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에어프라이기는 음식이 어떤 원리로 바삭해지나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.에어프라이어는 열선을 고온으로 데우고 그 데워진 공기를 순환시켜서 음식을 데워줍니다. 200도 정도 되는 고온의 열풍이 수분을 가열하고 증발시키는 과정에서 겉은 바삭해지고 음식물 내부에 지방과 기름기가 녹아 나오면서 속은 부드럽게 됩니다. 오븐과 비해서 조리시간이 짧다는 것도 장점일 수 있습니다.
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전기·전자
23.04.01
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콘크리트와 쇠는 어느 쪽이 강도가 높을까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.콘크리트와 철근(철)의 강도는 차이가 있습니다. 콘크리트는 압축강도가 좋고, 철은 인장강도가 좋습니다. 콘크리트용 못은 일반 못과 재질 차이가 있어서 벽에 사용하기 좋은 것입니다.건축을 할 때 콘크리트와 철근을 같이 사용하는 것은 서로의 장점을 살리고 단점을 보완할 수 있는 재료 이기 때문입니다. 추가적으로 콘크리트와 철근은 열팽창계수가 거의 같아서 일체화 하여 사용하기 좋은 구조재료입니다.
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토목공학
23.04.01
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스텐 보온병 오래쓰면 녹이 쓰는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.스테인리스의 정식 명칭은 스테인리스 스틸(stainless steel)로 stain(얼룩)+less(없다)+steel(철)의 합성어입니다. 이름에서도 알 수 있듯이 얼룩(혹은 녹)이 생기지 않게 만든 합금강입니다. 철은 쉽게 산화되고, 구리나 알루미늄처럼 치밀한 산화피막이 내부 금속을 보호해 줄 수 있는 것이 아니기 때문에 연구한 결과 내식성이 좋은 크롬과 합금하여 만들어진 금속입니다. 그렇기에 금속이 산회되면서 생기는 녹 같은 것이 생기지 않습니다. 만약 차와 같은 것에 의한 변색이 아니라 부식으로 인해 녹이 생긴 것이 맞다면 스테인리스가 아닐 수도 있습니다.추가로 말씀드리자면 알루미늄은 산화되어도 표가 나지 않습니다. 그래서 알루미늄은 녹이 슬지 않는다고 생각하는 사람들이 많은데 알루미늄의 녹이라 할 수 있는 산화 알루미늄이 피막이 되어 내부 금속을 보호해주어 더이상 산화되지 않게 해줍니다.
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화학
23.03.29
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친환경 차 중에서 수소 차도 있습니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.충전소 건설비용이 일반 주유소에 비해 10배 정도로 비싸서 그렇습니다. 실제 국내에 수소충전소 설치비용을 해당 지역 일반주유소와 비교 했을 때 10배가 넘어가고 15배가 넘는 지역도 있었습니다. 수소충전소 건설비용이 비싼 이유는 핵심 부품이 전량 수입하기 때문입니다. 건설비용을 줄이기 위해서는 핵심부품 개발과 인프라 확충에 따른 상업화가 필요합니다.
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화학
23.03.28
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물방울이 떨어지면서 동굴에선 석순이 생기는데.. 일반 밖에서는 물방울로 인해 돌들이 구멍이 뚫립니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.동굴에서 생성되는 석순이나 종유석은 보통 석회 동굴에서 생겨나는데, 이는 지하수에 녹아 있는 이산화탄소가 석회암의 주성분인 탄산칼슘을 녹이면서 동굴을 만들고 그 물이 조금씩 맺히거나 땅에 떨어져 쌓이면서 종유석과 석순을 만들게 됩니다. 땅에 떨어져서 탑처럼 쌓여서 생성된 것이 석순입니다. 석회동굴이 아닌 곳에서 떨어지는 물에는 석회동굴만큼 탄산칼슘이 함유되어 있지 않기 때문에 석순이 생겨나지 않습니다.
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지구과학·천문우주
23.03.28
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아파트 외벽이 갈라지는 이유?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.초기에 벽이나 바닥, 천장의 콘크리트 면이 갈라지는 것은 콘크리트에 양생 과정에서 수분이 마르면서 생겨나는 수축이 영향을 줘서 갈라질 수 있습니다. 물과 시멘트 비율을 잘 맞추면 균열이 생기는 것을 최소화 할 수 있지만 양생하는 환경에 따라 건조속도에 영향을 줄 수 있어 수축 속도가 빨라지면서 균열이 생길 수도 있습니다. 그 외에도 수축에는 다양한 원인이 있겠지만 물과 시멘트 비율이나 건조 속도에 큰 원인이 됩니다. 구조적으로 문제가 있는 균열은 설계시 구조 계산이 잘못 되었거나 시공이 부실하게 이루어졌을 경우로 구조체가 점차 비틀어지거나 쳐지면서 생기는 균열입니다. 이는 균열의 틈이 점차 넓어지기 때문에 쉽게 확인할 방법으로 붓글씨나 동양화를 그릴 때 쓰는 화선지를 3cm이내 폭으로 잘라서 갈라진 곳 양쪽으로 가로질러 팽팽하게 붙여주고 찢어질 정도라면 균열이 진행되고 있는 것일 수 있습니다. 아니면 전문가에게 비용을 지불하고 점검 받으시면 됩니다. 노후화에 의한 균열은 약간의 균열이 생긴 곳이 있을 때 그 틈으로 공기와 수분이 들어가게 되면 철근이 부식되면서 팽창될 수 있습니다. 철근이 녹 슬면 산화철이 되고 부피가 커지는 것인데 그로 인해서 콘크리트의 균열이 커지고 박리되는 경우가 생깁니다. 그리고 콘크리트가 장시간 물을 머금게 되는 환경에서도 그런 현상이 발생할 수도 있습니다. 보통은 표면에 묻어있는 수분이 깊게 흡수되기 전에 마르기 때문에 수분 흡수로 안한 철근 부식이 잘 나타나지 않습니다. 콘크리트 피복의 균열이 철근 부식으로 이어지는 대부분의 원인입니다.
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토목공학
23.03.28
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에어프라이어의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.에어프라이어 내부에 히터와 열선이 있어 고온의 열기를 냅니다. 그리고 그 열기로 인해 데워지는 공기를 바람으로 순환시켜서 음식을 데워서 익히는 것입니다. 200도 정도 되는 고온의 열풍이 순환하여 수분을 증발시키는 과정에서 기름과 지방은 밖으로 배출되어 겉은 바삭하고 속은 부드러운 요리가 됩니다. 에어프라이어에 장점은 고온의 열풍으로 조리해 기름을 추가하지 않고 음식물 내부의 지방이 사용되면서 튀겨지는 것과 비슷한 효과를 볼 수 있다는 것입니다. 요리시 주변에 기름이 튀는 것도 없어서 많이 사용하고 있는데 내부 청소가 불편하다는 단점도 있습니다.
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전기·전자
23.03.28
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건물 옥상 바닥은 왜 녹색인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.결론부터 말씀드리자면 녹색이 가장 저렴해서 많이 사용되고 있습니다.방수제가 햇빛에 의해서 손상될 때 가장 크게 작용하는 것이 자외선인데, 자외선을 오래 쬐면 쪼그라들어 균열블 발생시킬 수 있습니다. 이 때문에 방수제에 산화크롬 성분이 많이 함유 되었습니다. 산화크롬은 자외선 차단에 효과적이고, 내약품성이 뛰어난 재료입니다. 그리고, 산회크롬른 녹색을 띠고 있습니다. 질문에서처럼 자외선 차단에 효과적인 색상은 적색과 백색입니다. 하지만 녹색을 띠고 있는 산화크롬이 그나마 저렴한 재료이고, 적색이나 백색을 띠는 광물은 가격이 더 비쌉니다. 방수 작업하는 업체나 시공자에게 물어보시면 방수제가 녹색이라 그렇다거나, 녹색으로 시공하는게 가장 저렴하다는 답을 들으실 수 있을겁니다. 혹은 녹색이 가장 많이 나온다고 할 수도 있겠습니다. 필요에 따라서 색상은 달리할 수 있지만 그 중 가장 저렴한 것이 녹색이기에 많이 사용되고 있습니다.
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토목공학
23.03.27
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수소 충전소는 왜 이렇게 찾아보기가 힘든가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.충전소 설치에 큰 비용이 들어가기 때문입니다. 일반 주유소와 비교했을 때 10배가 넘어갑니다. 이는 부지매입비용까지 고려했을 때 많은 차이가 있지만 시설 건설비용이 비싸기 때문에 일반주유소와 큰 차이가 생기는 것입니다. 현재 설치된 수소충전소 중에는 기존 가스충전 주유소의 빈 대비에 수소충전소를 같이 설치한 경우도 있어 부지매입비용을 해결할 수 있긴 합니다. 건설비용은 충전소 핵심 부품의 개발과 인프라 확충이 되어야 줄일 수 있을 것으로 보입니다.
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화학
23.03.27
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단열이 가능한 유리도 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.유리 자체로는 단열 성능이 매우 낮습니다. 이는 유리의 전도율이 높아서 그런 건데 이를 보완하기 위해서 유리에 low-E(low-Emissivity)코팅이란 것을 합니다. 로이유리 또는 저방사 유리라고도 불리는데, 유리 표면에 금속 또는 금속산화물을 얇게 코팅시킨 유리입니다. 이를 통해 열이 이동하는 것을 최소화 해줍니다.로이유리 외에도 공기층을 두고 다른 유리를 한겹 더 둡니다. 공기층이 열전도율을 낮춰줄 수 있는데, 효과를 더 높이기 위해서 그 안에 일반적인 공기가 아니라 아르곤 가스를 충전합니다. 아르곤 가스는 공기보다 밀도가 높고 열전도율이 낮아 복층유리 제작시 사용하기 매우 좋은 기체입니다. 위 내용대로 복층유리를 만들었을 때 단열을 하는 원리는 아래 그림과 같습니다. 이를 보통 로이복층유리라고 부르고 이중유리와 삼중유리가 많이 사용됩니다. 유리의 두께, 공기층의 두께, 로이코팅의 방식 등을 다르게 적용하여 제작하기 때문에 유리의 종류가 다양합니다. 로이유리는 냉방 및 복사 현상으로 인한 실내의 온도분포 불균형을 막아 실내 환경을 쾌적하게 해준다는 장점이 있습니다. 그리고 결로방지에 탁월한 효과를 가지고 있습니다. 단점이 있다면 로이유리는 난방에 특화된 유리이기 때문에 여름철에는 건물 안이 조금 더울 수 있습니다. 유리 자체의 단열성능도 중요하지만 창호를 구성하는 프레임에 재질이나 단열방식까지 제대로 갖춰졌을 때 창호의 단열이 좋아집니다. 성능에 대해서는 각 창호 마다 공인된 기관을 통하여 받아진 수치가 명시된 성적서로 확인이 가능하며 매우 다양합니다. 벽체 단열에 비해서는 현저히 단열성이 떨어지지만 성능을 높이기 위한 개발이 계속 이루어지고 있으며 법적 기준의 1/2 미만으로도 개발되어 있습니다.(열관류율을 기준으로 하여 값이 낮을수록 성능이 좋은 것입니다.)
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토목공학
23.03.24
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