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답변 내역

진찰시 사용하는 청진기는 어떤 과학적 원리가 있는지요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.체내에서 발생하는 여러 소리 중 심장이 뛸 때 발생하는 소리와 폐가 수축하거나 팽창할 때 나는 소리만을 골라내 속도를 측정하는 원리입니다. 의사가 환자를 진찰할 때 청진기로 체내 소리를 듣는 것과 원리가 같습니다. 소리를 통해 얻은 정보는 라디오 전파를 통해 외부로 보내집니다.
학문 / 기계공학
23.11.22
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하이드로젤은 어떤 분야에서 유용하게 쓰이나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.달팽이는 하이드로겔을 생산하고 일부 게는 그것을 사용하며 해파리는 거의 전적으로 하이드로겔로 만들어집니다. 습한 환경에서 이 미끄러운 덩어리는 90% 이상이 물로 구성돼 있지만 물에 잠겨도 구조를 잃지 않습니다. 동시에 하이드로겔은 놀라울 정도로 강해지고 엄청난 힘을 견디거나 거의 모든 표면에 달라붙을 수 있습니다.하이드로겔은 특수한 구성으로 인해 이러한 다재다능한 기능이 있습다. 연결된 폴리머로 만들어진 프레임워크는 수용성이 아니지만 여전히 많은 양의 물을 결합할 수 있습니다. 물리적 또는 화학적으로 연결된 폴리머 사슬의 3차원 네트워크는 습한 환경에서 부풀어 오르고 부드럽고 젤처럼 됩니다. 이 특성은 예를 들어 수퍼 흡수제에 사용됩니다. 이 하이드로겔은 아기 기저귀나 생리대에 건조하고 조밀한 형태로 통합됩니다. 액체와 접촉하면 컴팩트한 소재가 팽창하여 젤을 형성하므로 액체를 안전하게 감싸줍니다.반대로, 하이드로겔은 열, 전기장, 자외선 또는 pH 값의 변화와 같은 외부 영향을 통해 물을 방출한 다음 그 특성을 완전히 변경할 수 있습니다. 즉, 건조 분말, 강하게 접착되는 접착제 또는 고체 구조가 됩니다. 경우에 따라 고분자 네트워크에 추가 지주가 형성되어 하이드로겔의 접착력이나 안정성에 기여합니다.
학문 / 화학
23.11.22
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곤충은 등에서 어떻게 날개를 갖게된걸까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.곤충은 언제 어떻게 날개를 가지게 되었을까? 생물 구조의 진화를 이해하는 데 화석이 중요한 역할을 하지만 곤충 날개의 기원을 알려줄 결정적인 화석은 아직 발견되지 않았습니다. 현재 지구상에 살고 있거나 화석으로 남은 곤충의 해부학적 구조를 비교해 추론할 수밖에 없습니다.곤충 날개의 기원을 설명하는 가설은 크게 두 가지로 볼 수 있습니다. 먼저 측엽 기원설입니다. 곤충의 가슴등판이 양옆으로 뻗어 판이 형성되었고 이 판이 날개로 변했다는 가설입니다. 고생대 석탄기의 원시 유시곤충(날개 있는 곤충) 화석에 나타나는 특징이 그 증거로 제시되었습니다. 화석에선 앞가슴등판이 양옆으로 뻗어 있는데 그것이 날개와 비슷하다는 것입니다.측엽 기원설에 맞서는 가설로 아가미 기원설이 있습다. 수서곤충인 하루살이 애벌레의 배에는 홰를 치며 물 흐름을 만들 수 있는 아가미가 있습니다. 이런 아가미 같은 구조가 훗날 날개로 진화했다는 것입니다. 아가미 기원설은 최근 부속지(부속다리) 기원설로 이어지고 있습니다. 원시 절지동물에는 다리와 더불어 부속지라는 구조가 있는데, 이것이 갑각류에선 아가미로, 곤충에선 날개로 진화했다는 가설입니다.
학문 / 생물·생명
23.11.22
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방파제에 테트라포트 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.테트라포드(Tetrapod, T.T.P.)는 발/가지(pod)가 4개 달린 마름쇠 모양 콘크리트 구조물로, 방파제에서 파도의 에너지를 흡수하는 역할을 맡습니다. 어떻게 놓아도 세 꼭지점은 바닥에 닿으므로 흔들리지 않고, 잘 쌓으면 대단히 튼튼한 구조물이 됩니다.테트라포드처럼 여러개 쌓아서 방파제를 건설하는 형태의 구조물을 소파 블록(wave-dissipating block)이라고 하는데, 테트라포드는 소파블록 중에서도 가장 많이 사용되는 형태입니다. 소파 블록은 테트라포드만 있는 게 아니라 지반에 따라 여러 가지 모양의 독특한 모양을 사용하기도 하고, 소규모 구조물의 경우 아예 주변의 돌만을 이용하여 방파제를 만들기도 합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.22
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비열이란 용어에 대한 설명이 듣고 싶어요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비열이란 어떠한 물질 1g의 온도를 1℃만큼 올리는 데 필요한 열량 혹은 에너지를 말해요. 이러한 비열은 물질이 지니고 있는 고유한 특성이므로, 물질마다 다르게 나타나요. 우리 주위에 있는 물질 가운데 비열이 큰 것 중 하나는 바로 물이에요. 해가 강하게 내리쬐는 바닷가에 있다고 한 번 가정해 볼까요? 아마 모래사장의 모래를 밟게 된다면, 그 뜨거움이 여러분의 발에 고스란히 느껴질 것입니다. 그러나 그 순간 바다 속으로 들어가면 곧장 시원함을 느낄 수 있을 거에요. 그 이유는 바로 비열에 있는데요. 모래보다 물의 비열이 크기 때문에 1g의 온도를 1℃만큼 올리는 데 필요한 열량 혹은 에너지가 많이 필요해요. 그렇기 때문에 같은 시간 동안 같은 온도로 열을 받아도 두 물질 사이에 온도 차이가 발생하는 것이지요.
학문 / 전기·전자
23.11.22
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납땜을 많이하면 납연기에도 중독이 올수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.1. 납땜시 나오는 연기는 납이 아니고, 납땜용 연납에 들어있는 '플럭스라는 연화제'가 타서 나오는 연기입니다.2. 납의 기화온도는 1620도이기에, 납땜하는 온도로, 기체가 되지 않습니다.(뭐 0%는 아니겠지만 연기에 납이 거의 없다고 봐도 무방)따라서 걱정하지 않아도 되는 수준이고, 다만, 연화제의 연기도 마셔서 좋을 건 없으니 환기가 되는 상태에서 납땜을 하세요.
학문 / 화학공학
23.11.21
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자전축이 기울어진 것과 날씨가 무슨 관련이 있을까요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.계절이 변화하는 원인은 바로 자전축이 기울어진 상태에서 공전을 하고 있어서입니다. 자전축은 남극과 북극을 연결한 직선으로 똑바로 서 있는 것이 아니라 약 23.5도 기울어져 있어요.이에 따라 계절은 태양과 자전축이 기울어진 위치에 따라 변화해요. 북반구(적도보다 북쪽)에 위치한 나라들을 기준으로 자전축이 태양으로 기울어져 있으면 여름, 태양 반대편으로 자전축이 기울어져 있으면 겨울이 나타나요.그리고 그 사이사이에 봄과 가을이 나타납니다. 남반구(적도보다 남쪽)에 위치한 나라에서는 북반구와는 다른 정반대 계절이 나타나요. 북반구가 여름이라면 남반구는 겨울, 북반구가 겨울이라면 남반구는 여름이 된답니다. 이 역시 자전축이 기울어진 상태로 태양 주위를 돌기 때문입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.21
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최초의 반도체는 어떤이름으로 불리었나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.1947년 12월 16일 벨 연구소는 반도체인 저마늄(Germanium)에 금(Gold)을 붙여서 전기 신호를 증폭하는 고체 기반 소자를 만드는 데 성공하고, 이 소자에 '트랜지스터(Transistor)'라는 이름을 붙였습니다.
학문 / 전기·전자
23.11.21
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사우나를 자주하면 우리몸에 어떤 영향을 미치나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.사우나할 때 인체의 혈관들은 확장됩니다. 덕분에 혈액이 원활하게 순환합니다. 심장에서 혈액을 뿜어내는 데 써야 하는 에너지의 용량이 줄어듭니다. 혈액순환이 잘되면 혈압도 안정적으로 유지됩니다. 심장이 느끼는 부담도 적습니다. 이 때문에 사우나는 심부전증 치료의 한 방법으로도 활용됩니다.
학문 / 화학
23.11.21
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달의 핵심 구성 물질은 무엇으로 이루어져 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.달의 지각을 구성하는 원소의 측면에서는 주로 산소, 규소, 마그네슘, 철, 칼슘 그리고 알루미늄으로 구성되어 있습니다. 그러나 부원소지만 중요한 미량 원소도 존재합니다. 지구 물리학적 기술에 근거했을 때, 지각의 두께는 평균 50 km로 추정됩니다.맨틀 안쪽의 부분 용융은 표면의 바다 현무암의 분출을 일으킵니다. 이 현무암을 분석하면 대개 맨틀이 감람석, 사방휘석과 단사휘석으로 이루어져 있고, 또 맨틀의 철이 지구보다 풍부하게 있음을 알 수 있습니다. 몇몇 현무암은 티타늄을 풍부하게 보유하고 있고, 맨틀은 아주 다양한 종류의 물질로 이루어져 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.21
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