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드라이아이스 승화 원리가 어떻게 되나여?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.드라이아이스의 구성 성분은 탄산가스(이산화 탄소)입니다. 이 탄산가스는 낮은 온도에서 냉각시키면 액체를 거치지 않고 바로 고체가 되는데 이것을 승화라고 합니다. 탄산 가스가 응결하지 않고 승화하려면, 최소 영하 70도 이하의 온도는 필요합니다. 탄산 가스를 영하 70도에서 승화시킨 고체가 바로 드라이아이스입니다. 드라이아이스가 영하 70도 이상에 있으면 점점 기체로 승화합니다. 탄산가스를 냉각시켰으니 드라이아이스를 다시 승화시키면 당연히 탄산 가스가 나옵니다. 이 현상이 드라이아이스의 흰색 연기와 관련 있습니다.
학문 / 화학공학
23.11.10
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중력의 힘이 얼마나 되나요? 중력의 힘이 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.어떤 물체가 받는 중력의 크기를 우리는 무게라고 부릅니다. 몸무게란 우리 몸을 지구가 잡아당기는 중력의 크기로, 몸무게가 무거운 사람은 가벼운 사람에 비해 지구가 잡아당기는 힘이 셉니다. 무게는 힘의 단위인 N(뉴턴)을 사용해야 하지만 일상생활에서는 g(그램)이나 kg(킬로그램)을 주로 사용합니다. 일정한 중력이 작용한다는 가정 하에 뉴턴의 만유인력 법칙은 F=mg로 단순화 됩니다. (m은 물체의 질량이고, g는 평균적으로 9.81m/s²의 일정한 크기를 갖는 벡터이다) 이 식으로 나온 값은 물체의 무게입니다. 중력으로 인한 가속도는 g와 일치합니다.지구 위에서도 중력의 크기가 달라져요. 높은 산 위에서 무게를 측정하는 경우에도 산 아래에서 측정할 때와 다른 값을 얻게 됩니다. 산 위로 올라가면 지구 반지름보다 더 거리가 멀어지기 때문에 산 아래에서 측정할 때보다 무게가 작아집니다. 이처럼 지구의 표면에서 멀어질수록 중력의 크기는 작아져서, 지구의 표면으로부터 지구 반지름인 6,400km 만큼 떨어진 곳에서는 지구의 중력이 1/4로 약해지게 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.10
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선형 유도 모터(리니어모터)의 구성과 작동 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.리니어모터는 일반 회전형 모터를 축방으로 잘라 놓은 형태를 지니고 있습니다.일반모터는 회전형의 운동력을 발생시키는 것에 비해 리니어모터는 직선방향으로 미는 힘인 추력을ㅇ발생시키는 점이 다르나 구동원리는 근본적으로 같다고 보면 되겠습니다.보다 쉽게 설명하면 '평평하게 펼쳐진 일반 회전형 모터' 로 정의 가능하고, 동작원리는 리니어모터와회전형모터가 같다고 보시면 되겠습니다.동작원리 : 리니어모터 = 회전형모터차이점으로는 일반 회전형모터는 회전자가 돌아가지만 고정자는 고정되어 있고, 리니어모터 시스템은회전자 또는 영구자석 트랙 중 하나를 움직이게 할 수 있습니다.움직이는 회전자모터의 경우 회전자 무게가 부하에 비해 작은 편이나 높은 유연성을 가진 케이블로 구성된 케이블 관리 시스템이 따로 필요합니다.리니어모터는 FA(Factory Automation)에서 공작기계의 위치 결정 장치, 로봇 이송장치, 융융 금속의 구동 제어 등에서 활용되고 있습니다. 경우, 공장 내 반송, 클린룸 내 반송, 건물 내의 입체 반송, 고속 구분 장치 등에서도 응용되고 있습니다.
학문 / 기계공학
23.11.10
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평소궁금했던건데 소행성이랑 지구와 충돌될수도있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.과학계에 따르면 현재 소행성이 지구에 충돌할 위험은 '0'에 가깝습니다. 하지만 지금도 과학자들은 소행성이 충돌했을 때 지구에 미치는 충격을 가늠하고 대처법을 고민하고 있습니다. 아무리 낮은 가능성이라도 과학은 언제나 만반의 준비를 해야 한다는 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.10
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초전도 현상에 대해서 설명해 주실 수 있으신가요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전전기저항이 없는 초전도체로 강력한 전자석을 만들어 자기부상열차에 적용하면, 차체를 선로에서 10cm 정도 띄워 제트기 수준의 초고속(시속 약 900km) 운행이 가능합니다. 초전도체란 임계온도 이하에서 전류를 흘려주면 전자 하나하나가 아닌 두 개의 전자가 짝을 지어 형성하는 쿠퍼쌍(전자쌍)으로 전류가 흐르며 전기저항이 없어지는 특이한 성질을 보이는 물체입니다. 초전도는 양자 역학적 현상으로, 가령 초전도 전선으로 된 고리에 전류를 흘릴 경우 전원 공급 없이도 무한히 전류가 흐르게 되며, 매우 센 전류를 흘려 강한 자기장을 만들면 자기부상을 유도할 수 있습니다. 이를 이용하면 현재까지 상용화된 자기부상열차와는 차원이 다른 새로운 초고속 교통수단을 구현할 수 있는 것입니다. 문제는 상온에서 작동 가능한 고온 초전도체가 필요하다는 것입니다. 현재의 과학기술 수준에서 초전도 전자석을 유지하려면 액화 헬륨 등을 활용해 그 온도를 초저온으로 유지해야 하므로, 경제성을 확보할 수 없어 상용화가 불가능한 상태입니다.
학문 / 전기·전자
23.11.10
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실험관아기는 어떤과정으로 탄생되는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.시험관 아기는 아기가 시험관에서 자라 출생하는 것이 아니라 정자와 난자의 수정과 초기 발생만 시험관에서 이루어지며, 그 다음 과정은 일반 태아들처럼 엄마의 자궁에서 자라 태어나는 것입니다. '시험관 아기'라는 말은 정자와 난자의 수정이 시험관에서 이루어지기 때문에 붙여진 명칭입니다.그 과정은 난자 채취일로부터 3일 또는 5일 후에 실시하며, 가늘고 부드러운 관을 사용하여 건강한 배아를 착상할 자궁내로 넣어주는 과정입니다. 보통 채취 후 3일 째 8세포기 정도의 배아를 이식하며, 경우에 따라서 5일째 배반포 시기까지 배아를 배양하고 이식하기도 합니다.
학문 / 생물·생명
23.11.10
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우주의 크기가 팽창하면 행성간의 거리도 점점 멀어지나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주 공간은 끊임없이 팽창하고 있기 때문에 태양과 지구 사이의 거리는 멀어지고 있습니다. 이것은 우주 전체의 모든 천체들이 서로 멀어지고 있기 때문에 발생하는 현상입니다. 멀어지면 멀어질수록 팽창속도는 더 빨라집니다.이러한 현상은 알버트 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측된 것으로, 우주의 확장 속도는 거리가 멀어짐에 따라 증가하고 있습니다. 하지만, 지구와 태양 사이의 거리 변화는 매우 작기 때문에 일상적으로 인식하기는 어렵습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.10
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스팀 청소기의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.스팀청소기의 원리는 청소기에 달린 히터로 물을 가열해 여기서 나온 스팀이 걸레를 통과하면서 바닥의 때를 불린 뒤 초극세사 패드(천조각)로 닦아내는 방식입니다. 증기를 이용하기 때문에 청소 뒤 바닥에 물기가 남지 않고 금방 뽀송뽀송해집니다.
학문 / 전기·전자
23.11.10
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태양 폭풍이라는 것은 어떤 현상을 말하는 것인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.태양으로부터 우주공간으로 나가는 플라즈마(전자, 양성자, 헬륨 원자핵 등으로 이루어진 대전입자)의 흐름을 태양풍 또는 태양폭풍이라고 하며, 코로나 홀에서 방출 되는 빠른 속도의 태양풍(500 km/s 이상)을 고속태양풍이라 합니다.전문가들은 조만간 강력한 태양 폭풍이 지구를 덮칠 수 있다고 경고했습니다. 태양폭풍은 태양 흑점이 폭발해 표면에 있던 높은 에너지를 가진 플라스마 입자가 우주로 방출되는 현상을 일컫습니다. 태양폭풍이 발생하면 지구에서는 자기장 교란 현상이 나타나며, 인공위성이 궤도를 이탈할 위험도 커집니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.10
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태양계에서 가장 가까운 수성보다 금성이 왜 더 뜨거운건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.수성은 태양에 가장 가까운 행성이고 태양을 향하는 면의 표면 온도가 화씨 800도(섭씨 430도)까지 올라갈 수 있는 반면, 대기가 매우 얇아 열을 유지할 수 없기 때문에 행성의 밤 쪽 온도가 크게 떨어집니다.반면 금성은 대기의 96%가 이산화탄소(CO₂)로 이루어져 있기 때문에 온실효과가 왕성하게 일어나 표면온도가 높게 나타납니다.금성의 평균 표면 온도가 화씨 864도(섭씨 462도)로 태양계에서 가장 뜨거운 행성입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.10
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