야구에서 투수가 던진 변화구가 타자 앞에서 갑자기 휘어지는 원리를 공의 회전과 공기 저항에 의한 마그누스 효과로 설명해 주시면 좋겠습니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.야구에서 투수가 던진 변화구가 타자 앞에서 낙차 크게 떨어지거나 옆으로 휘어지는 이유는 공의 회전으로 인해 공기 흐름의 속도 차이가 생기고, 이로 인해 발생하는 압력 균형이 깨지는 마그누스 효과 때문입니다.투수가 공을 던지면 공은 앞으로 나아가면서 공기 저항에 부딪칩니다. 이때 투수가 공에 회전을 주면, 회전 방향과 바람 방향이 같은 쪽에는 공 표면이 공기를 뒤로 밀어주어 공기 흐름 속도가 증가하고, 회전 방향과 바람 방향이 반대인 쪽에는 공 표면이 마찰을 일으키며 공기 흐름 속도가 감소합니다. 따라서 공기의 흐름 속도가 빠를수록 압력은 낮아지고, 속도가 느릴수록 압력은 높아지게 되어 기압차가 생깁니다.모든 물체는 고기압에서 저기압 쪽으로 밀려나는 힘을 받게 되는데, 이 수직으로 가해지는 힘을 마그누스 힘이라고 부르며, 공은 저기압이 형성된 방향으로 궤적을 그리며 꺾이게 됩니다.
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사회적 변화는 왜 모든 계층에 동시에 나타나지 않을까요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.사회적 변화나 신기술, 정책 등이 등장했을 때, 그것이 모든 계층에 동시에 스며들지 못하고 시차가 발생하는 이유는 확산의 시차가 발생하는 구조적 불평등이나 지식 격차 때문입니다.신기술이나 정책을 활용하려면 경제적 비용이 발생하는데 소득층 간의 수용정도가 다른 생계의 장벽이 발생하며, 도입할 때 실패나 시행착오가 생기기 때문에 저소득 층에서는 보수적으로 접근하기 때문에 확산 속도가 느립니다.또한, 동일한 정책이나 기술이 나와도 교육 수준이나 이해력의 차이에 의해 받아들이는 속도가 다릅니다. 저학력인 사람들은 기술이나 정책의 구조에 대해 접근성이 떨어집니다.결과적으로 기술과 정책이 발전하더라도 자원을 이미 가진 계층이 먼저 수혜를 입어 격차를 벌리고, 기술이 대중화되어 가격이 낮아지고 제도가 정착된 후에야 하위 계층으로 이전되는 형태를 띠게 됩니다.
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숙취해소제의 주성분은 무엇이며 어떻게 두통이 약화 되나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.음주 후 유독 머리가 쪼개질 듯 아픈 이유는 알코올이 체내에서 분해되는 과정에서 발생하는 독성 물질과 탈수 현상 때문입니다. 숙취해소제는 바로 이 독소를 빠르게 없애고 신체 불균형을 바로잡는 성분들이 들어 있습니다.시중의 숙취해소제는 크게 간 기능 보조, 독소 분해 촉진, 영양 보충을 위한 성분들로 조합되어 있습니다. 헛개나무 성분, 아스파라긴산, 아르기닌 등은 아세트알데히드를 무해한 아세트산으로 바꿔주는 알데히드 탈수소효소의 작용을 촉진시켜 독성 물질이 빠르게 사라지면서 확장되었던 뇌혈관이 수축해 두통이 줄어듭니다. 또한, 숙취해소제에 포함된 수분, 전해질, 포도당 성분이 체수분량을 빠르게 회복시키고 뇌에 필요한 에너지를 공급하여 탈수성 두통을 완화합니다.커큐민, 글루타치온, 비타민 등 항산화, 항염증 성분들이 알코올로 인해 발생한 체내 염증성 물질을 억제하여 뇌 신경 자극을 가라앉히기도 합니다.음주 후 머리가 너무 아프다고 해서 타이레놀 등의 진통제를 복용해서는 절대 안 됩니다. 알코올을 해독 중인 간이 진통제 성분과 만나면 독성 물질을 형성해 치명적인 간 손상을 일으킬 수 있습니다.
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금,은 등등 무거운 원소에 대해 질문해봅니다
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.우주 자연계에서는 초신성 폭발 외의 다른 천체 현상을 통해서도 금과 은 같은 무거운 원소가 만들어지며, 지상에서는 입자 가속기를 이용해 실제로 금, 은을 직접 인공 제조에 성공하기도 했습니다.우주에서는 중성자만으로 가득 찬 극도로 밀도가 높은 중성자별 2개가 서로의 인력에 끌려가다 엄청난 속도로 충돌하면 뿜어져 나오는 상상을 초월하는 온도와 중성자의 폭풍 속에서, 원자핵들이 순식간에 수많은 중성자를 흡수한 뒤 붕괴하면서 금, 은, 우라늄 같은 무거운 원소들이 대량으로 만들어 집니다. 실제로 2017년 중력파 관측을 통해 중성자별 충돌 현장에서 지구 질량의 수십 배에 달하는 금과 은이 한 번에 형성되는 과정이 실제로 확인되었습니다.1980년 미국에서 입자 가속기를 이용하여 원자번호 83번인 비스무트 표적에 양성자와 중성자를 강하게 충돌시켜 원자번호 79번인 금 원자를 만들어내는 데 성공했습니다. 하지만 현대 기술로 금을 직접 합성하는 것은 완벽히 가능하지만, 금 몇 원자를 만드는 데 드는 전기세와 장비 가동비가 만들어진 금값의 수억 배에 달하기 때문에 상업적으로 효율적이지 않습니다.
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화학 관련해서 질문해봅니다 기체 고체 액체
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 이산화탄소도 액체 상태가 존재합니다. 다만 우리가 살고 있는 대기압 환경에서는 액체로 머무를 수 없기 때문에 눈으로 보기 어려울 뿐입니다. 이 차이를 만드는 화학적 원인은 바로 삼중점이라는 특성 때문입니다.물질이 고체, 액체, 기체 상태로 모두 존재하는 것은 온'뿐만 아니라 압력의 영향도 크게 받기 때문에 물질의 온도를 올릴 때 고체에 액체, 액체에서 기체 순서로 변하려면, 그 물질이 액체로 존재할 수 있는 최소한의 압력보다 높은 압력이 가해져야 합니다. 따라서 이산화탄소는 1기압보다 높은 5.11기압에서 액체 상태로 변하기 때문에 대기압 상태에서는 액체로 변하기 않고 바로, 기체로 변하는 승화 현상이 일어나는 것입니다.자연 상태의 1기압에서는 볼 수 없지만, 인위적으로 높은 압력을 가한 장치 내부에서는 액체 이산화탄소를 쉽게 찾을 수 있습니다. 예로 이산화탄소 소화기내부에는 강한 압력이 가해져 있어, 이산화탄소가 액체 상태로 충전되어 있습니다. 손잡이를 누르면 압력이 낮아지면서 밖으로 뿜어져 나와 순식간에 차가운 드라이아이스 가루와 기체로 변하는 것입니다.
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술을 섞어 먹으면 다음날 더 힘든것 같은데 왜 그럴까요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.여러 종류의 술을 섞어 마신 다음 날 찾아오는 숙취는 누구나 힘들죠. 일명 폭탄주나 여러 술을 섞어 마시는 경우 다음 날을 배로 힘들게 만드는 원인에 대해 설명해 드릴게요.맥주, 하이볼, 탄산음료 등을 섞이면 탄산과 섞인 알코올이 소장으로 빠르게 쏟아져 들어가면서 혈중알코올농도가 짧은 시간 내에 급격히 치솟게 되어 뇌와 간이 대비할 시간도 없이 알코올이 몸속에 들어오게 됩니다. 또한, 술에는 순수한 에탄올과 물 외에도 발효나 숙성 과정에서 생성되는 화학적 부산물이 들어있어 숙취를 유발합니다. 여러 술을 섞어 마시면 간은 에탄올을 분해하는 와중에 서로 다른 성질의 복합 불순물들까지 한꺼번에 해독해야 하므로 간의 대사 회로에 과부하가 걸리게 됩니다.결국 술을 섞어 마시는 것은 알코올 흡수는 최대로 가속해 놓고, 몸에 들어오는 술의양을 늘리며, 간에게는 수많은 불순물 해독해야 하기 때문에 다음 날 신체가 받는 여파가 훨씬 커지게 됩니다.
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세제는 어떻게 기름때를 물로 씻어낼까요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.질문자님 말씀처럼 물과 기름은 절대 섞이지 않는 대표적인 물질들이지만, 세제 속에는 이 두 물질을 잘 섞이게 해주는 역할의 계면활성제 분자가 들어있기 때문에 기름때를 씻어낼 수 있습니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.세제의 핵심 성분인 계면활성제 분자는 물 분자와 잘 섞이는 극성의 친수성 머리와 기름과 잘 섞이는 비극성의 소수성 꼬리를 가지고 있습니다. 식기에 기름때가 묻은 상태에서 세제를 풀면, 세제 분자의 소수성 꼬리가 기름때 안으로 콕콕 박혀 들어가고, 친수성 머리는 밖의 물을 향해 배열되어 있습니다. 세제 분자들이 기름때 주위를 빽빽하게 둘러싸면서 기름을 표면에서 떼어내 동그랗게 감싸는데, 이렇게 안쪽에는 기름과 꼬리가 모이고, 바깥쪽은 물과 친한 머리만 노출된 구형의 미셀 구조를 형성합니다. 기름이 미셀 속에 갇히게 되면, 기름 덩어리는 물속에 동동 뜨게 되고 물을 흘려보내면 바깥쪽의 친수성 머리가 물에 끌려가면서 기름때 전체가 깔끔하게 씻겨 나갑니다.
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수소 자동차가 매연 대신 순수한 물만 배출하며 달릴 수 있는 원리를 수소와 산소의 화학 반응으로 전기를 생성하는 연료 전지를 통해 설명해 주세요.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.수소 자동차는 저장된 수소와 외부에서 흡수한 산소를 화학적으로 반응시켜 전기를 직접 생산하는 수소연료전지를 동력원으로 사용하며, 이 과정에서 오직 순수한 물만 부산물로 만들어집니다. 그 과정을 설명해 드릴게요.수소 탱크에서 공급된 수소 가스가 연료전지의 (-)극으로 들어가면 백금 촉매에 의해 산화 반응이 일어나 수소 이온과 전자로 분리됩니다. 중앙의 전해질막이 수소 이온만 통과시키고 전자는 차단하여 통과하지 못한 전자들이 외부 전선을 따라 (+)극으로 이동하면서 전하의 흐름에 의해 전기 에너지가 발생해 차량의 모터를 돌리게 됩니다. (+)극에서는 외부 공기 흡입구를 통해 들어온 산소와 전해질막을 건너온 수소 이온, 그리고 회로를 타고 넘어온 전자가 환원반응을 하여 최종적으로 부산물인 물이 생성됩니다.수소연료전지는 탄소가 전혀 개입하지 않고 오직 수소와 산소의 전기화학 결합만 이용하기 때문에 화학 구조상 물 이외의 오염물질이 생성되지 않아 친환경 에너지입니다.
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녹슨 랙을 어떻게 관리를 해보고자 하는데여?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.녹슨 랙에 케첩을 물에 타서 분무기로 뿌리는 것은 효과가 좋지 않으며 오히려 케첩을 원액 그대로 듬뿍 바르는 방식이 화학적으로 훨씬 효과가 좋습니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.케첩 속 식초와 토마토의 구연산 성분이 붉은 녹과 반응하면 녹을 녹여내는 방식인데, 물을 섞으면 산 농도가 낮아져 녹을 녹이는 효과가 급격히 떨어질 뿐더러 랙은 수직 구조가 많아 묽은 액체는 아래로 다 흘러내립니다. 따라서 케첩 원액의 끈적끈적한 점성이 산 성분을 녹슨 금속 표면에 오랫동안 붙잡아두는 역할을 합니다.케첩을 활용한 올바른 녹 제거 방법으로는 먼저, 녹이 슨 부위에 케첩을 원액 그대로 두껍게 바르고 케첩이 공기 중에서 말라붙으면 산성 반응이 멈추기 때문에 비닐랩으로 케첩 바른 부위를 감싸 수분 증발을 막고 1~2시간 정도 방치합니다. 랩을 벗겨내고 철수세미나 솔로 녹을 문지른 뒤, 주방세제와 물로 케첩 잔여물을 깔끔하게 씻어내면 됩니다. 다음은 완전 건조를 시킨 뒤 방청제를 발라주어 다시 녹스는 것을 방지합니다.
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포소화약제 저장탱크가격이궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.말씀하신 150A 배관 하나, 100A 배관 하나로 헤드 1개가 생성되는 크기의 포소화약제 저장탱크는 설비 유량에 따라 보통 500L~2,000L 용량이 적용되며, 약제 충진 비용을 제외한 탱크 장비 본체 가격은 약 300만 원에서 1,000만 원 선입니다.보통 100A 배관은 분당 약 1,000~1,500L, 150A 배관은 분당 약 2,500~3,500L의 포수용액을 송출합니다. 3% 혼합비 기준 10분 방출 시 100A 계통은 최소 300~450L, 150A 계통은 최소 750~1,000L 이상의 순수 약제 용량이 확보되어야 합니다.
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