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잠수함은 어떤과학적 원리로 잠수가되나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.잠수함은 배의 앞부분과 뒷부분에 있는 주부력 탱크에 바닷물을 채워서 잠수함의 중량을 조절하고 압축공기를 빼내거나 불어 넣으면서 부력을 조절하여 잠수와 부상을 한다.잠수함이 바다 속으로 잠수해야 하는 경우, 주부력 탱크에 바닷물을 많이 채워서 잠수함의 무게를 늘리면 잠수함이 바다 속에서 차지하는 부피에 해당하는 부력의 크기보다 바다 아래쪽으로 작용하는 중력이 더 커져서 잠수함은 가라앉게 된다.잠수함이 물 속에 잠겨 있다가 떠올라야 할 경우에는 주부력 탱크에 압축 공기를 불어넣어 탱크 안의 바닷물을 잠수함 밖으로 배수시킨다. 그러면 잠수함의 무게가 줄어들어 부력이 중력보다 커지게 되며 잠수함은 바다 위쪽으로 떠오르게 되는 것이다.이렇게 부력이 중력보다 커서 잠수함이 부상하는 상태가 되는 것을 ‘양성 부력’이라고 한다. 또한 중력이 부력보다 커서 잠수함이 가라앉게 되는 상태를 ‘음성 부력’이라 하고, 중력과 부력이 같은 상태를 중성부력이라고 한다.또한 바다의 해수 염분이 장소에 따라 조금씩 다르기 때문에 잠수함의 부력도 변하게 되는데, 잠수함이 염분이 높은 해수 쪽으로 이동할 때는 상대적으로 잠수함의 부력이 커져서 양성 부력이 되기 때문에 잠수함은 떠오르게 된다.이것은 바닷물에서 염류의 농도 때문에 해수의 밀도가 커져서 민물에서보다 몸이 더 잘 떠오르는 것과 같은 원리이다. 반대로, 잠수함이 염분이 낮은 해수 쪽으로 이동할 때는 상대적으로 잠수함의 부력이 작아져서 음성 부력이 되고 잠수함은 가라앉으려고 한다. 이와 같이 잠수함은 바닷물의 밀도에 따른 중력과 부력의 원리들을 적절히 이용하여 잠수와 부상을 자유자재로 할 수 있는 것이다.출처:네이버지식백과
학문 / 전기·전자
23.06.14
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반도체의 수율이 의미하는건 무엇인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.수율은 양품으로 만드는 갯수의 비율로 투입된 수량대비 양품으로 완성된 수량의 비율을 의미합니다. 수율이 중요한 이유는 100개를 투입했는데 만드는 비용과 재료는 동일하게 들어가는데 90개가 양품인것과 95개가 양품인것의 차이가 큰것을 보면 알수 있듯이 반도체회사의 수익에 큰 영향을 주는 중요한 Factor입니다
학문 / 기계공학
23.06.12
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오늘 아침 출근길에 자동차 기름이 부족하여 주유소에 들렀습니다
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.고급유의 가장 큰 특징은 옥탄가(RON, Research Octane Number)가 높다는 겁니다. 고급유는 일반적으로 옥탄가가 94 이상인 휘발유를 뜻합니다. 그에 비해 일반유는 옥탄가가 91~93 정도로 고급유와 차이가 있습니다. 즉 고급유는 일반유에 비해 옥탄가가 높다는 게 가장 큰 차이입니다. 그렇다면 옥탄가의 뜻은 뭘 까요? 옥탄가는 엔진의 노킹(이상폭발) 확률을 나타낸 값입니다. 휘발유가 엔진에서 연소할 때 적정한 온도와 압력에서 폭발하지 못하고 너무 빠르게 폭발하게 되면 연비도 낮아지고 소음도 심해지며 엔진에 불순물이 남기도 쉽습니다. 고급유는 폭발성을 강하게 해서 노킹 현상을 줄이는 특성이 있죠. 따라서 고급유를 사용하면 소음을 줄이고 엔진 찌꺼기도 줄이며 연비도 높아지는 것을 기대할 수 있습니다. 어떤 운전자들은 고급유를 넣어주면 연비가 5% 이상 향상돼서 일반유와의 가격차를 상쇄한다고 얘기를 하기도 합니다. 즉 특정 차에서는 분명 효과가 있다는 거죠.일반적으로 대배기량, 엔진 회전수가 높은 차들은 고급유를 필요로 합니다. 대표적으로 스포츠카나 터보엔진 차량 등의 고성능 자동차입니다. 차량 외에도 고성능 오토바이도 고급유를 권장하기도 합니다. 출처:한국3M
학문 / 화학
23.06.12
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나사를 툭수 나사로 만들어볼려고하는데 제작을 해야되나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.나사가 규격품이나 기성품이 아니라면 별도 제작을 해야합니다. 보통 설비의 나사는 설비업체에서 여유분을 가지고 있으나 그게 아니라면 별도제작을 해야하고 나사의 재질과 형태를 알면 나사를 제작해주는 업체도 있습니다
학문 / 기계공학
23.06.12
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반딧불이 내는 불빛은 어느 정도 인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.반딧불이의 구애는 성충이 된 후 2~3일 후부터 시작된다. 빛은 배에 있는 발광세포의 ‘루시페린(Luciferin)’이 산화하는 과정에서 나온다.반딧불은 대개 500~600um(마이크로미터)의 황색 또는 황록색의 파장을 갖지만 빛의 세기와 간격은 종에 따라 다르고 온도의 영향을 받는다.반딧불의 밝기는 보통 한 마리가 3룩스로 이론상 80마리를 모으면 쪽 당 20자가 인쇄된 천자문을 읽을 수 있고, 200마리를 모으면 신문을 읽을 수 있는 밝기가 된다.하지만 반딧불은 동시에 반짝이지 않기 때문에 여러 마리를 잡아도 고사성어에 나오는 이야기처럼 책을 읽기에는 어려움이 있다.출처:네이버지식백과
학문 / 생물·생명
23.06.12
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야구르트나 요플레에 있는 유산균, 몸에 좋다고 하는데 위산에 다 녹아서 장까지 못가지 않을까요
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.유산균은 소장과 대장까지 가야 제대로 이로운 작용을 수행할 수 있다. 그런데 많은 유산균들은 위산이나 담즙산 등 강력한 소화 효소를 견디지 못하고 중간에서 약 90% 정도가 죽는다. 물론 사균도 유익물질을 남기기 때문에 죽었다고 해서 전혀 장에 도움이 안 되는 건 아니고, 농후발효유(요거트 등) 몇 스푼을 먹는 수준만으로 섭취된 유산균의 전체 수는 많기에, 위에서 많이 죽어도 나머지 살아남은 유산균이 장까지 가서 다시 번식하게 되기도 한다.출처:나무위키
학문 / 생물·생명
23.06.11
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언론에서 얘기하는 줄기세포가 어떤건지 궁금합니다.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.줄기 세포는 아직 다 자라지 않은 배아가 정상적으로 발달하기 위해서도 필요하지만 다 자란 성체의 몸에도 꼭 필요하다. 이것은 성체의 몸에서 노화되어 죽는 세포를 보충하기 위해 끊임없이 새로운 세포의 공급이 필요하기 때문이다. 예를 들어 성체의 골수에서 발견되는 조혈모세포는 혈액에 있는 낡은 혈구(백혈구, 적혈구, 혈소판)들을 보충하기 위해 끊임없이 분열하여 혈구를 만든다. 그런데 조혈모세포는 수정란과는 달리 혈구 외에는 근육, 뼈 등 다른 세포로 분화할 수는 없다. 왜냐하면 조혈모세포의 경우 이미 분화가 많이 진행되어 분화 잠재력이 떨어져 있기 때문이다. 즉 조혈모세포는 이미 분화 과정을 많이 거쳤기 때문에 비록 줄기 세포이기는 하지만 수정란보다 다른 세포로 분화할 수 있는 가능성이 제한되어 있는 것이다. 사람으로 비유하자면 어린이 때는 운동선수, 과학자, 변호사 등 다양한 꿈을 꿀 수 있고 이를 실현할 수 있는 가능성이 충분히 있지만, 이미 생물학과 대학원에서 박사 학위를 딴 사람은 꼭 연구원이 아니더라도 생물학과 관련된 다른 직업을 얻을 수도 있겠지만 운동선수 같은 전혀 관련 없는 직업을 얻기란 거의 불가능한 것으로 비유할 수 있다.출처:나무위키
학문 / 생물·생명
23.06.11
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하이브리드 일식은 주기가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.'혼성일식'이라고도 불리는 하이브리드 일식은 태양의 테두리만 보이는 금환일식과 태양이 완전히 가려지는 개기일식이 일식이 진행되는 동안 차례로 나타나는 희귀한 천문현상이다. 이번 하이브리드 일식은 대부분 지역을 피해 좁은 경로를 따라 초승달의 그림자가 4월 20일 행성 지구의 남반구를 가로질러 보기 드문 금환일식과 개기일식을 같이 보여주는 장관을 펼쳐 보여주었다.지구에서 볼 때 달의 크기가 태양보다 조금 커서 짧은 개기일식 동안 다이아몬드처럼 빛나는 채층(彩層·chromosphere)을 관측할 수 있다.시작과 끝에서 태양 홍염과 햇빛 구슬이 달 가장자리를 지나 흐르는 장면을 볼 수 있다. 이 햇빛 구슬은 일식 동안에 달 가장자리의 들쭉날쭉한 요철 형상에 의해 햇빛이 구슬처럼 부분적으로 빛남으로써 생기는 현상이다. 이러한 효과는 1836년 이 현상을 설명한 영국 천문학자 프랜시스 베일리의 이름을 따서 베일리의 구슬이라 불린다. 하나의 구슬만이 남게 되면 달의 실루엣의 반지 주위에서 고정되어 광채를 발하는 '다이아몬드'처럼 보이는 다이아몬드 링(금환) 효과가 나타난다.중간 일식에서 중앙 프레임은 개기일 동안에만 쉽게 볼 수 있는데, 일식 추적자들이 가장 소중히 여기는 활동적인 태양의 장엄한 코로나를 보여준다. 물론 식 현상은 쌍으로 오는 경향이 있다. 5월 5일, 다음 보름달은 반영 월식에서 지구 그림자의 어두운 안쪽 부분은 보이지 않을 것이다.하이브리드 일식은 주로 10년 만에 한 번 일어난다. 21세기에 일어난 하이브리드 일식은 모든 일식 중 3%(224번 중 7번) 정도뿐이다.다음 하이브리드 일식은 2031년에 나타날 것으로 보인다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.09
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사람의 뼈 갯수가 다 똑같이 않을 수 있나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.사람의 뼈 개수는 모두 동일할 것 같지만 그렇지 않습니다. 성인이 될 때까지 개수가 줄어듭니다.뼈는 걷기와 같은 이동성을 보장하고 장기를 안전하게 지키며 심지어 생명을 유지하는 데도 중요한 역할을 합니다.이처럼 우리 몸에 꼭 필요한 뼈의 개수는 얼마나 될까? 사람은 25살이 될 때쯤 206개의 뼈를 갖게 됩니다.성인이 되기 전에는 이보다 많은 뼈가 존재하는데 어린 아이들은 약 300개의 뼈와 물렁뼈를 갖고 있습니다. 시간이 지나면서 성숙한 몸, 즉 성체가 되면서 일부 뼈가 ‘융합’됩니다. 태어난 직후 부드럽고 연약한 뼈가 이른 성인기까지 단단해지며 융합이 일어나는 것. 유년기 칼슘 섭취에 의해 연골이 점점 튼튼한 뼈로 강화된다. 이로 인해 체형과 골격 구조가 변화하는 것입니다
학문 / 생물·생명
23.06.09
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녹슨 철을 콜라를 사용하면 녹이 제거 되는 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.콜라에는 시트르산, 탄산, 인산이라는 성분이 들러있습니다. 이런 산성 물질들이 금속이나 금속의 산화물들을 일부 부식시켜 씻어주는 역할을 하기 때문입니다. 세척 효과가 있습니다.
학문 / 화학
23.06.09
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