뉴턴의 관성의 법칙이 실생활에서 사용되는 예는 어떤게 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.관성 법칙은 물체에 힘이 작용하지 않으면 정지해 있던 물체는 계속 정지해 있고 움직이던 물체는 계속 등속 직선 운동을 하는 현상입니다. 관성은 질량이 클수록 큽니다. 우리 일상 생활에서의 관성의 예로 정지한 버스가 갑자기 출발할 경우 버스는 앞으로 움직이지만 사람의 몸은 정지 상태를 유지하려는 관성 때문에 뒤로 쏠리는 경우가 있습니다. 또한, 반대로 달리던 버스가 갑자기 멈추는 경우 버스는 멈추지만 사람의 몸은 앞으로 계속 운동 상태를 유지하려는 관성 때문에 앞으로 쏠립니다. 이것 이외도 질량이 큰 트럭이 질량이 작은 자동차 보다 정지하기가 어려워 제동거리가 길어집니다.
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연못 물위에 소금쟁이가 떠 다니는 것은 어떤 과학적인 원리가 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.소금쟁이 다리에 기름 성분이 있고 기름은 물보다 비중이 낮기 때문에 소금쟁이는 일단, 물에 뜰 수 있습니다.그러나 아무리 가벼운 소금쟁이라도 질량이 있기 때문에 물 표면을 누르게 됩니다.이때 아무런 힘(작용)이 없다면, 소금쟁이도 결국 물에 빠지게 될 겁니다. 그런데, 물 분자는 아주 강한 수소결합을 할 수 있기 때문에 물의 표면장력(표면적을 최소화하려는 힘) 또한 매우 강합니다. 소금쟁이가 물 표면을 누르면, 평평한 수면이 오목하게 들어가서 물의 표면적이 증가하게 됩니다.이때 물의 표면장력은 반대로, 물의 표면적을 감소시키려 합니다. 결국, 적정선에서 이들 두 힘 사이에 균형이 이루어지기 때문에 수면은 더 이상(더 많이) 오목해지지 않고 소금쟁이는 물에 계속 떠 있을 수 있게 되는 것입니다.
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혈액형에 따라 걸리는 질환이 다르다고 하던데 과학적 근거가 있는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.혈액형은 질병과 관련이 있는 것으로 발표되고 있습니다. 지난 5월 eLife에 게재된 연구에 따르면 A형은 혈전 위험성, O형은 출혈 장애 관련 질환이 높았고, B형은 신장결석 형성 위험이 적은 것으로 나타났습니다. 510만명의 스웨덴 인구의 건강 데이터를 바탕으로 ABO 및 RH식 혈액형과 1217개의 질병 사이의 관계를 분석한 결과입니다. 최근에는 혈액형과 코로나19 감염 취약성 사이의 연관성에 대한 관심이 높아졌는데, 하버드대 의대 연구진은 A형 혈액을 가진 사람이 코로나19에 감염될 가능성이 높다는 연구 결과를 국제학술지 '블러드 어드밴시스'에 발표했습니다. 하지만 곧이어 발표된 대규모 게놈 연구 결과는 이와 반대였습니다. 기존 연구에서 언급한 ABO혈액형을 결정하는 유전자 영역이 존재하는 9번 염색체의 9q34.2 영역과 코로나19 환자 사이에 통계적 상관성이 낮은 것을 보였기 때문입니다. 분석에 활용한 데이터 수가 훨씬 방대하다는 점에서 혈액형과 코로나19 감염 위험성의 관계는 여전히 논란에 있습니다.
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루미놀 반응이라는 것은 어떤 원리로 나타나는 현상인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.루미놀은 다양한 용도로 쓰이는 화학발광을 나타내는 화학물질로, 적당한 산화제와 섞으면 푸른 빛을 냅니다. 이는 흰색에서 노란색 정도의 색을 띠는 고체로, 이온화된 유기용매에 녹으며, 물에는 녹지 않습니다. 루미놀 반응은 철과 반응하기 때문에 범죄 현장 등에서 혈흔을 감식하는 데 쓰이며, 생물학자에겐 구리, 철, 시안화물을 검출하는 세포 분석에 쓰입니다.루미놀을 한 면적에 고르게 뿌리면, 활성 산화제가 루미놀을 빛을 내게 하며 빛은 어두운 곳에서 볼 수 있습니다. 발광은 30초 정도 계속되지만, 노출을 길게 해 촬영을 하면 이 반응을 기록할 수 있습니다. 뿌릴 때에는 많은 혈흔이 있는 곳에 더 많은 양이 집중되도록 고르게 뿌려야 합니다. 발광의 정도는 뿌린 양에 비례하지 않고, 남은 흔적의 양에 비례합니다.
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신맛이 나는 음식을 먹거나 보기만 해도 침이 고이는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.레몬처럼 신맛이 나는 음식을 먹지 않고 보기만 해도 아니 상상만 해도 입안에 침이 고이는 것은 경험에 의한 것입니다. 과거 레몬을 먹었을 때 신맛이 강하게 느껴졌던 경험이 떠오르는 것으로 이때 뇌는 마치 먹고 있다는 착각을 일으켜서 침을 분비하는 것입니다.
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헤어드라이기는 누가 어떻게 발명한 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.헤어드라이어는 1888년 프랑스에서 알렉상드르 페르디난드 고데프로이 (Alexandre F. Godefroy)가 최초로 개발합니다. 근데 우리가 아는 모습과는 많이 달랐어요. 오븐에 연결된 보닛과 같은 모습이었죠. 마치 주방에 있는 후드처럼 생겼죠. 1910년대에는 가정용 헤어드라이기가 등장합니다. 그때가 이제 막 진공청소기가 상용화되었을 때였는데요. 진공청소기에 열원을 부착하여 헤어드라이어로 쓰는 일종의 DIY 키트였죠.
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사람은 어떤 원리로 소리를 들을 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.소리는 공기의 압력 변화로 생긴 진동이 물질을 통해 세로 방향으로 전달되는 압력파입니다. 소리는 주파수, 파장, 속도, 크기 등 파동의 전통적 특징을 모두 가지고 있습니다. 하지만 무선전파나 마이크로파, 가시광선 같은 전자기파와 달리 소리는 소리는 진공을 통과할 수 없습니다. 소리가 이동하기 위해서는 기체든, 액체든, 고체든 매체가 되는 물질, 즉 매질이 필요합니다. 소리를 듣는 과정은은 외이, 중이, 내이를 통해 소리가 이동하는 과정이지만, 듣는 것을 해석하는 부위는 우리의 뇌입니다.
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아이언돔이 미사일 방어에 과학적으로 어떤 강점이 있는 것인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.아이언 돔은 미니 이지스 레이다에 사이드와인더급 무게 80 kg, 적외선 유도 미사일을 장착한 개념입니다. 모든 다연장 로켓포와 야포를 방어할 수 있습니다. 즉, 기존의 패트리어트나 천궁 레이다에 미사일만 작은 것을 장착한 개념입니다. 아이언돔은 레이더와 첨단 추적기술, 미사일방어 포대를 사용해 이스라엘로 날아오는 로켓이나 박격포의 궤도를 추적하는 시스템으로 90%이상에 달하는 요격률을 자랑합니다.
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화학적 원료들은 어디서 얻어지나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.초기 약료의 원료는 대부분 자연상태에서 구했습니다. 그래서 한정적이었죠. 지금은 자연상태에서 얻어지는 천연 원료도 있지만 화학약품을 섞어 합성한 합성의약품들이 많습니다.
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단풍이 드는 이유와 요 인에는 무엇이 있나요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.가을철이 되어 아침, 저녁으로 선선해지면 나무는 월동준비를 위하여 나뭇잎을 떨어뜨리기 시작합니다. 나뭇잎이 떨어지는 이유는 나뭇잎과 가지사이에 잎이 바람에 쉽게 떨어질 수 있도록 하는 떨켜층이 형성되기 때문입니다. 떨켜층이 형성되면 나뭇잎은 햇빛을 받아 만들어 낸 녹말(탄수화물)을 떨켜층 때문에 줄기로 보내지 못하고 나뭇잎 안에 계속 갖고 있게 됩니다. 이것이 계속되면 잎안에 녹말(탄수화물)이 계속 쌓이게 되고 결국 이로 인하여 엽록소는 파괴되고 대신 엽록소 때문에 보이지 않던 카로틴(Carotene), 크산토필(Xanthophyll)과 같은 색소가 나타나 나뭇잎이 노랗게 보이게 되거나 혹은 안토시아닌(Anthocyanin)이 라는 색소가 생성되어 나뭇잎의 색이 붉게 보이는 것입니다.
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