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인체에서 일어나는 황산화 작용이란 무엇이가요??
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.항산화작용이란 산화를 억제하는 작용을 항산화 라고 말합니다. 활성산소를 제거해 주기 위해서는 항산화 작용을 하는 음식 또는 물 등을 꾸준히 섭취해 주시는 것이 좋습니다.
학문 / 화학
23.07.17
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고층 건물이 바람의 영향에도 유지되는 과학 구조가 궁금합니다.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.건물의 높이가 높아질수록 바람의 세기가 매우 커지며, 그로 인해 약한 바람이라도 건물의 진동수에 맞추어 계속 분다면 공진현상에 의해 건물을 무너뜨릴 엄청난 진동이 발생할 수 있다. 그렇기에 초고층 건물은 지진이나 바람의 흔들림을 서서히 흡수하는 탄력적인 구조를 가져야 한다. 마치 강풍이 불 때 뻣뻣한 고목은 뿌리째 뽑혀도 이리저리 흔들리는 갈대는 끝까지 견디는 원리이다. 그러나 탄력적인 구조만 갖출 경우 빌딩이 내내 흔들리는 것을 막을 방법이 없다. 이러한 진동을 줄이기 위해 초고층 빌딩에는 과학 원리를 이용한 여러 가지 방법이 사용되고 있는데 그 중 하나가 댐퍼입니다.세계적인 초고층 빌딩 중 하나인 타이페이 101 빌딩의 88층과 92층 사이에는 지름 6m, 무게 660t에 달하는 커다란 강철공이 매달려 있다. 이 강철 공이 바로 댐퍼 및 TMD, 즉 동조질량감쇄기라 불리는 장치이다. 고층 건물일수록 고유주기가 길어져 바람과의 공진현상에 의해 진동이 급격히 증가는 경우가 있는데 이런 진동은 특정주기에만 크게 발생하므로 건물의 진동주기를 변화시키면 줄어들게 되고, 이 경우 동조질량감쇄기 같은 진동제어장치는 초고층 건물의 진동주기를 변화시키는 데 아주 효과적이다. 주위에 8개의 유압 범퍼가 설치돼 진동을 흡수하는 이 강철공은 건물이 바람에 흔들릴 때 반대 방향으로 이동해 덜 흔들리게 하여 타이페이 101의 최대 진동치를 1/3 이상 줄여준다. 또한 관광코스로 건물 내에 노출되어 있기에 많은 사람들이 관람하며 초고층 건축의 과학적 원리에 한 발짝 다가갈 수 있게 해놓았다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.17
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배터리 산업이 급격히 성장 진화하고 있는데요..
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.천연흑연은 자연에 흑연 상태로 존재하는 광물을 통해 얻습니다. 탄소 성분이 오랜 시간 동안 고온·고압 상태로 층층이 쌓인 판상형 형태를 이루고 있죠. 천연흑연은 인조흑연에 비해 흑연화도가 높고 저가이며, 높은 리튬 이온 저장용량을 나타냅니다. 하지만 입자 형상이 침상 혹은 판상구조를 보이고 불규칙한 구조로 인해 표면적이 크고 edge 면의 노출이 많아서 전지에 적용 시 전해질의 침투나 분해반응에 의해 edge 면이 박리나 파괴되어 비가역 반응이 크게 일어난다는 특징이 있습니다. 그래서 높은 용량을 보이는 특성에 반해 고충전출력 특성은 인조흑연에 비해 떨어집니다. 충방전은 판상형 사이의 틈으로 리튬 이온이 이동하면서 전류가 흐르게 되는 것인데, 천연흑연은 전류의 이동경로가 양옆 2곳밖에 없어 충전과 방전 효율이 떨어집니다. 또 배터리를 계속 사용하게 되면 층이 벌어져 부풀게 되는 스웰링 현상도 자주 발생하게 됩니다. 하지만 가격이 싸다는 무시할 수 없는 장점이 있습니다. 인조흑연은 리튬 이온의 이동 경로가 많아, 효율이 높아 급속충전에 유리하다는 장점이 있습니다. 또 천연흑연보다는 안정적인 구조를 지녀 스웰링 현상이 상대적으로 적게 일어나기 때문에 배터리로 사용될 때 수명이 길다는 특징이 있습니다. 인조흑연의 원료는 석유계 타르로 만들어진 코크스, 석탄계 타르로 만들어진 코크스가 있습니다. 그 두 코크스의 특성이 약간 다른데, 그중 바늘 형태를 띠는 침상코크스가 주된 원료로 사용됩니다. 코크스는 사이즈가 크기 때문에 적당한 크기와 모양으로 가공하는 공정(분쇄-조립)과 열처리(흑연화) 공정을 거치면 인조흑연이 됩니다. 대체로 인조흑연이 천연흑연에 비해 값이 비싸며, 용량도 낮은 편입니다. 하지만 용량 유지율 면에서는 인조흑연이 천연흑연에 비해 우수한 편이고 빠르게 충전할 수 있다는 특징이 있습니다. 인조흑연은 2,500 ℃ 이상의 고열을 가해서 흑연의 결정 구조를 만들기 때문에 천연흑연보다 안정적인 결정구조를 가집니다. 그래서 리튬 이온의 반복적인 충방전에도 결정구조의 변화가 작아서 상대적으로 수명이 깁니다. 일반적으로 인조흑연계 음극활물질은 천연흑연보다 2~3배 정도 수명이 길기 때문에 오랜 수명을 필요로 하는 배터리에 사용될 수 있습니다.
학문 / 화학
23.07.17
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음식을 섭취하면 신체는 어떻게 소화를 시킬까요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.음식이 지나가는 통로 외에도 소화에 도움을 주는 기관이 더 있는데, 침샘, 간, 쓸개, 이자 등이다. 이들은 소화액을 분비해서 음식물을 분해한다. 입 안에 있는 침샘은 침을 분비하는데 침은 탄수화물을 분해해서 단맛을 낸다. 간에서는 지방의 분해를 도와 주는 쓸개즙을 만든다. 쓸개즙은 만들어지는 장소와 저장되는 장소가 다르며 만드는 것은 간이 담당하지만, 저장하는 것은 간 밑에 있는 쓸개가 담당한다. 쓸개는 쓸개즙을 저장하고 있다가 때가 되면 십이지장으로 보내 지방의 분해를 도와 준다. 그런데 십이지장에 모이는 소화액에는 하나가 더 있다. 바로 이자액인데, 위 바로 아래에 있는 이자가 만든다. 이렇게 소화는 많은 기관들이 협동해서 이루어진다.영양소의 흡수분해된 영양소의 흡수는 대부분 작은창자에서 일어난다. 작은창자 안에는 주름이 많이 있고, 이 주름에는 융털이라는 작은 털이 나 있다. 이 융털은 집에서 쓰는 수건의 표면과 비슷하다. 수건의 표면을 보면 물을 많이 닦아 낼 수 있게 작은 실들이 얽혀 있다. 융털도 이와 마찬가지로 닿는 면적을 넓게 해서 영양소를 효과적으로 흡수할 수 있도록 한다.출처:네이버 지식백과
학문 / 생물·생명
23.07.16
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화전을 하게되면 토지에 어떤 이로운점이 있나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.산이나 숲을 불태우고 그 자리에 농사를 짓는 경작 방식. 화전은 수도작(水稻作)이 불가능한 산간지대나 고원에서 초지(草地)를 태우고 난 뒤 그 땅에 밭곡식을 심어 거의 비료를 주지 않는 방식인데 나무를 일일이 베고 흙을 골라내는 일반적인 방식으로는 개간하는 데 너무 많은 노력과 시간이 필요하기에 불을 질러 화전을 일구는 것이다. 열대우림과 같은 지역에서는 영양분을 이미 수초가 흡수해버려 의외로 토지 자체는 척박해서 화전이라도 하지 않으면 농사 자체가 불가능할 때가 많아 화전을 택하기도 한다. 이 농업은 극히 원시적인 약탈경제의 한 형태로, 동양에서 가장 오래된 농경방식이다. 중국의 화경(火耕)이나 일본의 야키바타(燒畑)도 이에 속한다.출처:나무위키
학문 / 화학
23.07.16
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좀비별이란 무엇이고 왜 발생되는건가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.좀비별(영어: Zombie star)은 Iax형 초신성의 가설상의 결과로, 폭발 자체로 별의 물질을 완전히 날려버리기 보다는 잔해로서 남겨진 별을 의미한다. Iax형 초신성은 Ia형 초신성과 유사하나, 낮은 질량 방출 속도와 낮은 광도를 지닌다.과학자들은 Iax형 초신성이 Ia형 초신성의 약 5 퍼센트에서 30 퍼센트 비율로 발생할 것이라 생각한다. 서른 개의 초신성이 이러한 유형의 초신성으로 확인되어 왔다.백색왜성과 짝별로 이루어진 쌍성계에서, 백색왜성은 자신의 짝별의 물질을 벗겨내어 흡수한다. 일반적으로 백색왜성은 결국 어떠한 임계질량에 이르러 그에 따라 발생하는 핵융합 반응이 백색왜성을 폭발시켜 완전히 소멸시켜버리지만, Iax형 초신성에서는 백색왜성 질량의 단 절반만이 손실된다.출처:위키백과
학문 / 생물·생명
23.07.15
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풍력발전기의 원리는 무엇일까요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.풍력발전기 원리를 간단히 말하면 날개가회전하는 힘으로 전기를 만들게 되는데 즉, 풍차가 크고 바람의 속도가 빠를수록 날개가 많이 돌아가서 더 많은 에너지를 만들어낼 수 있습니다.그렇기 때문에 바람이 얼마나 센지, 풍차가 얼마나 큰지 이 두 가지가 핵심이라고 할 수 있으며, 이때 바람의 평균 속도는 4m/s 이상으로 불어야 합니다.
학문 / 생물·생명
23.07.15
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과학적으로 마이야르 반응은 무엇인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.모든 식품에서 자연발생적으로 일어나는 반응으로, 색깔이 갈색으로 변하기 때문에 갈변화 현상이라고도 한다. 1912년 프랑스의 과학자 루이 카미유 마이야르(Louis Camille Maillard)가 처음으로 발견하여 그의 이름이 붙었다. 사람이 먹는 포도당은 안정된 물질이기 때문에 몸속에 들어와도 여간해서는 다른 분자들과 반응하지 않지만, 170∼180℃의 고온으로 가열하면 아미노산과 잘 반응한다.예를 들어, 오븐에서 빵을 구울 때 갈색으로 변하게 된다. 이때 빵은 갈색으로 변하면서 구수한 맛을 내게 되는데, 음식의 향과 맛을 좋게 해주는 이러한 메일라드 반응의 효과 때문에 식품회사들은 과자·칩·빵·시리얼 등을 구울 때 이 메일라드 반응을 조리 비법으로 이용해 왔다.그러나 2002년 4월 스웨덴 국립식품청이 감자 튀김과 시리얼, 구운 빵에서 아크릴아마이드라는 물질을 처음으로 발견한 뒤 유럽·미국·일본은 물론, 같은 해 11월에는 한국에서도 이 물질이 발견되면서 전 세계적으로 아크릴아마이드 파동이 일어났다. 아크릴아마이드는 쥐에게는 암을 일으키지만, 인간에 대한 발암성은 확인되지 않은 발암 가능성 물질로, 그동안 이 물질이 음식에서 어떻게 저절로 생겨나는지 밝혀지지 않은 상태였다.그러다 영국과 스위스 연구팀이 170℃가 넘는 고온에서 포도당을 가네이열하면 아스파라진 같은 아미노산이 포도당과 반응해 메일라드 반응이 일어나고, 이 반응으로 인해 새로운 물질인 아크릴아마이드가 만들어진다는 사실을 밝혀냈다. 그러나 아크릴아마이드는 고온에서 기름에 튀길 때 만들어지기 때문에 120℃ 이상에서 굽거나 튀기지 않으면 메일라드 반응이 일어나지 않아 아크릴아마이드도 생성되지 않는다.출처:네이버 지식백과ㅡ
학문 / 화학
23.07.14
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비가 내릴 때 비를 적게 맞는 방법은?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.같은 거리를 간다면, 빨리 움직일수록 비를 적게 맞아요. 느림보 거북처럼 천천히 걸으면 상당히 많은 비를 맞지만 빨리 달리면 비를 맞는 시간이 짧아서 적은 양의 비만 맞게 됩니다. 따라서 걸을 때보다 뛸 때 조금이라도 비를 덜 맞을 수 있어요. 보통 사람의 경우에는 뛰어갈 때보다 걸어갈 때 40% 정도 비를 더 맞는다고 합니다.비를 맞을 때 몸의 어느 부분이 더 많이 맞을까요? 걸어갈 때는 머리와 팔에 많이 맞고, 뛰어갈 때는 몸을 앞으로 숙이기 때문에 얼굴과 가슴에 비를 많이 맞아요. 그래서 뛰어갈 때 앞쪽이 많이 젖어 비를 더 많이 맞는다고 오해하기 쉽답니다.비를 적게 맞으려면 몸을 최대한 웅크려 비를 맞는 부분을 적게 하고, 빨리 달려야 합니다.출처:네이버 지식백과
학문 / 물리
23.07.14
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장마전선은 한번 생기면 어떻게 며칠동안 존재하는 건가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.서로 다른 성질을 갖는 두 기단 사이에 형성되는 전선(front)의 종류 중 두 기단의 세력이 비슷하여 경계면이 빠르게 이동하지 않고 거의 같은 곳에 머물러 있는 것을 정체전선(stationary front)이라고 한다. 장마전선은 우리나라에서 형성되는 대표적인 정체전선으로 북태평양기단과 오호츠크해기단, 또는 시베리아기단이 만나 동서로 길게 전선면을 형성하며 생긴다.장마전선의 특성북태평양기단과 오호츠크해기단은 서로 온도 차이는 있지만 두 기단 모두 습한 성질을 가지고 있으며, 우리나라에서는 해마다 6월 하순에서 7월 하순까지 약 한 달여 간 두 기단이 세력 다툼이 지속되며 정체전선을 형성한다. 이로 인해 편서풍으로 서쪽의 기상상태가 이동하여도 전선은 여전히 우리나라에 놓이게 되고, 구름이 많이 생기며 집중적으로 비가 내리게 된다. 장마전선이 북상했다는 것은 북태평양기단이 오호츠크해기단보다 세력이 우세하여 두 기단의 경계면이 북쪽으로 올라간 것이며, 장마전선이 남하했다는 것은 오호츠크해기단의 세력이 우세하다는 뜻이다. 이와 같이 두 기단의 세력 우세에 따라 장마전선이 오르락내리락 하다가, 태양의 고도가 높아짐에 따라 북태평양기단의 세력이 강해지면서 오호츠크해기단을 북쪽으로 밀어내면 장마는 끝나게 된다. 그리고 우리나라는 북태평양기단의 영향으로 덥고 습한 한여름 날씨가 된다. 위성사진에서 두 기단의 경계선을 따라 동서 방향으로 띠모양의 구름이 분포되어 있는 것을 볼수 있는데, 이것이 장마구름이다.출처:네이버지식백과
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.13
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