 이 세 가지 산란 중에서 푸른 하늘을 이해 하기 위해선 레일리 산란을 알아야 합니다.대기에는 아주 많은 공기 분자들이 존재해요. 이들의 직경은 대개 0.0001에서 0.001 마이크로미터인데 이 정도 크기의 분자가 빛을 산란시키는 매체가 되면 빛은 Rayleigh 산란을 하게 됩니다.산란의 효율은 파장의 4제곱에 반비례하기 때문에 파장이 작을수록 산란율이 크겠죠? 위에서 언급했듯이 푸른색 빛이 파 장이 붉은색 빛에 비해 훨씬 짧기 때문에 붉은색보다 푸른색이 훨씬 더 산란이 잘 된다는 것을 알 수 있습니다.아~~! 이제 조금 아시겠다고요? 본격적으로 하늘이 파란 이유를 알아볼까요?태양으로부터 대기에 도달하는 빛은 다양한 파장으로 존재합니다. 그중에서 우리 눈에 보이는 파장 영역을 가시광선 영역 이라고 하는데, 가시광선도 대기를 통과하면서 대기 중의 분자들에 의해 산란을 하게 됩니다.대기를 이루고 있는 아주 작은 공기 분자들에 의해 "레일리 산란”이 독보적으로 일어나게 되는데요. 레일리 산란은 파장이 작을수록 그 효율이 높고, 대부분 낮 시간에 태양의 고도가 높아 대기층을 통과하는 거리가 짧아지기 때문에 낮 시간에는 파장이 긴 붉은색 빛보다는 짧은 푸른색 빛을 선택적으로 산란시킵니다. 따라서 하늘은 푸르게 보이는 것이랍니다!하지만 시간이 지나고 해가 지평선 아래로 내려갈 때는 태양으로부터 오는 빛이 대기를 통과하는 두께가 두꺼워져 통과해 야 하는 거리가 늘어나는데요. 그래서 대부분의 푸른색 빛이 초반에 다 산란되어 버리고 파장이 긴 붉은색 빛만 주로 남아 하늘이 붉게 물드는 것인데요. 이때 우리는 아름다운 노을을 관찰할 수 있는 것입니다.출처 : 기상청 대표블로그 생기발랄 - 왜 하늘은 파란색일까?
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비눗방울이 만들어지는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 비눗방울은 표면장력으로 인해 동그랗게 방울이 진 비누의 거품이다. 비눗방울이 동그란이유는 표면장력때문이다. 액체의 표면(혹은 계면)을 최소화하는 방향으로 작용하는 힘으로 모든 방향에서 분자 간의 인력이 작용하여 안정된 내부와는 달리 표면의 분자는 내부 방향의 인력과 표면 방향의 인력이 다르게 작용하므로 안으로 당겨지는 힘에 의해서 둥그런 모양을 가진다. 속재료에 따라 터지느냐 안 터지는냐의 차이. 보통 비눗방울의 주재료는 세제로 만드는데 이 세제는 극성이 강하기에 작고 쉽게 터진다. 그러니 터지지 않으려면 세제를 넣되 물을 3:2 비율로 섞고 설탕이나 물엿을 넣으면 된다. 설탕과 물엿을 넣으면 더 크게 만들어지고 쉽게 터지지 않기 때문. 다만 가게에서 파는 비눗방울에선 어쩔 때는 글리세린을 넣기도 하는데, 이 글리세린은 빗줄기를 뚫고 가도 안 터지는 성질을 지니고 있다.출처 : 남무위키 - 비눗방울
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