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답변 내역

2차전지 배터리에서 망간과 코발트가 폭발의 위험을 막아주는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.리튬이온 배터리에서 망간과 코발트는 폭발 위험을 막는 데 중요한 역할을 합니다. 이들의 작용 원리를 살펴보겠습니다.1. 코발트 (Cobalt): 코발트는 리튬이온 배터리의 양극재에서 사용됩니다. 양극재는 배터리의 성능을 결정하는 중요한 요소입니다. 코발트는 안전성을 향상시키고 용량을 증가시키는 역할을 합니다. 코발트가 많을수록 산소 발생의 주요 원인이 되는 암염 구조로의 상전이를 늦출 수 있습니다.2. 망간 (Manganese): 망간은 리튬이온 배터리의 음극재에서 사용됩니다.음극재는 배터리의 안정성과 충방전 과정에서의 성능을 조절합니다.망간은 음극의 안정성을 향상시키고 화재 위험을 줄이는 역할을 합니다.이렇게 코발트와 망간은 리튬이온 배터리의 안전성과 성능을 향상시키는 데 기여하며, 폭발 위험을 최소화합니다.
학문 / 전기·전자
24.03.04
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수사에 사용되는 해파리 단백질 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.해파리의 형광 단백질(GFP, green fluorescent protein)은 특별한 특성을 가지고 있어 과학 연구와 수사에 매우 유용하게 활용됩니다. 이 단백질은 해파리에서 발견되며, 연록색 빛을 내는 특징을 가지고 있습니다. 이 형광 단백질은 세포 내로 들어가면 오크통 모양의 구조를 형성하고, 그 안에 있는 분자가 빛을 만들어냅니다. 이 과정은 전기장 효과라고도 불립니다. 모든 물질은 양전하인 양성자와 음전하를 띠는 전자로 되어 있으며, GFP는 이러한 전기장을 활용하여 빛을 발합니다.과학자들은 해파리에서 발견된 이 단백질을 사용하여 사물에 묻은 지문을 보여주는 스프레이를 개발했습니다. 이 스프레이는 법의학 수사 시간을 단축하고 지문에 남아있는 DNA를 손상시키지 않아 증거 보존에도 유용합니다.GFP는 세포 내에서 무슨 일이 벌어지는 지 우리 눈으로 확인할 수 있기 때문에, 세포 생물학 연구에 매우 유용하게 활용됩니다. 또한, 이 단백질은 유전 공학에도 적합하여 유전자 조작에 사용됩니다. 단백질을 조작하는 복잡한 과정 없이 세포에 GFP 단백질을 넣으면 스스로 발광하기 시작합니다.해파리의 녹색 형광 단백질은 과학 연구뿐만 아니라 예술과 상업 분야에서도 활용되고 있습니다. 예를 들어, 아티스트 Eduardo Kac은 GFP를 토끼의 세포에 조작하여 형광 초록색 토끼를 만들었습니다. 또한, 녹색형광단백질을 이용하여 독특한 형광 식물과 물고기를 만드는 연구도 진행 중입니다.
학문 / 생물·생명
24.03.04
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본능과 생각 어떤게 먼저일까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.본능과 생각은 뇌의 다른 부분에서 발생합니다. 본능은 우리가 생존하고 번식하는 데 필요한 기본적인 반응입니다. 예를 들어, 배고플 때 음식을 찾거나 위험한 상황에서 도망치는 것이 본능입니다. 이러한 반응은 뇌의 원시적인 부분에서 발생하며, 자동적이고 빠르게 일어납니다.생각은 뇌의 고급 기능으로, 문제 해결, 추론, 계획, 의사 결정 등을 포함합니다. 생각은 의도적이고 의식적으로 이루어지며, 논리와 추론을 기반으로 합니다.따라서, 본능은 먼저 발생하고, 생각은 그 후에 나타납니다. 하지만 이 둘은 상호 작용하며 우리의 행동을 결정합니다.
학문 / 생물·생명
24.03.04
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꿈의 출처는 뇌에서 어느 영역이 관장하는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.꿈은 뇌의 시각 피질에서 관장합니다. 시각 피질은 뇌의 영역 중 하나로, 시각적 정보를 처리하고 시각적 경험을 담당합니다. 꿈을 꾸는 동안 시각 피질은 활성화되며, 다른 감각의 침범으로부터 자신의 영역을 보존하기 위한 몸부림을 하는 것으로 알려져 있습니다. 이것이 "방어적 활성화 이론"이라고 합니다. 꿈은 주로 렘수면 기간에 발생하며, 뇌가 자신의 기능을 보호하고 유지하기 위한 중요한 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
24.03.04
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지구는 지금까지 소행성 충돌이 몇번이 일어난건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구는 소행성과 충돌한 사례가 몇 번 있었습니다. 이러한 충돌은 지구의 역사 동안 여러 차례 발생했습니다. 아래는 관련된 정보입니다.1. 아포피스 (Apophis): 이 소행성은 이집트 신화에 나오는 뱀의 이름으로도 알려져 있습니다. 지름 370m 크기로 지난 2004년 처음 발견되었으며, 2029년 4월에는 지구와 달 사이 거리의 40배 정도인 3,7000㎞ 떨어진 곳까지 다가올 전망입니다. 만약 아포피스가 지구와 충돌한다면 초토화할 만한 충격을 줄 것으로 예상됩니다.2. 과거 충돌 사례: 6600만년 전에 크기 10㎞에 달하는 소행성이 멕시코 유카탄반도 쪽에 떨어졌다고 추정됩니다. 이때 충격은 2차 세계대전 때 사용된 원자폭탄 100만개에 달하는 위력이었습니다. 충돌 지역에서 유황 3250억톤이 뿜어져 나왔고, 그 결과 지구에서 살던 생물 75%가 죽음을 맞이한 것으로 추정되었습니다.3. 지구 위협 천체: 지구 위협 천체는 크기가 140m 이상이고 지구에 0.05AU 안으로 가까워진 소행성을 말합니다. 현재 약 2173개의 지구 위협 천체가 파악되어 있으며, 아포피스는 100년 이내 지구와 충돌할 가능성이 100만분의 1보다 큰 지구 위협 천체입니다. 하지만 2029년에 지구와 실제 충돌할 것으로 예상되지는 않으며, 여러 나라에서 탐사선을 보내 아포피스의 구성 물질을 파악하려 하고 있습니다.이러한 충돌 위험을 줄이기 위해 과학자들은 다양한 방법을 연구하고 있으며, 아포피스와 같은 소행성의 성질을 파악하여 충돌을 막는 방법을 모색하고 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.04
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제초 작업을 할 때 평소보더 강력한 풀 냄새가 나는데요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.풀들의 비명은 향기입니다. 풀은 자신의 상처에서 향기를 발산하는데, 이 향기는 사람들이 비명을 지르는 대신에 풀들이 향기를 퍼뜨린다는 것을 의미합니다. 풀은 초록의 상처를 가지고 있지만, 그 상처가 내뿜는 향기는 아름다운 것입니다. 이 시적인 표현은 풀의 생명력과 아름다움을 감상하며, 우리가 주변의 자연을 더 깊게 이해하고 존중할 수 있도록 도와줍니다.
학문 / 생물·생명
24.03.04
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은하수는 어느정도 별이 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우리 은하계는 매우 광활하며, 다양한 크기와 형태의 별들로 이루어져 있습니다. 천문학자들은 은하계 내의 별 수를 추정하기 위해 다양한 방법을 사용합니다. 우리 은하계의 구조와 별의 분포를 고려하여 별의 개수를 추정해보겠습니다.은하계의 크기: 우리 은하계는 약 10만 광년의 직경과 약 1000광년의 두께를 가지고 있습니다.별의 개수 추정: 관측 가능한 우주에는 약 1,700억 개 이상의 은하가 있으며, 각 은하는 최소 1,000만 개에서 최대 100조 개의 별로 이루어져 있습니다. 따라서 우리 은하계에는 약 2000억 개에서 4000억 개의 별이 있다고 추정됩니다.이러한 별들은 다양한 크기와 특성을 가지고 있으며, 은하계의 별들은 우리가 보는 밤하늘의 별들 중 일부에 불과합니다. 은하계의 전체 모습을 보기 위해서는 수만 광년의 거리를 가야 가능하며, 현재는 가이아 우주망원경과 같은 장치를 통해 은하계의 별들을 조사하고 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.04
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바이오리듬은 과학적인 근거가 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바이오리듬은 인체에 신체, 감성, 지성의 세 가지 주기가 있으며 이 세 가지 주기가 생년월일의 입력에 따라 어떤 패턴으로 나타나고 이 패턴의 조합에 따라 능력이나 활동 효율에 차이가 있다는 주장입니다. 그러나 바이오리듬은 과학적 이론이라기보다는 의사 과학으로 일종의 점이며, 사이비 과학이라고 보고됩니다.바이오리듬은 한 날에 태어난 모든 사람을 같은 리듬으로 보고 주기가 일정하다고 가정하며, 입증하는 자료로서 제시하는 내용이 일화적이며 숫자에 관련된 신비주의의 영향을 받는 등 과학적으로 보기에 대단히 미흡합니다. 따라서 현재 바이오리듬은 과학적 이론이 아닌 의사 과학으로 간주되며, 사이비 과학이라고 여겨집니다.
학문 / 생물·생명
24.03.04
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지하철에 쓰인 퍼지이론이 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지하철은 자동으로 정지하는 시스템이 작동됩니다. 지하철을 작동하는 컴퓨터가 ‘예’ 또는 ‘아니오’ 방식으로 운행한다면, 갑자기 서거나 갑자기 빨라져서 위험한 경우가 생길 수 있습니다. 하지만 퍼지이론이 적용되면 서서히 멈추거나 출발할 수 있어 지하철을 훨씬 안전하고 편리하게 이용할 수 있게 됩니다. 이는 속도가 늘어나고 줄어드는 단계를 여러 단계로 나누어서 늘어나거나 줄어들 수 있도록 퍼지이론을 적용했기 때문입니다. 또한, 전기밥솥의 보온 기능도 퍼지이론을 활용하여 더 맛 좋은 밥을 먹을 수 있게 해줍니다. 퍼지이론은 일상생활에서 어떤 원소가 집합에 속하는지를 나타내는데 사용되며, '소속함수’를 통해 어떤 원소가 집합에 속한 정도를 나타냅니다.
학문 / 토목공학
24.03.04
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현재 달의 제외하고 인간이 착륙한 다른 행성들이 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.달 이외에도 인간이 착륙한 행성이 있습니다. 다음은 달 이외의 행성에서 인간이 착륙한 사례입니다.1. 화성 (Mars): 화성은 지구에서 가장 가까운 행성 중 하나로, 여러 차례 탐사선이 화성 표면에 착륙했습니다. 최근에는 퍼서비어런스 (Perseverance)라는 로봇 탐사선이 화성에 착륙하여 화성 표면을 조사하고 미래에 인간이 이곳을 탐사할 준비를 하고 있습니다.2. 금성 (Venus): 1970년대에 소렉타 7호와 소렉타 8호가 금성 표면에 착륙했습니다. 그러나 금성은 극도로 뜨거운 환경과 압력 때문에 인간이 오래 머무를 수 없는 곳입니다.3. 유럽 (Europa): 유럽은 목성의 위성 중 하나로, 얼음으로 뒤덮인 표면 아래에 액체 물이 있는 것으로 추정됩니다. 아직 인간이 직접 착륙한 적은 없지만, 미래에 유럽 탐사를 위한 임무가 계획되고 있습니다.이 외에도 행성 탐사는 지속적으로 진행되고 있으며, 미래에 더 많은 행성에서 인간이 착륙할 가능성이 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.04
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