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항만 부두에 있는 커다란 컨테이너선박이 어떻게 물 위에 떠올라 있을 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.무겁고 커다란 배가 어떻게 물 위를 떠다닐 수 있을까요? 그 이유는 부력때문입니다.물 속에 있는 물체는 항상 부력을 받게 되는데요.부력은 중력과 반대 방향인 위쪽으로 향하는 힘을 말합니다. 무거운 배 또한 이러한 부력의 힘으로 물 위를 떠다닐 수 있는 것인데요. 물체에 작용하는 부력이 크거나 같더라도 물체는 물위에 떠 있을 수 있답니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.15
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전철이나 지하철이 움직이는 원리는?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전철 위에 장착된 팬터 그래프를 통해 전력을 받으 면, 받은 전력으로 엔진을 가동시켜 전동차를 움직이도 록 만드는 개념인 것이죠. 따지고 보면 220v 전류를 계속 꼽고 있는 것과 같은 원리라고 보시면 되는데, 콘 센트를 항상 꼽을 수 없으니, 전기선을 달아 두고, 거기 에 팬터그래프가 전기선을 타고 가면서 전력 공급을 받 는 것이죠
학문 / 전기·전자
23.06.15
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노래방 마이크에서 삐 소리 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.음향에서의 하울링(피드백, 동일 증상임)은 특정주파수가 돌고돌아 증폭되는 현상에 대한 이야기입니다.여기서 돌고 돈다는게 중요한데, 어떻게 그런 증상이 나타나느냐를 파악하면 이해가 쉬우실 것 같습니다.예를 들자면 내가 마이크를 이용해 말을하고 있는 상황을 가정해본다면 내가 말한 이 후 마이크를 통해 전달 된 소리를 출력해주는 스피커가 동일한 공간 내에 있으면서 마이크에 영향을 주는 경우에만 하울링이라는 것이 생길 수 있습니다.반대로 이야기하자면 내가 마이크로 이야기하는 소리가 전혀 마이크를 사용하는 공간과 별개로 떨어진 공간에서 스피커로 재생이 되거나, 아니면 같은 공간에 있더라도 별도의 스피커로 출력이 되지 않아 마이크에 영향을 다시 주지 않는 경우라면 발생할 일이 전혀 없다는거죠.공간에 따라, 마이크나 설정값에 따라 특정 주파수가 도드라지게 되고 볼륨이 커지면서 그 도드라진 주파수가 마이크에서 스피커로 전달되고, 스피커에서 나온소리가 다시 마이크로 들어가기를 반복하면서 소리가 전기음향의 영역에서 계속 끊임없이 돌고돌며 증폭되는 현상이 바로 하울링이며 그 주파수가 고음이면 ‘삐익~~’, 저음이면 ‘우웅~~~’하는 소리가 나게되는겁니다. 하울링을 해결하는 방법은 증폭되는 주파수만 줄여주거나, 전체적인 마이크 음량을 줄이거나 하는 조치를 해서 소리가 돌고 도는 현상이 발생하지 않는 수준으로 낮춰주는 방법을 사용하면 됩니다.
학문 / 기계공학
23.06.15
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탁구공 재질과 비행기 화재는 무슨 관련이 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지난 2004년 국제올림픽 위원회는 항공사에서 셀룰로이드 탁구공을 반입 불가 통보를 받았습니다.이유는 기존의 셀룰로이드 탁구공이 화재 위험이 높은 재질이라고 판단했기 때문인데요. 그리하여 여러 시도 끝에 2015년부터 기존의 탁 구공을 모두 플라스틱 재질로 변경하였습니다
학문 / 화학공학
23.06.14
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일상생활에서 삼투압 현상이 발생하는 상황을 알려주세요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일상속에서도 삼투압현상을 잘 찾아볼 수 있는데요 가장 쉽게 설명할 수 있는 것이 김장을 담그는 일입니다. 김장을 하기전에는 배추를 절여놔야 하는데 배추를 소금물에 절여 숨을 죽이는 작업을 하게 됩니다. 이 과정이 삼투압을 이용하는 것인데 양푼에 물을 부어 소금을 풀어주고 배추를 넣어 놓습니다. 그렇게 되면 소금물이 배추보다 농도가 진해 배추 속의 수분이 소금물로 빠져나와 뻣뻣했던 배추들이 힘이 없어지고 숨이 죽었다는표현을 하는 것 입니다. 그리고 약간의 소금물도 배추속으로 들어가게 되면서 절임배추가 탄생한다고 생각하면됩니다. 절임배추 외에도 건빵과별사탕을 예로 들을 수 있는데요건빵에는 항상 별사탕이 들어 있는걸 알 수 있습니다. 고농도인 별사탕이 저농도인 침을 빨아들여서 침이 고임으로써 건빵을 먹기 편하게 도와주는 것이 바로 삼투압현상입니다.우리가 나무에 거름을 줄 때도 마찬가지인데요 나무 밑에 주지 않고 일정한 거리를 두고 나무 주위에 주는 경우가 있는데 이것도 일상속에서 찾아볼 수 있는 삼투압 현상입니다. 퇴비나 거름의 농도가 나무속 용액보다 진하기 때문에 가까이 퇴비를 주면 나무속 용액이 오히려 퇴비쪽으로 오게 되어 나무가 죽게되는데 이것을 방지하기 위해 퇴비를 약간 떨어져서 주면 퇴비의 영양성분을 나무가 잘 흡수할 수 있습니다. 매실진액도 마찬가지로 삼투압을 이용하여 만든 것인데 매실을 병에 넣고 설탕을 매실 중간 중간에 넣어주면 시간이 지나면서 설탕이 매실 내부와 삼투압 현상을 일으켜서 매실 진액이 만들어지게 되는데 농도가 점점 진해지는 것을 생각하시면 됩니다. 다른 예로는 손을 물속에 오랫동안 담그고 있으면 쭈굴해지는 등 우리 일상생활속에서 많은 영향을 미치고 있습니다^^
학문 / 화학
23.06.14
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요즘 과자봉지에 적혀있는 녹색기술이 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.먼저 녹색인증이란, 저탄소 녹색성장 기본법에 의거해 녹색기술 또는 사업을 인증하는 제도입니다.간단히 말해 환경에 미치는 악영향을 줄인 기술이나 사업에 부여되는 인증인데요.이 인증을 받은 식품제과 기업으로는 대표적으로 오리온과 SPC가 있어요. 먼저 오리온은 제조 시 유해물질인 총미연소탄화수소, 총휘발성유기화합물의 방출량을 각각83%, 75% 줄여 소비자와 생산자 모두 안전한 포장재를 개발했어요.이 기술이 적용된 과자는 대표적으로 초코파이'가 있답니다. 또 SPC는 톨루엔과 같은 유독물질을 사용하지 않고 선명한 색감, 훌륭한 품질을 유지할 수 있는 것입니다.
학문 / 화학
23.06.14
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날씨에 따라 구름이 높이가 달라지는데 어떤 과학적 원인에 따른 현상인지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태양열에의해 수증기가 발생되고 상승기류로 인해 하늘로 올라가 상층의 차가운 공기를 만나면 물방울이 되어 구름이 형성됩니다.이때 다량의 수증기가 뭉쳐저 물방울이 커지게 되면 구름은 수직으로 두꺼워지게 됩니다.빛의 굴절양이 많고 흡수량이 많아 지면 지상으로 내려가는 빛의 양이 매우 적게 되어 지상에서는 구름이 짙은 회색으로 보이게 됩니다. 비가 내릴 확률이 많은 구름 입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.14
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오염수 방류외에 다른 방법은 없는 걸까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.방류 말고 땅 지하에 탱크를 만들어서 보관 후에 조금씩 우주로 보내는 방법이 있을 것 같습니다. 우주 자체가 방사능 구역이다 보니 지구에는 피해가 없을것 같네요.
학문 / 토목공학
23.06.14
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왜 천둥이 치고 소리는 뒤늦게 나나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.번개친후 천둥소리가 늦게 들리는 이유이것은 광속과, 음속이 연관되어 있습니다. 계산하는 방법은 이두가지의 속도를 계산하는것입니다.천둥번개광속광속은 빛의 이동속도입니다. 이속도는 초당 299.792.458m 의 거리를 이동합니다.음속음속은 소리의 이동속도입니다. 이속도는 초당 340.29m 를 이동합니다.숫자만 보아도 광속은 음속에 비해 어마어마한 속도인걸 알수있겠죠?그래서 빠른 광속(번개) 는 우리의 눈으로 먼저 확인이 되는것이고 광속보다 느린 음속(천둥소리)는 잠시후에 우리의 귀에 들리는 이유인거죠.계산을 해보겠습니다.번쩍거리는 번개를 본후 1초후에 천둥소리가 들렸다면, 번개는 340.29m 의 거리 밖에서 친것입니다. 정말 쉽죠?기억을 더듬어보면 번개가 친후 1초나 혹은 3초후정도에 들린적이 있을겁니다. 만약 3초후에 들렸다면 340.29m x 3 의 거리(대략 1km) 에서 전기의 흐름으로인해 공기의 폭발이 일어난것입니다. :)평소 무심코 들었던 천둥번개는 이렇듯 굉장히 과학적인 원리로 우리의 눈과 귀에 존재를 알리고 있는것 같은데요. 정말 신기하죠?
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.14
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피가 없는 동물들도 있을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.헤모글로빈을 가지고 있는 동물들의 피가 빨간색이라면 헤모글로빈을 가지고 있지 않은 동물들의 피의 색깔은 어떠할까? 헤모글로빈이 척추동물의 피 속에 들어 있는데 반해, 무척추동물의 피 속에는 헤모글로빈이 없어요. 바로 곤충, 새우, 게, 낙지 등의 무척추동물의 피는 투명하기 때문에 피가 없는 것처럼 보일 수도 있어요. 이것은 혈액 속에 헤모시아닌이라는 무색 투명한 물질이 들어 있기 때문입니다. 헤모시아닌은 산소와 만나면 옅은 푸른색이나 누런색으로 변해. 헤모시아닌 속에는 철 대신 구리가 들어 있기 때문이예요 그래서 우리 눈으로는 무척추동물의 피를 보기가 힘들듭니다.
학문 / 생물·생명
23.06.13
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