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답변 내역

물을 액체상태로 다양한 형태에 각에 얼리면 그형태로 어는 이유는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 액체 상태의 물은 분자들 사이가 일정하지 않아서 형태를 이루지 않습니다. 그래서 물을 틀에 넣으면 틀에 닿는 부분은 그 틀형태가 되고 틀에 닿지 않는 부위는 표면장력에 의해서 약간 둥글해집니다. 그런데 이런 물이 얼게하면 그 틀안에서 분자들이 균일한 형태를 가지면서 그 모양 그대로 얼게 되는 것입니다.
학문 / 화학
23.11.19
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사철나무가 계속 푸르는 이유가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 다른 나무들은 겨울에 잎이 마르면서 낙엽이 떨어지는 이유는 겨울철이 다른때보다 건조하여 수분이 없기때문입니다. 겨울에 온도가 냐려가면 물도 얼고 또한 공기도 건조합니다. 그래서 나무에는 물이 부족하게 되는데 나무에 물이 영하가 되면 얼기도 하고 하는데 소나무에 있는 송진이 물이 얼지 않고 잎까지 오르고 내릴수 있게 하준다고 합니다. 또한 다른 나무와 다르게 이런 사시사철 푸른 나무들의 잎은 넓지 않아서 수분증발도 작아서 사시사철 푸르다고 합니다.
학문 / 생물·생명
23.11.19
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지구의 자전,공전 방향에 대해 알려주세요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구의 공전 방향은 서쪽에서 동쪽입니다. 그리고 자전 또한 서쪽에서 동쪽입다. 둘다 반시계방향으로 회전 합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.18
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얼음이 어는 과학적인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 액체의 온도가 낮아져서 고체 상태로 굳어지는 현상을 ‘언다’라고 말해요. 반대로 고체의 온도가 높아져 액체로 되는 현상을 ‘녹는다’라고 하는데 물이 얼게 되면 얼음이 되고, 얼음이 녹으면 물이 되는 거에요. 물과 얼음은 온도에 따라 상태가 변하는데, 1기압일 때 0℃ 이하에서는 얼음이, 0℃에서 100℃ 사이에서는 물이 된답니다. 이때 물과 얼음은 여러 성질이 달라져요. 얼음이 물이 되기 위해서는 주변에서 열을 얻어야 하고, 반대로 물이 얼음이 되기 위해서는 가지고 있는 열을 내보내야 해요. 우리가 얼음 근처에 있으면 얼음에 닿지 않아도 차갑게 느껴지는데, 얼음이 녹으면서 주변의 열을 흡수하기 때문이에요. 반면에 물이 얼음이 되면서 열을 방출하는 것을 이용하는 경우도 있어요. 제주도에서는 겨울철 낮은 기온 때문에 감귤이 받는 피해를 막기 위해서 물을 뿌린다고 해요. 물이 얼면서 열을 방출할 때 주변 온도가 높아지기 때문에 냉해를 막을 수 있는 것이에요. 또 극지방에서 이글루를 짓고 사는 사람들은 이글루 안에 물을 뿌리는데, 이것 역시 물이 얼면서 열을 방출해 내부 온도가 높아지는 원리를 이용한 것이랍니다. 일반적으로 고체가 액체가 되는 경우에는, 물질을 이루는 입자들이 에너지를 얻어 운동이 활발해지면서 입자 사이의 거리가 멀어지게 됩니다. 따라서 대부분의 고체가 액체로 될 때 질량은 변하지 않지만 부피가 늘어나지요. 하지만 고체인 얼음이 액체인 물이 될 때는 부피가 줄어 들어요. 물의 입자 구조 때문인데 물이 얼면 물 입자들은 육각형 모형으로 만들어지게 되면서 입자 사이에 빈 공간이 생기게 되고, 입자 사이의 거리가 액체일 때보다 멀어져 부피가 늘어나게 되는 것이에요.출처 : 교육부 블로그 - 물과 얼음
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.18
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눈이 오면 뿌리는 제설제의 과학적 원리가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 제설제로 주로 쓰이는 것은 염화칼슘입니다. 염화 칼슘은 염소(CI)와 칼슘(Ca)이 반응해 만들어진 화합물로 석회암에 염산을 가한 후 농축한 백색의 결정입니다. 이전에는 보통 염화나트륨(순수화학약품)이 쓰였는데 현재는 눈을 더 빠르게 녹이는 염화칼슘이 주가 되었습니다. 우리나라에서 염화칼슘을 제설제로 쓰기 시작한 것은 1969년 12월로 당시 서울시에 4cm의 눈이 쌓이자 삼각지와 청계천 고가도로 입구에 뿌린 것이 최초입니다. 그렇다면 염화칼슘이 어떻게 눈을 녹이는 것일까요? 염화칼슘이 눈을 녹일 수 있는 것은 '어는점 내림(Freezing point depression)’, 말 그대로 어는온도를 낮추는 것입니다. 물이 얼기 위해서는(고체가 되기 위해서는) 이웃한 물 분자들이 서로 일정한배열을 이뤄야 합니다. 이때 물 분자 사이에 다른 종류의 분자가 있으면 배열을 이루는 데 방해가 됩니다. 불순물이 섞이지 않은 물은 0℃에서 얼지만 다른 화학물질이 녹아 있는 용액은 어는점이 0℃ 아래로 내려갑니다. 이렇게 낮아진 어는점이 외부 온도보다 낮으면 얼음은 지속적으로 녹게 되는 것이죠.여기서 방해하는 역할을 제설제가 맡습니다.출처 : 기상청 블로그 - 친환경 제설제를 찾아서
학문 / 토목공학
23.11.18
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우리몸이 스트레스를 받게 되면 당을 원한다고 하는데 그 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 스트레스를 받으면 우리 몸은 스트레스 호르몬인 '코르티솔'이 분비됩니다. 코르티솔은 몸의 에너지원인 포도당의 정상적인 흐름에 간섭해 단 것을 당기게 하고 식욕을 돋게 합니다. 하지만 단 음식은 대부분 단순당으로 이루어진 경우가 많아 먹으면 소화과정 없이 바로 흡수돼 일시적으로 혈당을 올랐다가 갑자기 떨어지게 합니다. 혈당이 빠른 속도로 떨어지다 보니 다시 단것을 찾게 되는데, 이를 ‘혈당 롤링 현상’이라고 합니다.출처 : CM병원 관절전문병원 - 스트레스를 받으면 단 음식이 당기는 이유는?
학문 / 화학
23.11.18
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자동차 지점 구간 단속 시스템은 어떻게 속도를 측정하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 구간 과속 단속카메라는 단속 구간 시작 지점과 종료 지점 사이 평균 속도를 계산해 속도 위반 여부를 판단합니다. 카메라가 일정 구간 뒤에서 다시 등장하여 종료지점까지 평균 속도를 유지해야 하므로 고정식 단속카메라에 비해 센서의 거리가 더 길고, 사고예방 효과가 뛰어납니다.단속 구간의 시작과 끝에 설치되어 구간 내 평균 속도, 출발 지점과 종점 지점의 단일 속도값 모두 단속합니다. 평균 값이 규정속도 이내라 할지라도 순간 주행 속도가 과속일 경우, 단속될 수 있습니다.도로교통공단 교통과학연구원 자료에 따르면, 우리나라의 경우 50% 가까운 사고 감소 효과를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있고, 선진국 역시 구간 단속으로 효과를 본 것으로 알려져 있습니다.출처 : 도로교통공단 - "과속단속구간입니다." 단속카메라 원리가 뭐야?
학문 / 기계공학
23.11.18
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평소궁금했던건데 내리는 눈의색깔이 흰색인 이유가뭘까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 색을 보는 것은 물체에 빛이 비추면 반사되는 빛이 우리눈에 보이는 것입니다. 그래서 눈의 색이 흰색인이유는 눈이 빛을 여러방향으로 반사해서 그렇게 보이는 것입니다. 눈의 표면이 일정하지 않아서 표면에 빛이 비추면 일정하지 않고 여러방향으로 반사하면서 우리가 그렇게 보이는 것입니다.
학문 / 토목공학
23.11.18
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우리 눈에 색이 보이는 과학적 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 빛에는 여러가지 파장이 있습니다. 이 파장에는 색이 있어서 그 색을 우리가 보는 것입니다. 빛이 물체에 비추면 물체의 성질에 따라서 어떤파장은 흡수하고 어떤파장은 반사합니다. 이때 반사되는 파장이 무엇이냐에 따라서 우리가 물체의 색을 보는 것입니다. 만약에 파란색 파장을 반사하면 그 물체는 파란색으로 보이는 것입니다. 우리가 낮에는 물체의 색이 잘보이는 이유가 빛이 있어서 잘 반사되어서 잘보이는 것이고 밤에는 빛이 상대적으로 적어서 어둡게 보이는 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.18
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기차 또는 지하철 선로 주변에 돌맹이가 있는 이유는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 기차나 지하철 철로에 자갈이 있는 이유는 자갈이 선로의 움직임을 고정 시켜 주어서 철로가 휨이나 움직여서 기차나 지하철이 이탈하지 않는 것을 도와준다고합니다. 또한 기차가 지나가면서 생기는 떨림에 의한 소음을 자갈이 진동 되면서 소음을 방지도 한다고 합니다.
학문 / 토목공학
23.11.18
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