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고체형 액체형연료 탄도미사일의 차이는 뭔가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.애체연료의 장단점우리나라의 우주발사체인 '누리호'는 액체연료 로켓입니다. 액체연료란 뜻은 케로신, 액체산소 등을 이용한 연료라는 의미입니다. 그래서 발사 이전에 미리 연료를 넣어 놓고 발사 시간을 맞춰야 했습니다. 고체연료란 뜻은 금속 알루미늄 분말, 마그네슘 분말, 과염소산 암모늄, 질산 암모늄 등을 이용한 연료라는 의미입니다. 이런 것들을 쓰는 이유는 산소 분자가 많이 포함되어 있기 때문입니다. 액체연료 로켓은 추진력을 조절하거나 필요하면 잠깐 끄는 것도 가능해서 편리합니다. 하지만 예기치 않게 불이 붙지 않도록 조심해야 하고 보관과 운반에서 매우 불편합니다. 그래서 고체연료도 사용되는 것입니다. 고체연료의 장단점 고체연료 로켓과 액체연료 로켓의 차이점 고체연료 로켓의 장점은 액체 방식보다 구조가 간단하고 개발 자체가 1/10으로 쌉니다. 더구나 미리 연료를 채워놓을 수 있어서, 오랫동안 배치해 놓을 수도 있으며, 그래서 아무 때나 필요할 때 바로 발사할 수 있습니다. 한국 국방부는 2022년 고체연료 우주발사체 실험에 성공하면서 소형 위성을 띄우기 위한 것이라고 발표했습니다. 분명 이것은 독자적인 우주 감시정찰 위성을 마음대로 사용할 수 있기에 국방력 강화에 도움이 되긴 합니다. 하지만 북한, 일본, 중국 등 주변국은 모두 싫어하는 일입니다. 아무 때나 우주 공간에 띄워 놓을 수 있다면 아무 때나 ICBM(대륙간 탄도미사일)을 쏠 수 있다는 것과 같은 것이기 때문입니다. 즉, 중국, 일본 전 국토가 우리 미사일 사정거리 안에 들어온다는 말입니다. 단, 여기에는 재돌입 기술이 더 필요하지만 한국의 기술력이면 못 만들 기술도 아닙니다. 그럼에도 이렇게 한국이 고체연료 로켓 개발에 적극적인 이유는 "한미 미사일 사거리 지침"에서 자유로워졌기 때문입니다.
학문 / 화학
23.04.16
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사슴뿔의 성분은 무엇으로 이루어져 있나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.사슴뿔을 한약재로 사용시에 흔히들 녹용이라 합니다.녹용의 성분은 다음과 같습니다.膠質, protein, phosphate, calcium, magnesium, estrone 등을 함유합니다.일단 이 정도로 답하여 봅니다.
학문 / 생물·생명
23.04.16
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우주의 행성들은 모두 둥근가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.둥근 이유는 중력 때문입니다. 중력은 거리의 제곱에 반비례하고, 거리가 멀어질수록 중력이 약해지고, 가까울수록 중력이 강해집니다.단일 물체의 무게중심에 가까울수록 중력이 가장 강하므로, 그 물체를 이루고 있는 가장자리의 물질들(중력의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서)은 가운데로 모이려고 합니다.높은 곳에 있는 물질들은 위치적 불안정성을 항상 가지고 있습니다. 안정한 쪽으로 이동을 하려고 기회를 엿보고 있지요. 특히, 일정 수준 이상의 질량을 가지고 있어 중력이 매우 센 경우에는 그런 기회가 더 많이, 그리고 더 빨리 일어나게 됩니다.따라서, 시간이 지날수록 자연스레 중심에서 같은 거리에 있는 곳으로(중력의 힘이 같은) 모이게 되고, 이는 2차원에서는 '원' 3차원에서는 '구'의 형태를 띠게 됩니다
학문 / 지구과학·천문우주
23.04.16
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배가 물에 뜰수있는 원리는 무엇일까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.부력 = 동일한 부피를 갖는 물과 (물체가) 같은 무게가 될 때까지 물에 떠 있게 되는 현상으로물과 같은 유체가 물체를 위로 밀어 올리는 힘을 말한다.중력과 반대로 물체를 위쪽으로 미는 방향으로 작용하는 힘이다. 쇠는 물에 가라 앉지만 배는 물에 가라앉지 않는 이유는 = 쇠+내부 공간 중량의 총합<물배를 구성하는 쇠와 <내부 공간 중량의 총합>이 동일한 부피의 물보다 가볍기 때문이다. 중력은 배의 무게만큼 중력이 배를 아래에서 끌어 당기지만부력이 그 힘만큼 위로 올리기 때문에, 배가 무겁다 해도 가라앉지 않는다.물이 가득 찬 그릇에 사과를 넣어 넘친 물의 양을 측정하면, 그 넘친 물의 양이 바로 사과에 작용한 부력이다. 사과의 무게가 같은 부피의 물보다 무겁지 않으면 부력이 발생해 뜨게 된다.이런 방법으로 배의 부력도 잴 수 있다.배에 짐을 가장 많이 실었을때도 동일한 부피의 물보다 충분히 가벼워서 가라앉지 않도록 화물의 양을 정한다. 어떻게 거친 파도속에서 중심을 잃지 않고 항해가 가능한가?배에는 무게 중심을 낮게 유지해서 거친 파도에도 배가 넘어지지 않고 중심을 잡도록 해주는 평형수라는 것이 있다.선박 평형수는 큰 파도가 치는 바다에서도 배가 넘어지지 않고 항해할 수 있도록 해주고화물을 싣지 않은 배의 추진기가 물속에 충분히 잠겨서 추진력을 얻도록 해주는 역할이다.모든 배는 파도에서 넘어지지 않도록 실을 수 있는 화물의 양과 평형수 사용에 대한 규칙을 법으로 정해 사용한다 평형수는 배의 아랫부분이나 양옆에 위치해서 물을 채우게 되면외줄 위에 곡예사가 긴 장대를 이용해 중심을 잡듯 배가 바다에서 중심을 잡고 앞으로 나아가게 한다. 배가 물에 뜨도록 하는 부력의 중심점은, 배와 화물의 무게 중심보다 낮게 위치하게 되는데요.배가 오뚝이처럼 파도에 흔들려도 넘어지지 않고 바로 서려는 힘을 복원력이라고 한다.재밋는건 물속에서 항해하는 잠수함은 물 위에 있는 배와 반대로부력의 중심점이 배와 화물의 무게 중심보다 높게 위치하고 그 성질을 유지하려는 복원력이 생긴다. 배가 바로 서려는 힘인 복원력이 큰 선박은 큰 파도 속에서도 안전항해 가능 사람이 많이 타는 여객선과 화물 운송의 화물선은 서로 다른 특성의 복원력을 갖도록 설계한다.트럭에 많은 짐을 높게 쌓고 달리면 위험한 것처럼 배가 동일한 부피의 물보다 무겁지 않도록 적절히 화물 싣는다. 배의 바닥이 뾰족한 모양인 이유를 아시나요? 배가 떠있는 물은 평평하게 고정된 바닥이 아니기에 바닥이 넓적하면 흔들리는 물의 영향을 크게 받는다.배의 바닥을 뾰족하게 해서 파도의 영향은 작게 받으면서도 무게 중심은 낮게 만들어서 물위에 바로 서도록 한다.배가 뜨기 위해 지구의 중력, 배의 모양, 배는 과학의 결정체다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.04.16
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발바닥이 간지러움을 느끼는 이유는?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.당뇨병발바닥이 가려운 이유, 그 첫번째는 바로 당뇨 입니다. 중장년층 이상의 성인에게서 많이 나타나는데, 혈당 수치를 제대로 관리하지 않을 경우 여러 합병증이 나타날 수 있고, 대표적인 것이 바로 피부병 입니다. 실제로 당뇨병 환자 중 30% 정도가 피부질환을 겪는다고 합니다. 특히 발에서 쉽게 나타나고, 당뇨로 인해 곰팡이 감염이 되었을 경우 사타구니에 가려움증이 발생할 수 있습니다.노화사람은 나이를 먹기 마련이고, 나이를 먹어감에 따라 신체 노화를 겪게 됩니다. 피부 또한 노화를 피할 수 없고, 이로 인해 발바닥 갈라짐, 가려움증 등이 나타나곤 합니다. 평소에 청결과 수분관리에 신경을 써주시고, 발을 씻고 난 뒤에는 수분을 관리할 수 있도록 로션이나 크림을 발라주시길 바랍니다. 맨솔 성분이 들어있는 제품이 효과가 좋습니다.스트레스사람은 누구나 정신적인 압박감을 겪기 마련입니다. 직장이나 학교, 집에서 스트레스를 받곤 합니다. 회사에서 하고 있는 일이 잘 풀리지 않거나 학업과 취업 등으로 걱정이 심할 경우 신체 일부에 가려움증이 나타날 수 있습니다. 발바닥 가운데 가려움증 원인, 발바닥이 가려운 이유에는 스트레스 또한 연관이 있습니다. 충분한 휴식과 수면, 영양 섭취로 스트레스를 해소해보시길 바랍니다.습진왼쪽, 오른쪽 발바닥이 간지러운 이유, 네번째는 바로 습진 입니다. 아마 습진으로 인한 가려움증이 가장 많을 것입니다. 습기가 너무 많아도 생기고, 너무 건조해도 습진이 발생하게 됩니다. 공기가 통하지 않는 너무 두꺼운 양말은 피해주시고, 통풍이 잘되는 양말과 발이 편한 신발을 신어주시길 바랍니다.발바닥이 가려운 이유, 오른쪽, 왼쪽 발바닥 가려움증 원인은 어떤 것들이 있는지 살펴봤습니다. 신체적인 원인 이외에도 정신적인 이유 또한 증상의 원인이 될 수 있습니다. 따라서 평소에 복합적인 건강관리를 해주시면 좋습니다. 오늘도 방문해 주셔서 감사드리고, 마치도록 하겠습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.04.16
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비행기가 날수있는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.비행기 무게만 해도 400톤이 넘는 것도 있고 더 한 것도 있습니다. 그런데 이 무거운 비행기가 하늘을 자유롭게 날아다닐 수 있는 이유를 그 원리를 설명해 드리겠습니다. 너무 신기하지 않으세요? 우리 몸만 해도 점프 뛰려면 많은 힘이 필요한데 사람의 몇백 배에 달하는 무게가 하늘을 날아다닌다는 게 너무 신기합니다. 비행기하면 떠오르는 인물이 있죠. 1903년 라이트 형제가 108번의 실패 끝에 드디어 세계 최초로 비행기라는 걸 만들었습니다. 이후 동력에 대한 기술이 발전하며 하늘을 날아다니는 인류의 꿈이 실현된 것인데요. 그 꿈의 근본은 이렇습니다. 비행기가 뜨는 원리 하늘을 날기 위해선 4가지 힘이 작용비행기 엔진의 힘에 의해서 앞으로 나아가려는 추진력앞으로 나아가려는 걸 방해하는 공기 마찰에 의한 항력비행기 자체적인 무게에 의한 지구가 끌어당기는 힘 중력하늘 위로 밀어올리는 힘 바로 양력
학문 / 물리
23.04.16
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이차전지에서 음극재는 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.2차전지 충전 때 양극에서 나오는 리튬이온을 음극에 저장했다가 방출하면서 외부회로를 통해 전류를 흐르게 하는 역할을 하는 소재. 음극활물질이라고도 부른다.리튬2차전지는 방전 시 리튬이온을 저장하는 양극재와 충전할 때 리튬이온을 받아들이는 음극재, 둘 사이에서 리튬 이온이 이동할 수 있도록 해주는 전해질, 양극과 음극이 직접 접촉하지 않도록 분리해주는 분리막 등 4대 핵심소재로 구성된다.2차전지 전체 재료비 중 이들 4대 소재 비중이 80%에 육박한다.음극재의 재료로는 흑연 등의 탄소 물질을 가장 많이 사용한다.한국의 포스코케미칼이 2019년 10월 24일 음극재 2공장을 가동함으로써 1공장과 합쳐 연 4만4000t의 음극재 생산능력을 갖춰 세계 제1위의 음극재 생산업체로 올라섰다. 2공장의 3단계까지 완공하면 포스코케미칼의 생산능력은 연7만4000t까지 늘어나게 된다.
학문 / 화학공학
23.04.16
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지구보다 작은 화성이 위성을 2개 가지고 있는 이유는 무엇인가요7?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.화성에는 위성이 두개가 있어 화성을 돌고 있습니다. 직경이 13 km 밖에 안되는 데이모스는 화성으로부터 23,500 km 떨어지고, 30시간 30분의 공전주기로 돌고 있고, 직경 23 km 의 포보스는 9,380 km 떨어지고, 7시간 30분의 공전주기로 돌고 있습니다. 데이모스 데이모스는 화성의 두 위성 중 바깥궤도를 돌고 있는 작은 위성이다. 감자 모양을 하고 있는 이 위성은 직경이 고작 9.6 km 정도밖에 안되는 운석 모양의 작은 위성이다. 크기는 대략 15km x 12km x 11km로 표면에는 운석구들이 존재하며, 이들의 편광 및 측광 관측 결과에 의하면 탄소성 석질운석과 비슷한 물질로 구성되어 있음을 보여 주고 있다. 포보스 포보스는 화성의 안쪽 궤도를 돌고 있으며, 화성의 두 위성 중에서 큰 위성이다. 지름은 20 km 정도인데, 대략적인 크기는 27km x 21km x 19km이다. 공전주기는 7시간 39분으로 화성의 자전주기보다 빠르다. 이 때문에 화성에서 보면 포보스는 서쪽 하늘에서 떠 올라 동쪽하늘로 지는 것으로 보인다. 작은 위성이지만 포보스의 표면에도 크고 작은 운석구들이 관측되고 있다. 포보스는 화성에 너무 가까이 있기 때문에 앞으로 5000만년 이내에 화성의 중력에 의해 부서지게 될 것으로 보인다. ★ 화성의 위성 화성에는 2개의 위성이 있다. 이 위성들은 미국의 에이사프홀에 의하여 처음 발견되었으며, 전쟁의 신 마르스(Mars)의 아들들의 이름을 따서, 포보스(Phobos), 데이모스(Deimos)라고 이름이 붙여졌다.안쪽에 있는 포보스는 크기가 27x21x19 km로, 바깥쪽에 있는 데이모스(15x12x11 km)보다 약간 더 크다. 크기를 3개의 지름으로 나타낸 것은 이들이 길쭉하고 울퉁불퉁한 럭비공과 감자처럼 생겼기 때문이다.포보스는 화성에서 약 6000 km 떨어진 궤도에서 7시간 39분만에 화성 주위를 한 바퀴 돌며, 데이모스는 약 20,000 km 떨어진 지점에서 화성의 주위를 30시간 20분만에 한 바퀴 돈다. 포보스의 공전 주기가 화성의 자전 주기보다 더 빠르기 때문에 화성에서 보면 서쪽에서 떠서 동쪽으로 지게 되며, 데이모스의 공전 주기는 화성의 자전 주기보다 느리기 때문에 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지게 된다.그런데 화성의 위성들은 크기나 모양으로 보아서 위성이라고 하기보다는 소행성을 닮았다. 그래서 태양계 생성 무렵에 소행성이 화성의 궤도에 붙잡힌 것이 아닌가 생각되어지고 있다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.04.15
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갈릴레이의 사고 실험에서 얻을 수 있는 결론이 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.고전역학의 문제를 다룰 때, 많은 경우 마찰이나 저항을 무시하고 사고실험을 한다. 대표적으로 관성의 개념을 처음으로 발견한 G.갈릴레이의 사고실험이 있다. 그는 빗면을 굴러내려간 공이 마찰력을 받지 않는다면 반대편 빗면의 경사에 상관없이 같은 높이까지 올라갈 것으로 생각했다. 이때 반대편 빗면의 경사를 낮출수록 이동거리가 길어진다. 경사를 계속 낮추어 평지가 되면 같은 높이에 이를 수 없으므로 공은 계속해서 굴러갈 것이라고 주장했다. 당시의 자연관에 따르면 물체는 힘을 받지 않을 때 자연스럽게 정지한다. 하지만 그는 사고실험을 통해 물체가 힘을 받지 않으면 계속 원래 운동상태를 유지한다고 증명하여 관성의 개념을 발견했다.
학문 / 물리
23.04.15
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코뿔소 뿔의 성분이 알고 싶어요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다뼈였더라면 자른데도 출혈이 발생하지 않겠지만, 피부조직의 각화된 것이므로, 아직도 혈액이 공급되는 엄연한 피부의 일부입니다. 그래서 자를경우 피가 나오죠..혈관이 분포되어있으니깐요..이것은 각질화된 섬유가 모여서 피부가 변화하여 생긴것으로 머리카락이나 발톱에서 발견되는 물질과 같은 케라틴 섬유소로 구성되어 있습니다.
학문 / 생물·생명
23.04.15
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