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답변 내역

마이크로파가 열작용을 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.마이크로파는 전자파에 의한 작용으로 물질을 가열하는 방법입니다. 이는 일반적인 열전달 방식과는 다릅니다. 여기서 몇 가지 원리와 응용을 살펴보겠습니다.마이크로파 가열 원리: 마이크로파는 주파수 300MHz에서 300GHz (파장 1m에서 1mm)의 전자파입니다. 이 전자파는 물질 내부까지 침투하여 물질 구성 분자 내에서 열에너지로 변환하여 가열합니다. 금속에서는 표면 가열이 주로 발생하며, 금속분말이나 박막의 가열은 가능합니다. 금속분말 입자의 마이크로파 가열은 표면층에서 유도전류에 의한 쥴 (Joule)열의 손실이 있어 전자파의 침투 깊이에 영향을 미칩니다.마이크로파 응용: 식품, 고무, 목재, 화학, 요업, 섬유 등 다양한 분야에서 마이크로파 가열이 활용됩니다.금속분말의 소결, 플라스마 화학, 나노입자의 고속 생산 등에도 적용됩니다. 금속과 세라믹스의 혼합체를 가열하여 복합재료를 제조하는 방법도 있습니다.마이크로파 가열은 열전달 방식과는 다른 특성을 가지며, 새로운 소재 및 제품 생산에 활용될 수 있는 높은 잠재력을 갖고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.03.10
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아이가 통제력을 갖게 되는 나이와 통제력이 증가하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.아이의 통제력은 성장과 발달 과정에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 통제력이 발달하는 시기와 그 이유는 다양한 요소에 의해 결정됩니다.1. 자기 통제력 발달 시기: 유아기 (2-3세): 이 시기에는 하면 되는 일과 되지 않는 일을 구분하며, 기다리는 능력을 배우는 중요한 시기입니다. 부모는 적절한 시간에 적절한 일을 기다리도록 유도해야 합니다.학령기 (6-12세): 아이는 점차 자기 통제력을 키우며, 규칙을 따르고 충동을 억제하는 능력을 발달시킵니다.2. 통제력 발달 이유: 뇌 발달: 뇌의 전반적인 발달과정에서 통제력이 강화됩니다. 특히 전두엽 부위가 관여하여 계획, 추론, 자기 통제 등을 조절합니다.경험과 학습: 아이는 경험을 통해 자기 통제력을 배우고 향상시킵니다. 부모와 환경에서 제공되는 기회를 통해 자기 통제력을 연습하게 됩니다.따라서 적절한 상황에서 자기 통제력을 기르기 위해 부모는 아이에게 기다리는 능력을 가르치고, 합리적인 요구와 타협을 이해하도록 도와야 합니다.
학문 / 화학
24.03.10
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ADHD증후군을 가진사람은 상대적으로 도파민을 많이 가진 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.ADHD (주의력결핍과잉행동장애)는 주의력 결핍, 과잉 활동성, 충동성 등의 특징을 갖는 신경 발달 이상으로, 이를 이해하고 다루는 데에는 도파민이라는 뇌 내 신호 전달물질이 중요한 역할을 합니다.도파민은 중추신경계에서 발생하는 뇌의 신호 전달물질 중 하나로, 기쁨, 보상, 학습, 운동 조절 등 다양한 기능에 참여합니다. 정상적인 뇌 기능을 유지하기 위해서는 적절한 도파민 수준이 필요합니다.ADHD 환자들의 뇌에서는 도파민 수준이 정상보다 낮거나, 도파민 수용체의 작동에 이상이 있을 수 있습니다. 도파민 수용체 유전자의 변이가 ADHD를 일으킬 수 있으며, 이 변이유전자를 가진 아이들은 주의력을 관장하는 뇌부위의 조직두께가 얇아지면서 ADHD가 나타날 수 있습니다. 그러나 이 변이유전자를 가진 아이들은 나이를 먹으면서 증세가 호전되는 것으로 나타났습니다.이 연구결과는 ADHD 아이들을 더 빨리 회복시킬 수 있는 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것이라고 합니다. 또한, ADHD환자들은 도파민의 활동이 저하된다는 사실도 밝혀졌으며, 현재 ADHD치료제로 널리 쓰이고 있는 리탈린을 투여했을 때는 도파민의 분비가 증가했다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.03.10
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뇌의 95%가 없는 사람을 과학적으로 어떻게 설명해야 하나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.뇌의 95%가 없는 남성의 존재는 뇌 의학에 새로운 패러다임을 제시했습니다. 이 남성은 뇌세포의 95%가 사라졌음에도 불구하고 정상적인 생활을 하고 있었습니다. 그의 뇌는 맨 바깥층 조직만 남겨둔 채 내부가 거의 침식돼 있었고, 의사들은 깜짝 놀랐습니다. 이 사례를 통해 뇌세포는 후천적 요인에 의해 어떤 역할이나 기능이 학습되는 것이라는 새로운 이론이 제시되었습니다. 즉, 뇌의 다른 영역이 그 역할을 대신해줄 수 있다는 것입니다. 이런 상황 속에서 나온 이론은 뇌세포의 의식이 경험을 통해 체득되는 것이라며, 성인의 뇌는 우리가 생각했던 것보다 훨씬 적응력이 뛰어나며, 다치거나 부상을 당했을 때 새로운 역할을 받아들일 능력을 갖추고 있다고 합니다. 이로 인해 기존의 뇌 의학 관점이 뒤바뀌었으며, 뇌의 기능과 의식에 대한 이해가 더욱 풍부해졌습니다.
학문 / 생물·생명
24.03.10
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토성의 달 미마스를 왜 죽음의 별이라고 부르나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.미마스는 토성의 달로, 그 특이한 모양 때문에 죽음의 별이라는 별명이 붙었습니다. 미마스는 크레이터로 가득한 표면을 가지고 있어서 유독 죽음의 이미지를 상기시킵니다. 가장 큰 크레이터의 폭이 무려 130㎞에 달해 미마스의 지름을 고려하면 얼마나 큰 지 알 수 있습니다. 이 크레이터는 오래 전 다른 천체와의 충돌로 생긴 것으로 미마스가 이 충격으로 파괴되지 않고 살아남았다는 것 자체도 기적에 가깝습니다. 이처럼 외형도 흥미롭지만 그 내부에 바다를 품고 있다는 주장은 또 한번 학계의 관심을 끌고 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.10
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꿀벌이 자신의 침을 왜 사용하는 경향이 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.꿀벌은 자신의 침을 사용하는 이유가 있습니다. 꿀벌은 다양한 상황에서 침을 활용합니다.자기 방어: 꿀벌은 자신의 둥지를 지키기 위해 침을 사용합니다. 외부의 침입으로부터 꿀, 꽃가루 등을 지키기 위해 단 한 번 침을 쏩니다.타인에게 경고: 꿀벌은 자신이 위협받을 때 타인에게 경고하기 위해 침을 사용합니다. 침을 쏘면 동료 꿀벌들에게 위험을 알리는 역할을 합니다.자기 생존: 꿀벌은 침을 쏘면 침과 연결된 내장이 빠져나와 최후를 맞이하게 됩니다. 침을 빼면 침과 연결된 내장이 빠져나와 꿀벌은 죽게 됩니다.꿀벌은 자신의 둥지와 동료를 보호하기 위해 침을 사용하며, 이러한 특성은 꿀벌의 생존 전략에 중요한 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
24.03.10
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라이소자임을 실생활에서 어떻게 사용할 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.라이소자임 (Lysozyme)**은 실생활에서 다양한 방식으로 활용됩니다. 이 효소는 세균의 세포벽을 분해하는 기능을 가지며, 다양한 분야에서 활용됩니다.1. 상처 치료: 라이소자임은 상처에 침바르는 역할을 합니다. 상처를 빨리 아무는 데 도움이 됩니다. 눈물이나 난백에도 라이소자임이 존재하여 상처 예방에 기여합니다.2. 식품 보존: 라이소자임은 항균 작용을 하기 때문에 식품의 변질을 방지하는 데 사용됩니다. 음식이 오래 보존되도록 합니다.3. 화장품 및 의약품: 라이소자임은 항염증 작용, 항바이러스 작용, 항감염 작용 등을 가지고 있어 화장품과 의약품에도 사용됩니다. 피부 감염 예방이나 치료에 활용될 수 있습니다.4. 세균 감수성 증가: 라이소자임은 세균의 항생물질 감수성을 증가시키는 효과도 있습니다. 라이소자임은 다양한 분야에서 중요한 역할을 하며, 응급 상황에서 상처를 치료하는 데도 유용합니다.
학문 / 생물·생명
24.03.10
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유독 코로나가 전염성이 강력했던 이유는 무엇이었을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.코로나-19의 전염력이 강한 이유는 여러 가지 요인에 기인합니다. 다음은 그 중 일부입니다.1. 스파이크 단백질의 강한 결합: 코로나-19는 스파이크 단백질을 통해 인간 세포에 침투합니다. 최근 연구에 따르면 코로나-19의 스파이크 단백질은 사스보다 최대 20배나 더 인간 세포와 잘 결합하는 것으로 나타났습니다. 이 스파이크 단백질은 인간 세포의 ACE2 수용체와 결합하여 세포 내로 침투합니다.2. 푸린과 전염성: 푸린은 화학 반응을 촉매하는 효소로, 다양한 인간 조직에 광범위하게 존재합니다. 코로나-19는 푸린을 통해 여러 조직에 있는 세포에 침투할 수 있습니다.3. 백신과 치료제 개발에 활용: 코로나-19의 구조와 전염력 연구는 백신과 치료제 개발에 도움을 줍니다.백신 후보물질인 전령RNA (mRNA)-1273은 스파이크 단백질을 통해 우리 몸에서 면역 반응을 유도합니다.이러한 연구 결과는 코로나-19 대응에 중요한 정보를 제공하며, 백신과 치료제 개발에 활용됩니다. 현재도 세계적으로 많은 연구자들이 바이러스를 이길 방법을 연구하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.03.10
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물이 표면부터 얼기 시작하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물이 표면부터 얼기 시작하는 이유는 물의 고유한 특성과 과학적 원리 때문입니다. 여러 가지 이유로 물이 얼기 시작하는 것을 살펴보겠습니다.1. 물의 밀도 변화: 물은 4℃에서 가장 큰 밀도를 가집니다. 즉, 4℃의 물은 부피 당 무게가 가장 무겁습니다. 이후 온도가 낮아지면 물의 부피가 증가하게 됩니다.2. 물의 표면과 대기와의 상호작용: 겨울이 되면 차가운 공기가 호수나 강물의 표면에 불어 표면의 온도를 낮춥니다. 물의 표면에서부터 차가운 물이 아래로 가라앉게 되고, 더 차가운 물은 표면으로 올라오게 됩니다.3. 결과적으로 표면부터 얼기 시작: 물의 표면에서부터 물이 열을 방출하면서 얼기 시작하게 됩니다. 이러한 과정으로 물은 겉부터 얼어붙게 되며, 이 현상은 물의 밀도 변화와 대기와의 상호작용으로 설명됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.10
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가까이 있는 산보다 멀리있는산이 더 선명해 보이는 이유는?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.가까이 있는 산과 멀리 있는 산이 선명하게 보이는 이유는 대기 중의 대기광학 현상 때문입니다. 이 현상은 빛이 대기를 통과하면서 굴절, 산란, 분산되는 과정에서 발생합니다.1. 대기 굴절 (Atmospheric Refraction): 빛은 대기를 통과할 때 굴절됩니다. 이 굴절은 빛의 속도가 대기에서 변하는 것과 관련이 있습니다. 가까이 있는 물체의 빛은 대기를 더 많이 통과하므로 굴절이 더 많이 발생합니다.2. 산란 (Scattering): 대기 중의 미세한 입자들이 빛을 산란시킵니다. 이 산란은 빛을 다양한 방향으로 퍼뜨리는 역할을 합니다. 가까이 있는 물체의 빛은 대기를 더 짧은 거리를 통과하므로 산란이 적게 발생합니다.3. 원거리 시야의 효과: 멀리 있는 물체는 대기를 더 많이 통과하고, 산란이 더 많이 발생하므로 선명하게 보입니다. 가까이 있는 물체는 대기를 더 짧은 거리를 통과하고, 산란이 적게 발생하므로 선명하게 보이지 않을 수 있습니다.따라서, 가까이 있는 산은 대기를 더 많이 통과하고 산란이 적게 발생하여 선명하게 보이지 않는 반면, 멀리 있는 산은 원거리 시야의 효과로 선명하게 보입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.10
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