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답변 내역

염증이나 상처가 심할경우 해당 부위에 수술을 하거나 건드리면 심하게 통증을 느끼는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.통증은 말초신경계에 위치한 통각(痛覺)수용기가 자극됨에 의해 시작되거나 말초신경계나 중추신경계의 손상 또는 기능 장애에 의해 비롯됩니다. 대부분의 통증은 자극이 사라지거나 신체의 손상이 회복됨과 동시에 사라지지만, 때로는 그 후까지도 지속되기도 합니다.
학문 / 기계공학
23.11.13
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야광별자리는 어떤 과학적원리로 빛이 나는지요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물질에 가시광(전자기파)선을 쏘이면 전자의 궤도가 들뜬 상태가 됩니다. 이처럼 들뜬 전자가 불안정한 중간 정도의 궤도를 돌면서 받은 전자기파를 다 방출하면서 빛을 내는 것입니다.그리고 이처럼 야광이 빛을 내기 위해서는 바닥이나 들뜬 상태가 아닌 중간 정도의 상태를 유지할 수 있는 물질이 필요합니다. 현재 이와 같은 물질로는 각종 보석류와 황화광물이 있으며, 인공물로는 알칼리 토금속의 황화물이나 황화아연에 중금속을 함유하고 있습니다.혹은 방사선 물질인 라듐이나 스트론튬 등의 방사선 물질을 함유한 야광 물질도 있지만, 이처럼 사람에게 해로운 것은 스티커 등에 사용하지 않으니 걱정 말기 바랍니다.
학문 / 전기·전자
23.11.13
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전기장판에 오랜 누워 있으면 인체에 해롭나요.?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전기장판을 사용할 경우 인체에 영향을 미치는 4mG(밀리가우스)를 훨씬 넘어선 100mG(밀리 가우스)안팎의 전자파에 노출됩니다. 따라서 전기장판을 켜고 잠을 자면 신체의 생체에너지 흐름이 차단돼 질병에 대한 저항력이 감소됩니다. 전기장판을 사용하는 사람들에게서는 면역력 감소로 인한 암, 유산, 신경통, 수면부족, 심장병, 치매,파킨슨병 등이 일어날 수 있는 것으로 보고되고 있습니다. 또한, 옥돌, 맥반석, 게르마늄 등은 전기장판이 내는 전자파를 차단하는 효과가 매우 미미하다면서 전기장판을 이용할 때는 취침시 전원을 꺼야 한다고 권고하고 있습니다.
학문 / 전기·전자
23.11.12
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평소쓰는 핫팩은 어떤원리로 따뜻해지는지궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.핫팩의 원리는 바로 철(Fe)의 산화 발열반응입니다. 핫팩의 주성분은 철 가루, 활성탄, 소금, 수분 등으로 만들어집니다. 핫팩의 겉 포장을 뜯고 주무르거나 흔들면 안에 있는 철 가루가 산소와 만나 빨리 산화반응을 일으키고 몇 분내 온도가 30℃에서 60℃까지 올라가게 됩니다.철 가루의 산화반응에서는, 철과 산소가 반응물질이며 산화철은 생성물질입니다. 철과 산소가 가지고 있는 에너지의 합이 산화철이 가지고 있는 에너지보다 크기 때문에 그 차이만큼의 에너지가 방출되는 것입니다. 이때 방출되는 에너지의 대부분이 열에너지의 형태를 띠기 때문에 주변의 온도가 올라가는 발열반응이 되는 것입니다.핫팩의 경우 매우 곱고 미세한 철 가루를 사용하는데 그 표면적이 상대적으로 넓어서 공기와 쉽게 접촉해 공기와의 산화반응이 빨라지게 하며 같이 포장되어 들어있는 소금과 활성탄도 역시 산화반응이 빠르게 일어나도록 도와줍니다. 물론 이러한 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장을 처리하여 제품을 운반하거나 보관할 때 산화반응이 일어나지 않도록 하고 있습니다.
학문 / 화학
23.11.12
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반도체란 정확하게 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.반도체는 상온에서 전기를 잘 전하는 도체와 전기가 잘 통하지 않는 부도체(절연체)의 중간 정도에 있는 물질을 말합니다. 좀 더 전공에 가깝게 표현한다면 열 등의 에너지를 통해 전도성을 급격하게 변화시킬 수 있는 고체 물질로, 일반적으로 규소(실리콘) 결정에 불순물을 넣어서 만듭니다. 고유의 용도는 증폭 장치, 계산 장치 등을 구성하는 집적회로를 만드는 것입니다. 모래와 같은 규소 산화물들을 고온에서 여러 차례 정제해 순수한 규소의 순도를 높이고, 제조 공장에서 용도에 맞게 불순물의 비율을 조절하는 정밀한 가공을 거친 후 만들어진 거대한 실리콘 주괴를 얇게 절단해 제작한 실리콘 웨이퍼가 바로 대표적인 반도체입니다. 응용 분야는 매우 다양한데, 컴퓨터 부품인 시스템 반도체나 메모리 반도체뿐만 아니라 LED, LCD, OLED 등 디스플레이 소자와 태양전지도 모두 반도체로 만들어집니다. 컴퓨터나 스마트폰에 들어가는 반도체 칩은 실리콘 웨이퍼 위에 필름 카메라 사진 현상과 유사한 제조 공정으로 복잡한 회로를 그려 넣어 제조합니다.
학문 / 전기·전자
23.11.12
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블랙홀의 생성원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.블랙홀은 다음과 같이 두가지 과정에 의해서 생성됩니다.첫째, 블랙홀은 질량이 매우 큰 별의 진화 마지막 단계에서 만들어질 수 있습니다.별의 진화과정에서 태양보다 8배 이상 무거운 별은 ‘적색 초거성’이 되며, 초신성 폭발을 일으켜 ‘중성자별’로 남습니다. 폭발 과정에서 많은 먼지를 우주에 뿌리며, 여기서 다시 새로운 별이 탄생합니다.둘째, 이처럼 별의 마지막 단계에서 생긴 블랙홀 외에 ‘원시 블랙홀’이라는 것이 있는데, 이는 약 150억 년 전 우주가 대폭발(big bang)에 의해서 창조될 때 물질이 크고 작은 덩어리로 뭉쳐져서 블랙 홀이 무수히 생겨난 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.12
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우리나라에 차가 다니는 도로가 아스팔트로 포장된 이유가 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.아스팔트 도로는 콘크리트 도로에 비해 승차감과 소음, 배수성, 빛 반사 면에서 장점이 있습니다. 고속도로를 주행하다 보면 아스팔트 부분에서는 조용해졌다가 콘크리트 부분으로 나가면 시끄러워 짐을 알 수 있습니다. 이 아스팔트 도로는 사실 아스팔트가 약 5%정도만 섞여 있고 나머지는 골재와 돌로 구성되어 있습니다. 그래서 본래는 아스팔트 혼합물 도로 혹은 아스팔트 콘크리트 도로라고 부르는 것이 맞지만, 아스팔트가 중요한 역할을 하기 때문에 분류상 아스팔트 도로라고 부르고 있습니다. 약 5%만으로 기능에 결정적 차이를 만들어내고, 이름까지 차지한 것이지요.
학문 / 토목공학
23.11.12
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오리기름의 기름은 정말 몸에 좋은가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.오리고기의 기름은 불포화지방이 많이 있습니다. 상온에서 굳는 기름은 포화지방입니다. 반대로 불포화지방은 상온에서도 굳지 않고 액체로 남습니다. 버터와 마가린에서도 이런 현상이 관찰됩니다. 우유 속 지방으로 만든 버터는 포화지방이 많이 들어 있어서 그냥 두면 굳습니다. 반면 마가린은 상온에서 굳지 않는 콩유와 옥수수유에 수소를 넣어 인위적으로 응고시켜 만듭니다.오리기름엔 불포화지방산이 많습니다. 불포화지방은 체내 콜레스테롤 수치를 떨어뜨리는 데 도움이 돼 포화지방보단 상대적으로 건강에 이롭습니다. 그러나 불포화지방이 건강에 좋고, 포화지방이 건강에 나쁘다고 단정 지을 순 없습니다. 포화지방은 피하지방을 구성하는 필수 성분인데다, 포화지방이 오히려 당뇨를 예방한다는 연구 결과도 있기 때문입니다. ‘몸에 해로운’ 지방이 따로 있다기보단, 지방을 지나치게 과다 섭취하는 게 문제입니다.
학문 / 생물·생명
23.11.12
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왜 천둥은 눈올떄는 안치는지 궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다. 천둥은 대기 하층에는 따뜻한 공기가 형성되고, 대기 상층에는 차가운 공기가 형성되는 봄철에 주로 발생합니다.겨울철에 주로 볼 수 있는 눈은 기온이 섭씨 0℃ 이하로 떨어져서 구름 안의 물 입자나 대기 중의 수증기가 얼어서 결정화된 겁니다. 작은 얼음알갱이로 구성된 구름이 발달해야 볼 수 있고, 영하의 온도라는 조건이 필요하므로 구름의 고도가 더 높아야 합니다.이에 해당하는 구름은 상층운이나 중층운입니다. 즉, 눈이 오기 위한 기상조건은 번개와 천둥이 치는 기상조건에 부합하지 않으므로 눈이 올 때는 천둥을 보기가 힘든 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.12
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태양의 흑점은 계속 그 수가 바뀌나요?
흑점은 태양의 주변 보다 온도가 낮고 자기장의 세기가 강한 곳에서 발생됩니다. 따라서 태양의 저전 속도가 위도별로 차이가 나서 태양의 자기장이 강한부분에 생기는 것입니다. 그래서 위치에 따라서 흑점이 이동됩니다. 그리고 흑점은 끊임없이 생겼다가 사라지고 합니다. 그래서 약 11년 주기로 흑점의 수가 증가했다가 감소하고 하는 것입니다. 많을 떄는 100개 이상이 되고 적을 떄는 거의 나타나지 않는 다고 합니다.흑점 주변에서는 플레어나 홍염 현상 등 폭발이 활발합니다. 흑점이 많은 시기, 그러니까 태양 활동이 활발한 시기에는 태양의 자기장이 불안정해지는데요, 여기 영향을 받아 인공위성이 오작동할 위험도 있고요, 심지어 지구에서 항공기 통신이 마비되거나, 나침반이 교란될 수도 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.12
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