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답변 내역

비누가 세균은 없애는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.비누는 친유성기와 친수성기를 포함하고 있습니다. 대부분 때는 피부에 묻어 있는 유분이고 세균 또한 그 때에 포함되어 있습니다. 유분에 붙어 있는거죠. 비누로 씻으면 기름과 친화성이 높은 친유성기가 유분, 피지막 등을 흐트리고 빼앗아갑니다. 그리고 피부와 때 사이에 물과 친화성이 높고 기름와 친화성이 낮은 친수성기가 물과 함께 들어와서 때를 완전 분리시켜 주는겁니다. 이해가 쉽게 하려고 이렇게 설명했지만 비누에 친유성기와 친수성기는 하나의 회합체를 이루고 있습니다. 비누에서는 친유성기부분끼리 똘똘 뭉쳐있고 친수성기가 외부로 둘러싼 구형으로 있다가 물에 풀면 표면장력이 떨어져서 친유성기 부분이 때에 붙어서 피지막을 흐트러뜨리고, 친수성기가 물을 끌어들이는 겁니다.자세하게 설명하려면 내용이 매우 길어지겠지만 대략 위와 같은 원리입니다.
학문 / 화학
23.05.03
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지진에 대비에 필수인 내진설계는 어떻게 하는것인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.현재 건축법 상 구조 안전의 확인 대상인 건축물은 2층 이상(목구조는 3층 이상), 연면적 200제곱미터 이상, 단독주택 또는 공동주택 중 한가지라도 해당될 경우입니다. 해당이 되는 건축물을 착공할 때 구조 안전 확인 서류를 제출해야 합니다. 그러기 위해서는 설계시 구조계산이란 것을 해야 하는데 그 내용 중에 건축물의 고정하중, 적재하중, 지진하중, 풍하중, 적설하중, 그 외 진동 및 충격에 대한 하중 들을 버틸 수 있게 설계하는 것입니다. 내진 설계란 지진하중에 대한 구조 계산인데 건축물 구조 자체가 지진에 버틸 수 있게 하거나 진동을 대신 받아서 상쇄할 설비를 갖추는 등의 방식이 있습니다. 지진에 대한 기준은 기록에 있는 역대 지진 중 가장 강했던 규모를 기준으로 하고 있으며, 지진 발생 빈도에 따른 지역계수와 건축물의 규모나 용도에 따라서 중요도를 정하여 지진 발생 우려가 높거나 이용자가 많을 것으로 예상되는 용도는 기준이 더 강하게 적용됩니다. 위 내용에도 있듯이 지진 외에도 건축물에 영향을 줄 수 있는 다양한 하중이 반영되기 때문에 지진 만을 대비하기에는 강한 구조체가 만들어지는 겁니다. 물론 시공비용을 아끼기 위한 부실시공이나 시공기술 부족에 의한 하자 등으로 건축물이 무너질 수는 있습니다. 계산 기준 보다 매우 강력한 재해가 발생하는 것이 아니라면 앞서 얘기한 부실시공일 가능성이 매우 높습니다.구조 설계를 통해서 구조형태를 포함 건축물 기둥, 보, 내력벽 등 주요 구조부의 크기, 재료, 위치 등이 정해져서 그대로 시공되어야 합니다. 우리나라도 지진의 안전지대가 아니라는 말이 나올 정도입니다. 그래서 최근에는 대상 규모를 더 줄여서 범위를 확대하였고, 내진성능을 건축물 대장에 표기하도록 하여 더욱 내진설계에 중점을 두고 있음을 알 수 있습니다. 계속 되는 환경의 변화를 주시하여 기준에 반영하고 있기 때문에 부실시공이나 치명적인 하자가 아니라면 내진 대책이 잘 이루어진 건축물이라 생각하시면 좋겠습니다.
학문 / 토목공학
23.04.30
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피라미드속 미라는 어떻게 긴 세월동안 보존 될 수 있었나요 ??
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.고대 이집트인들이 미라를 만들기 위해서 사용한 소금이 수분을 제거하고 방부제의 역할을 해줬기 때문에 가능했을 것입니다. 정확히는 소금이 아니라 탄산수소나트륨입니다. 우선 시신의 뇌와 장기를 모두 제거합니다. 제거 방법은 생략하겠습니다. 비워진 두개골과 복강은 깨끗이 씻어냅니다. 그 후 심장 만은 특수처리 후 다시 안에 넣고 복강의 빈 공간을 몰약, 송진, 계수나무, 향신료 등으로 채우고 향유와 술로 시신을 씻어냅니다. 시신을 나트론이라는 소다석(탄산수소나트륨)에 파묻어 수분을 빼줍니다. 나트론은 수분을 제거하면서 피부조직을 단단하게 해주고, 박테리아 제거 효과를 가지고 있습니다. 염장을 마친 시신은 냄새 제거를 위해서 송진과 향유를 바르고 붕대로 감싸서 관 속에 넣게 됩니다. 그렇게 만들어진 미라가 수천년이 지나도 잘 보존되어서 현대에도 DNA검사 등이 가능하게 된 것입니다. 어떻게 그 원리를 알게 된 것인지 모르지만 매우 대단한 방법이라 생각됩니다.
학문 / 생물·생명
23.04.28
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인류 최초의 발명품에는 어떤 컷인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.인류 최초의 발명품이 정확히 무엇인지는 기록이 남아있지 않기 때문에 알 수는 없습니다. 남아 있는 유적을 통해서 추측하는데 많은 학지들은 인류 최초의 발명품으로 이쑤시개라고 말합니다. 석기 시대에 사용했을 것으로 추정되는 이쑤시개는 없지만 180만년 전 인류의 치아 화석에서 발견한 홈을 보고 풀줄기로 에를 쑤신 흔적이라고 말했습니다. 그 시기부터 인간이 고기를 먹기 시작했고, 치아에 고기가 끼는 문제가 발생하게 되면서 이쑤시개를 만들어 썼을 것으로 추정하고 있습니다. 개를 예로 들어 본다면 개의 이빨은 아래 어금니가 비스듬하고 길게 튀어나와 있고, 입을 다물었을 때 윗어금니와 만나는 위치에 틈이 있습니다. 그래서 고기를 먹어도 이빨 사이에 끼지 않습니다. 하지만 인간의 치아는 그런 틈이 없기에 치아 사이에 고기가 잘 끼게 되는 것입니다. 이를 제거하기 위해 이쑤시개를 발명했을 것이라고 추측하는 것입니다.만약 자연의 재료를 약간 손질해서 만든 것을 그냥 도구라고 보고, 자연의 재료의 성질까지 바꿔서 만들어낸 것을 발명품이라는 전제로 본다면 인류 최초 빌명품은 토기일 것이라는 학자도 있습니다. 생태 환경의 변화(해수면의 상승으로 바다가 늘어남)로 육지에 살던 인류가 강과 바다 주변에서 많이 살게 되었습니다. 그러면서 식량이 더욱 풍부해졌고, 생으로 먹거나 구워서 먹던 것을 삶는 방식의 조리를 위해서 만들어 사용했을 것이라 추측하고 있습니다. 그 외에도 저장에도 사용되었을 것이라는 얘기도 있습니다. 하지만 인류의 삶에 큰 변화를 줄 수 있었던 기능은 음식을 삶을 수 있다는 것입니다.실제 다른 발명품도 있을 가능성도 있습니다만 현재까지 추측하고 있는 인류 최초 발명품은 위와 같을 것입니다.
학문 / 생물·생명
23.04.27
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컴퓨터 키보드는 전세계가 모양이 같나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.영문 배열을 기준으로 전세계 키보드 배열은 같습니다. 키보드는 타자기의 배열을 기본으로 만들어졌는데 최초 타자기 자판을 만든 사람이 사용하기 좋게 만들었다는 설이 가장 유력할 것이라고 합니다. 개발자가 생각하기에 가장 많이 사용되는 글자를 검지, 중지, 약지가 가기 좋은 위치에 두었다고 합니다. 순서 또한 자주 이어지는 글자를 손가락이 가기 편한 순서로 두었다고 합니다. 일부에서는 타자기 특성상 수정이 안되기 때문에 더 신중하게 쓸 수 있게 손이 느리게 움직일 수 있도록 배치했다고 합니다. 사람마다 차이가 있겠지만 손은 포함한 신체부위들은 계속 사용할수록 그 행동에 익숙해져 빠르게 움직일 수 있기 때문에 키보드로 글을 쓰는 속도 또한 금방 빨라질 수 있을 겁니다. 그런 것을 보아 굳이 느리게 쓰도록 배열하는 것은 큰 의미가 없을 것으로 보입니다.정확한 이유는 개발자만 알겠지만 개발자가 쓰기 편하도록 만든게 유력할 것으로 생각합니다.
학문 / 전기·전자
23.04.27
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삶은 계란 노른자가 겉이 녹색 빛을 띠는 이유?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.달걀을 삶고 나서 노른자 표면에 생기는 녹색의 물질은 황화철입니다. 삶을 때 받은 열로 인해서 흰자에 있는 황화수소와 노른자에 있는 철이 반응하여 생겨난 화합물입니다. 섭취해도 문제는 없지만 몸에 좋지 않다고 알려졌던 적이 있습니다. 황화철이 생기기 쉬운 경우는 달걀의 신선도가 떨어질 때와 오래 삶았을 때, 높은 온도로 싦았을 때입니다. 되도록 낮은 온도로 삶으시고, 적당한 시간 동안 삶으면 생기지 않거나 덜 생깁니다. 신선도에 있어서는 구매 후 빨리 소비하는 것이 좋습니다. 달걀을 삶고 나서 바로 찬물에 담그면 황화철도 덜 생기고 껍질도 잘 벗겨지게 만들 수 있으니 다 삶아졌으면 뜨거운 물을 버리고 달걀을 찬물에 담궈주십시오.
학문 / 생물·생명
23.04.26
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파르테논 신전과 같은 석회석 재질의 건물
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.고대 그리스의 건축술과 자원이 있었고 당시 페르시아 전쟁에 승리한 연합군의 동맹국으로부터 전쟁준비금 명목으로 거둬들인 자금이 있었기에 가능했습니다. 당연하겠지만 건축술이 갖춰지지 않았다면 불가능한 것이기 때문에 건축술은 충분했을 거라는 것은 유추할 수 있습니다. 건축술이 갖춰질 수 있는 요인이라면 이집트 문명이 청동기였던 것에 비해 그리스는 철기로 더 강도 높은 도구를 사용하고 있었기에 가능했을 것으로 추측됩니다. 그리고 재료가 화강석에 비해 물성이 약한 대리석이었기에 저 정교하게 조각할 수 있었고, 들어올리기 쉬운 편이었을 겁니다. 기둥을 만드는데도 당시 들어올릴 수 있는 무게와 크기로 분리해서 만든 뒤 쌓아올려서 연결한 것을 볼 수 있습니다. 그리고 그리스는 기하학과 예술이 발달했었기에 더욱 정밀하고 예술성까지 갖춘 건축물이 만들어졌을 거라 생각됩니다.그리스에는 재료로 쓰인 대리석이 풍부하게 나올 수 있는 지리적 특성이 있기에 수급이 어렵지 않았을 겁니다. 각 국가별 고대 건축물은 환경의 영향도 많이 받습니다. 목조 건축물이 많았던 것은 목재가 구하기 쉽고, 비교적 가공이 쉬웠기 때문에 많이 사용되었습니다. 유럽의 일부 국가들이 대리석을 많이 사용했던 것은 대리석이 구하기 쉬운 환경이었기에 가공할 장비와 기술력이 갖춰진 이후부터는 많이 사용되었습니다. 간단한 예로 제주도에서 현무암이 담장 또는 건축물에 많이 사용되는 것은 그만큼 구하기 쉬웠기 때문입니다. 그렇듯 기술이 갖춰진다면 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 사용하여 건축을 하는 것이 흔한 사례였습니다. 파르테논 신전 이전에 목조로 지어진 신전들도 존재했습니다. 화재나 전쟁으로 소실되어 버리면서 더 튼튼하고 화재에 강한 석조 건축물들 위주로 남은 것입니다.당시 그리스 건축기술이 얼마나 발달 되었는지 정확하게 알 수는 없지만 남아 있는 유적들을 근거로 유추했을 때 매우 뛰어난 기술을 갖추고 있었을 것으로 예상하고 있습니다.
학문 / 토목공학
23.04.26
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제로 콜라등 제로 음료에 보면 0kcal 라고 되어있는데 진짜 0칼로리 인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.0kcal는 아닙니다. 실험 감도나 오차를 고려햐 100ml당 4kcal 미만 제품은 무열량 또는 제로 칼로리라고 표시가 가능합니다. 매우 적은 열량이지만 열량은 있습니다.제로칼로리 음료는 단맛을 내기 위해서 설탕 대신 인공감미료가 들어갑니다. 수크랄로스, 에리스리톨, 아세설팜칼륨, 아룰로스, 아스파탐, 스테비올배당체, 몽크후르츠 농축과즙 등이 들어갑니다. 설탕에 비해 수백배의 단맛을 내는 것으로 보통 음료당 2~3가지 인공감미료가 들어갑니다.인공감미료에 대한 안전성은 여전히 논란이 되고 있습니다. 권장량만 지키면 문제 없다고 하지만 여러 임상실험 결과 인체에 부정적인 영향을 미친다는 결과가 나오기도 하였습니다. 특히 아스파탐에 대한 유해성은 현재까지도 논란이 진행되고 있을 정도입니다. 대부분의 인공적으로 만들어진 식품첨가물들은 인체에 부정적인 영향을 주는 것은 사실입니다. 제로 음료가 열량이 낮다는 장점은 있지만 부정적인 부분도 많으니 잦은 섭취와 과다 섭취는 피하실 것을 권장합니다.
학문 / 화학
23.04.26
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원숭이두창을 뉴스에서 엠폭스라고 바꾸어 부르는 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.엠폭스는 Monkeypox에서 monkey를 M으로 바꿔서 부른 것으로 원숭이에 대한 혐오를 조장할 수 있다고 하여 개정한 병명입니다.원숭이두창은 1950년대 아프리카 원숭이에게서 처음 발견돼 이 같은 이름이 붙었지만 쥐나 다람쥐 등 설치류에도 퍼졌습니다. 이후 수십 년간 중앙아프리카와 서아프리카 약 12개국에서 고유종으로 자리잡은 인수공통감염병이 됐습니다. 최근 영국을 시작으로 비 풍토병지역으로 확신되어 개명 논의가 가속화 되었습니다. 바이든 정부에서 WHO에 윈숭이두창이라는 병명의 개명을 하도록 지속적으로 압박해왔다고 알려져 있습니다.WHO와 세계동물보건기구(WOAH), 유엔식량농업기구(FAO)의 공동 권고안에 따르면 질병의 이름은 부정적인 영향을 최소화해 특정 문화, 사회, 국가, 지역, 직업 또는 인종 그룹에 불쾌감을 줘선 안 된다고 합니다.
학문 / 생물·생명
23.04.25
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공기청정기의 과학적 원리가 알고싶어요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.공기청정기의 정화는 방법은 단순합니다. 필터를 통해서 공기가 지나감으로써 먼지를 걸러주고 있습니다. 더 많은 공기가 필터를 지나가게 하기 위해서 에어 스크류를 모터로 돌려 인위적인 바람을 발생시켜 공기를 인입시킵니다. 미세먼지, 초미세먼지 등은 입자가 매우 작기 때문에 그런 입자도 걸러줄 수 있는 촘촘한 필터가 개발되어 사용되고 있으며, 제품에 따라 자외선 소독, 이온 발생 기능이 들어간 것도 있습니다. 미세먼지 감지센서가 장착되어 자동으로 바람의 세기를 조절하여 정화시간을 줄여주는 기능 또한 대부분의 제품에 포함되어 있습니다. 여러가지 기능이 추가되면서 복잡한 원리일 것으로 생각될 수 있지만 기본은 먼지를 포함한 공기가 필터를 지나감으로써 정화되는 단순한 원리입니다.
학문 / 화학
23.04.25
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