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원자력, 화력 발전을 정지하고 재생에너지만으로 인류는 생존가능할까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.재생에너지 이용은 빠르게 증가할 것이다. 독일, 영국, 덴마크 등의 유럽 국가에서는 2050년까지 전체 에너지의 절반을 재생에너지로 공급하게 될 것으로 전망된다. 현재 전세계의 에너지소비 중에서 재생에너지의 비중은 약 13%이다. 원자력발전 포기를 선언한 독일의 재생가능 에너지 비중은 전기에너지의 경우 약 18%이다. 한국의 경우 2010년 현재 재생에너지의 비중은 약 2%에 지나지 않는다. 재생에너지는 고갈되지 않고 온실가스를 내놓지 않는다는 장점 때문에 21세기의 주요 에너지원이 될 것으로 전망된다.
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화학
22.12.15
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오줌이 깨끗하다는 말이 사실인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.체내에 있는 여러 노폐물들이 수용액으로 방광에 저장되어 있다가 요도를 거쳐 체외로 배출되는 것.대변에 대응해 작은 변이라는 뜻의 소변이라고도 한다. 흔히 똥을 배설물로 착각하지만, 진짜 배설물은 땀과 오줌 두 가지이다. 실제로 땀과 오줌의 성분 차이는 크지 않다. 물을 많이 마셨거나 탈수이거나에 따라 농도가 달라지지만 보통 수분의 비율을 비교하면 99%와 90%의 차이에 오줌에는 요소가 포함된다는 것 정도.똥은 소화 과정의 부산물로 '위상수학'의 관점에서 인체(세포)의 내부에 들어갔다가 나온 물질이 아니다. 인체의 구조를 생각해 보면 입부터 항문까지 기다란 관으로 이어져 있다고 보자. 고로 이 구조를 단순히 생각하면 도넛과 같은 구조라 생각할 수 있으므로 배설물이 아니라 배출물이라고 해야 더 옳다. 생물학에서는 인체의 기관계들 중 배설계가 아닌 소화계에 관련된다.
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지구과학·천문우주
22.12.15
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작용·반작용 법칙의 원리와 법칙이 사용된 경우는?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.작용 반작용의 법칙은 일상생활에서 가장 많이 볼 수 있는 법칙 중 하나이다.두 물체 사이에서 한 물체가 다른 물체에 힘을 가하면 동시에 두 물체 사이에서 작용과 반작용이 일어난다. 이때 작용과 반작용은 크기가 같고, 방향이 반대이며, 동일 직성 상에서 작용한다.쉽게 이야기하면한 물체가 다른 물체에 힘을 작용하면 다른 물체도 힘을 작용한 물체에 크기가 같고 방향이 반대인 힘을 작용한다.이를 작용 반작용의 법칙이라고 한다.식으로 표현하면 다음과 같다. (-) 부호는 반대 방향을 의미한다. 작용 반작용 법칙은 여러 가지 사항을 따른다.①작용 반작용은 물체가 정지하고 있거나 운동하고 있는 경우에도 성립한다.②작용 반작용은 반드시 두 물체 사이에 작용하므로 한 물체에 작용하는 두 힘의 평형과는 다르다.③작용 반작용은 모든 힘에 대하여 성립하며, 항상 한 쌍으로 존재한다.④두 물체가 접촉하고 있거나 떨어져 있는 경우도 성립한다. EX)전기력, 만유인력 등⑤작용과 반작용에 의해 생기는 가속도나 움직인 거리는 질량에 반비례한다.(운동 제 2법칙 F=ma)그렇다면 작용 반작용의 예는 어떤 것이 있을까?우선 교통사고. 덤프트럭과 경차가 부딪히면 경차는 스쳐도 박살 나지만 덤프트럭은 흠집조차 잘 안 난다. 작용반작용의 법칙에 따라 충돌 시 에너지양은 서로 같지만 차량의 질량이 다르기 때문이다.진자운동, 로켓이 대기 뚫고 가는 것이 그렀습니다.
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물리
22.12.15
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공룡의 멸종된 원인이 무엇인지요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.현재 우리가 살고 있는 시대에는 살아있는 공룡을 볼 수가 없습니다. 단지 많은 공룡 화석이 발견되어 추측하여 상상하는 것입니다.지금으로부터 약 6500만 년 전 중생대에서 신생대로 넘어가는 경계에서 공룡은 멸종했으며 이 시기에 해양에서 생존하는 생명체들의 60~75%가 사라져버렸습니다. 지구에는 커다란 무언가에 혼란이 온 것입니다.지구의 혼란으로 인하여 공룡이 사라진 것은 사실이나 어떤 지구의 혼란으로 공룡이 사라져 우리가 살고 있는 지금 살아있는 공룡을 볼 수 없는 이유는 정확하지는 않습니다.그 커다란 공룡이 사라진 이유에 대하여 여러 설명들이 있었으나 지금으로써는 소행성 충돌로 인해 공룡이 멸종하였다라는 이론이 널리 인정되고 있습니다.이미지 갤러리 가기지구에 소행성이 충돌하여 지각이 움직이고 지구의 환경이 급격히 변하여 추운 겨울로 기후가 변함으로써 공룡들이 적응 하지 못하여 지구에서 사라졌다는 이론입니다.
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생물·생명
22.12.15
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과학계에서 발견한 최저 온도는 몇도이고 그 물질은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.2010년 8월 10일 인공위성 관측 결과 돔 아르구스와 돔 후지 사이 고도 3,900 m (12,800 ft)의 산마루인 좌표 남위 81.8° 동경 59.3° 지점에서 표면 온도 −93.2 °C (−135.8 °F; 180.0 K)를 관측하였다.[2] 이 관측값은 2013년 12월 미국 샌프란시스코에서 열린 미국 지구물리학 연합 제46회 연간 총회에 보고되었지만 잠정치라서 언제든지 값이 바뀔 수 있다.[3] 이 값은 1983년에 지상의 온도계에서 관측한 기록과는 달리 인공위성에서 원격으로 탐지해 측정한 결과로 지구의 최저 기온 기록으로 공인받지 못했다.[4] 돔 후지의 온도는 얼음 표면에서 반사되어 온 적외선으로 측정한 표면 온도이며, 보스토크 기지의 기온은 얼음 위에 있는 공기 중의 온도이기 때문에 두 온도를 직접 서로 비교할 순 없다. 이후 연구에서는 남극의 대부분 지역에서 표면 온도가 −98 °C (−144 °F; 175 K)까지 떨어진다는 것을 관측하였다.[5] 표면 근처의 기온 증감률은 매우 크기 때문에 지표면과 근접한 대기의 공기 중 온도는 최소 −94 °C (−137 °F; 179 K) 이상이라는 의미이다.
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지구과학·천문우주
22.12.15
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상대방 방귀냄새는 내건강에 좋은건가요?아닌가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.방구냄새가 유난히 지독해서 곤란했던 경우가 한두 번쯤은 있었을 것입니다. 나만 이런가 하는 생각이 들 때도 있고 장이 안 좋은가, 건강에 이상이 있나 등 여러 가지 생각이 들 때도 있습니다. 소리야 힘 조절로 안 나게 한다고 해도 진짜 냄새는 어떻게 할 방법이 없는 것 같습니다. 소리는 나지 않았지만 주변 사람들이 '너 방구냄새 지독하다'라고 지적하면 반론하는 것조차 창피할 때가 종종 있습니다. 그래서 지독한 방구냄새 원인, 이유, 해결방법 등에 대해 알아보려고 합니다. 보통 성인 기준으로 하루에 방구를 뀌는 횟수는 14~25번이라고 합니다. 성인이 하루에 가스를 배출하는 양은 약 0.5mL~1L라고 합니다. 참는 것은 변비를 유발하고 복부팽창, 복통을 유발할 수 있으며 건강에 해로울 수 있기 때문에 참지 말고 뀌는 것이 좋다고 합니다. ●방구의 성분방구의 주요 성분은 질소, 수소, 이산화탄소, 메탄, 황화수소, 암모니아, 스카톨, 인톨 등으로 구성되어 있어 보통은 냄새가 나지 않습니다. 하지만 위장에서 장내 세균에 의해 음식물이 분해될 때 유황가스와 지방산이 나오게 되고 냄새가 나는 것입니다. ●지독한 방구냄새 원인 지독한 방구냄새가 자주날때에는 무엇보다 지독한 방구냄새 원인이 무엇인지 잘 파악하고 해결책을 찾아야 합니다. 가장 많이 알려진 지독한 방구냄새 원인들에 대해 정리해보았습니다. 1. 향이 강하거나 기름진 음식을 섭취하는 경우일반적으로 배에 가스가 차고 방구가 나오는 원인은 섭취한 음식과 관련이 있습니다. 평소 잘 먹는 음식이 지독한 방구 냄새의 원인이 되는 경우가 많습니다. 예를 들면 향이 강한 마늘, 양파, 김치, 파, 콩, 현미, 옥수수, 당근 고구마, 보리밥, 기름진 음식, 고기, 카레, 치즈, 우유, 햄, 계란, 유제품, 탄수화물, 탄산음료, 스파클링 와인, 맥주, 포도주 등을 많이 먹는 경우에 지독한 냄새가 나는 방구를 배출하게 됩니다. 향이 진하고 강한 음식일수록 우리 몸안에서 분해되면서 냄새가 심한 가스를 발생하게 됩니다. 또한 지방이나 단백질을 많이 먹거나 자주 먹을 때 냄새가 더 심한 것으로 알려져 있습니다. 냄새가 심한 특정 음식을 많이 섭취하는 것이 원인이 되는 것입니다. 다만 요구르트는 소화 시 유당을 분해하는 요소가 분비돼 먹어도 좋다고 합니다. 적당히 섭취하면 냄새도 없애고 건강도 지킬 수 있습니다. 방구냄새가 심할때에는 먹은 음식이 무엇인지 생각해보면 도움이 될 것입니다. 2. 섬유질 음식을 섭취하는 경우섬유질이 많은 채소는 위장에서 분해되는 시간이 오래 걸려 발효가 되기 때문에 지독한 냄새를 동반할 수 있다고 합니다. 양배추, 청경채, 브로콜리, 아스파라거스, 케일을 과다하게 섭취했을 경우 냄새가 독할 수 있습니다. 이들 채소에 들어있는 황성분이 썩은 계란 냄새와 비슷한 냄새를 나게 합니다. 3. 음식 과민증이 있는 경우 자신이 특정 음식이나 식품에 대해 민감하거나 알레르기 증상이 있다면 방구냄새가 심할 수 있습니다. 체질상 특정성분에 대해 거부반응이 있어 분해하지 못하는 경우 내장 박테리아에 의한 발효로 인해 지독한 냄새가 나는 가스를 배출하게 된다고 합니다. 예컨대 젖당 불내성이라고 하는 유당 분해효소 결핍증이 있는 사람은 탄수화물 유당을 분해할 수 없다고 합니다.
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화학
22.12.15
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습기제거제(실리카겔)에 대해 궁금증이 있습니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.이산화규소(SiO2)가 주성분인 광택이 나는 과립상 다공성 물질. 화학식은 SiO₂·nH₂O. 보통 물유리라고 불리는 규산나트륨 등 규산염의 수용액을 산으로 처리하여 만든다. 수용액 상태에서는 수용액에 미세한 산화규소 입자가 떠있는 겔 형태인데 이걸 건조시키면 액체는 증발하고 산화규소입자만 남는다. 그게 우리가 아는 매끈하고 단단한 실리카 겔이다. 그 증발한 액체가 있던 원래 공간은 텅비게 되어 xerogel이되며 공극률이 높아진다. 유리의 주성분인 산화규소 분자가 초미세 그물모양구조를 이루어 입자 사이에 많은 구멍과 공간이 생긴다. 즉 눈에는 매끈한 유리알 처럼 보이지만 실은 스펀지 처럼 나노 크기의 미세한 구멍이 뻥뻥나있는 구조. 말하자면 초미세 유리 스펀지.이 때문에 1그램의 표면적이 약 800m2/g로 테니스 코트의 3배 정도로 매우 넓어 수분이나 작은 분자들을 흡착하는 효과가 뛰어나고 물 등의 용매를 잘 빨아들인다. 넓은 표면으로 공기중의 물분자나 그 외 물질을 흡착하고 입자 사이의 공간에 가두어서 흡습이 가능하다. 물분자가 실리카겔에 흡수되거나 결정수가 되는 게 아니라 단지 입자 표면에 들러붙을 뿐이라 흡착(adsorption)이다. 흡습ㆍ건조제로 사용하기도 하고 화학 실험에서의 흡착제나 특정 물질의 벡터로도 사용된다. 주성분은 유리나 돌가루나 마찬가지인 산화규소라 인체와 잘 반응하지 않아 먹어도 무해하다. 비슷한 물질로 탈취제로 널리 쓰이는 제올라이트나 흡수제로 쓰이는 규조토가 있다. 또한 탄소덩어리인 활성탄은 다공성이라 정수기의 필터로 사용된다.
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화학공학
22.12.15
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차가운 물이 얼때보다 뜨거운 물이 얼때 더 단단하게 언다?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.뜨거운물이 더 빨리 언다는 이론이 있습니다. 하지만 단단함의 정도는 빨리 어는 것 보다 천천히 충분히 어는 것이 더 단단하지 않을까요?음바페 효과뜨거운 물이 차가운 물보다 더 빨리 어는 현상. 상식적으로 이해하기 힘들고 그만큼 드물지만 엄연히 관측되는 현상이며, 동시에 오래도록 이유가 명확히 밝혀지지 않은 물리학의 난제 중 하나이다. 당연히 모든 상황과 조건에서 뜨거운 물이 더 빨리 어는 것은 아니며, 그릇 모양이나 불순물의 유무 등 각종 변수에 따라서 이 효과가 명백히 관측될 수도, 또는 미미하여 관측되지 않을 수도 있다. 덕분에 실험을 하더라도 효과를 재현하기가 일단 쉽지 않은 것도 하나의 난점인데, 일단 《뉴 사이언티스트》에 따르면 섭씨 35도와 5도의 물을 각각 비교할 때 효과가 극대화된다는 모양. 또한 음펨바 효과를 엄밀하게 정의하려면 "언다"라는 것이 정확히 무엇인지 짚는 것부터 선행되어야 한다("언다"에 대한 학설 제시). 이를테면 섭씨 0도에 도달한 순간인지(어는점 도달설), 얼음 결정이 만들어지는 순간인지(결정 생성 시작설), 아니면 액체인 물이 완전히 고체가 되는 순간인지(결정 생성 완료설) 등 "언다"라는 단어로 일컬을 수 있는 모든 경우의 수(→학설)를 모조리 짚어낸 다음 각 경우의 수별로 하나하나 논리적으로 짚어나갈 필요가 있다(=법률적 사고방식).혹한기에 지붕 등에 쌓인 눈이나 얼음을 빠르게 처리하려고 뜨겁게 데운 물을 썼다가 금방 얼어 버리는 현상을 음펨바 효과와 혼동할 수 있으나, 단순히 뜨거운 물이 빨리 얼어붙는 것은 음펨바 효과와는 거리가 멀다. 같은 상황에서 찬물보다 뜨거운 물이 빨리 어는 효과가 음펨바 효과인데 이를 단순히 뜨거운 물이 매우 추운 기온에서 빨리 어는 것과 혼동하지 말자. 오이먀콘 같은 영하 48도 이하의 매우 추운 지역에서 컵에 담긴 뜨거운 물을 공중에 뿌리면 순식간에 눈보라처럼 얼어버리는 것도 마찬가지.
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화학
22.12.15
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눈 속 먼지 차에 이상없을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.눈 속에는 미세먼지 및 기타 나쁜 물질들이 섞여서 쌓이게 됩니다. 그러면 차에도 흔적이 남겠죠~ 최대한 빠른 청소나 세차를 통해 차의 부식을 막아야 합니다.
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토목공학
22.12.15
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소독용에탄올도 불이 닿으면 불이 붙나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.소방청이 여름철 차 안에 손 소독제를 두는 것은 화재 위험이 있다며 사용과 관리에 주의를 당부했다.소방청 소속 국립소방연구원은 지난 6월 경기 군포소방서에서 의뢰한 손소독제 14종을 분석한 결과, 국내산 2종과 외국산 5종의 에탄올 함량이 60%를 넘어 위험물안전관리법상의 위험물로 판정됐다고 19일 밝혔다. 소방연구원은 손 소독제의 주성분인 에탄올은 세균의 단백질 성분을 녹여 항균작용을 하지만 휘발성이 강하고 인화점도 낮아 쉽게 불이 붙을 수 있다고 설명했다. 또 온도가 높아진 차 안에서는 에탄올의 증기압이 높아져 플라스틱 소독제 용기가 터지는 사고가 발생할 수도 있는데, 이때 내용물이 눈에 들어가면 각막이 화상을 입을 수 있다고 전했다. 지난달 대구에서 5살 어린이가 손 소독제를 사용하려다 용기 속의 내용물이 튀어나와 각막에 화상을 입었다. 손 소독제를 바른 뒤 곧바로 조리용 기구에 불을 붙이는 행위도 화상 위험이 있다고 밝혔다.국립소방연구원은 손소독제를 차량 내에 보관하지 말 것과 손에 바른 손소독제를 충분히 말린 후 화기를 사용해야 한다고 당부했다. 또 손소독제가 눈에 들어간 경우에는 즉시 흐르는 물로 씻고 병원에서 치료를 받아야 하며, 소독제가 흘러나오지 않도록 용기의 뚜껑을 잘 닫아 놓아야 한다고 강조했다. 가정 내에서도 가스레인지 근처 등 불이 붙을 위험이 있는 장소에 두지 말 것을 권했다. 얼굴 등에 바르면 피부 보호막이 약해저 발진, 염증, 가려움증을 유발하기도 한다고 덧붙였다.
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화학
22.12.15
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