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물 내 어떤 성분이 접착력을 만드는 것인가요?
안녕하세요. 물이 종이나 다른 표면에 일시적으로 접착력을 발휘하는 현상은 물 분자의 특수한 물리적 성질에 기인합니다. 물 분자는 극성을 가지고 있어 수소 결합(hydrogen bonding)을 형성할 수 있습니다. 이 수소 결합은 물 분자들이 서로 또는 다른 극성 표면과 강하게 결합할 수 있게 합니다. 물은 높은 표면장력을 가지고 있습니다. 이는 물 분자가 서로를 당겨 매우 조밀하게 배열되도록 하는 성질입니다. 이러한 표면장력 때문에 물은 작은 비드(beads)를 형성하거나, 비극성 표면 위에서 쉽게 퍼지지 않고 모여 있게 됩니다. 물은 모세관 현상을 통해 좁은 공간이나 섬유 사이로 올라갈 수 있습니다. 이 현상은 물 분자가 서로 및 다른 물질과의 인력 때문에 발생합니다. 예를 들어, 물이 유리나 종이 같은 다공성 물질에 닿으면, 물 분자는 이 물질의 작은 틈으로 들어가면서 표면과 밀접하게 접촉하게 됩니다. 물이 얇게 퍼진 상태에서 증발할 때, 남은 물질들은 종종 서로 더 밀접하게 결합됩니다. 이는 표면에 물체가 달라붙게 만드는 일종의 '접착' 효과를 유발할 수 있습니다. 종이가 유리에 붙는 것은 이러한 현상의 일부로 볼 수 있습니다. 종이 내의 섬유들 사이에 물이 들어가 증발하면서, 섬유들이 유리 표면에 더욱 강하게 달라붙게 만듭니다. 이러한 현상들은 물이 다양한 표면에 일시적으로 접착력을 발휘하게 하는 물리적 메커니즘을 제공합니다.
학문 / 물리
24.09.15
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주꾸미와 낙지는 어떤 차이점이 있나요?
안녕하세요. 쭈꾸미와 낙지는 많은 사람들이 혼동하는 두 종류의 해산물로, 비슷해 보이는 외형에도 불구하고 다양한 차이점을 가지고 있습니다. 이들 차이는 생물학적 특성과 환경 적응성에서 기인합니다. 쭈꾸미(Octopus ocellatus)는 보통 몸길이가 20cm 정도로 작으며, 연안의 얕은 수심에서 주로 발견됩니다. 이에 반해, 낙지(Amphioctopus fangsiao)는 몸길이가 최대 90cm에 이를 수 있으며, 좀 더 다양한 해양 환경에서 적응력을 발휘합니다. 영양학적 관점에서 두 해산물은 고단백, 저지방의 식품으로 비슷한 건강 이점을 제공합니다. 이들은 오메가-3 지방산(omega-3 fatty acids), 비타민 B12(vitamin B12), 아이오딘(iodine), 셀레늄(selenium) 등 중요한 영양소를 함유하고 있어 심혈관 건강과 면역 시스템 지원에 유익합니다. 생태적으로도 이들은 중요한 역할을 합니다. 주꾸미와 낙지는 각각의 서식 환경에서 포식자 및 피식자로서의 역할을 수행하며, 해양 생태계의 균형을 유지하는데 기여합니다. 그러나 서식지 파괴와 과도한 어획으로 인해 일부 지역에서는 이들 종의 개체수가 감소하는 추세를 보이고 있습니다. 이는 해양 생태계에 영향을 미칠 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.15
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맹금류 참매는 어떻게 여름을 날까요?
안녕하세요. 참매(Northern goshawk)와 같은 맹금류는 체온 조절에 있어 몇 가지 특별한 메커니즘을 갖추고 있으며, 더운 여름 기후에서도 생존하고 번식할 수 있습니다. 참매는 기본적으로 피난처 역할을 하는 산림 지역에 서식하며, 두꺼운 나무의 그늘은 직사광선으로부터 보호를 제공하며, 동시에 미기후 조건을 조성하여 주변 환경보다 시원한 조건을 유지하도록 돕습니다. 이러한 환경은 그들이 활동할 때 체온이 과도하게 상승하는 것을 방지합니다. 맹금류는 또한 온도 조절을 위해 구강 호흡(유지중랑조, rsepiring through the mouth)을 사용하는 경우가 많습니다. 이는 빠르고 얕은 호흡을 통해 공기의 흐름을 증가시켜 체온을 냉각시키는 효과가 있습니다. 또한, 이들은 활동 시간을 조절하여 주로 일조량이 적고 기온이 낮은 새벽이나 해질 무렵에 사냥을 하는 등의 행동적 적응을 보입니다.
학문 / 생물·생명
24.09.15
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자석에 붙어 있던 클립이 다른도 철에도
안녕하세요. 자석에 인접한 철성 물질이 자력을 획득하는 현상은 '유도 자화' 혹은 '임시 자성화'라고 불립니다. 이 현상은 주로 자석의 자기장이 인접한 철성 물질 내의 미세 자기 도메인들을 정렬시키면서 발생합니다. 자석 근처의 철성 물질은 자석의 전기장에 의해 내부의 자기 도메인이 정렬되어 임시적으로 자성을 갖게 되며, 이는 해당 물질이 다른 철성 물질에 붙을 수 있게 만듭니다. 자석으로부터 유도된 자성은 자석이 제거된 후에도 일정 시간 동안 일부 철성 물질에서 지속될 수 있습니다. 이 지속 기간은 물질의 자기적 특성과 자기 도메인의 안정성에 따라 달라집니다. 대부분의 경우, 이 임시 자성은 외부 자기장의 영향을 받지 않는 상태에서는 서서히 사라지게 됩니다. 임시 자화 현상은 다양한 과학적 응용에 활용될 수 있으며, 특히 전자기학, 물리학 교육, 자성 재료의 연구 및 개발 분야에서 중요한 기초 지식으로 자리 잡고 있습니다.
학문 / 물리
24.09.15
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물은 차가우면 왜 어는 것일까요..?
안녕하세요. 물이 얼어붙는 현상은 그 자체로 물리화학적 특성에 기인합니다. 물 분자(H₂O)는 두 개의 수소 원자와 하나의 산소 원자로 구성되어 있으며, 이 분자들 사이에서는 수소 결합(hydrogen bonds)이 형성됩니다. 이 수소 결합은 분자들을 일정한 패턴으로 배열시켜 결정 구조를 이루게 하며, 이는 고체 상태인 얼음의 형태로 나타납니다. 온도가 내려갈수록 물 분자의 운동 에너지가 감소하여, 결국에는 활발하게 움직이던 물 분자들이 정지하게 됩니다. 이때, 수소 결합의 역할이 중요해지는데, 감소된 온도에서 수소 결합은 분자들을 고정된 위치에 안정적으로 유지시키는 역할을 하게 됩니다. 이 과정에서 분자 간의 거리가 조정되고, 정렬되어 결정 구조를 형성하게 됩니다. 이러한 과정은 온도가 0°C에 도달했을 때 더욱 명확하게 관찰됩니다. 물은 이 온도에서 고체로 변화하는데, 이때 고체 상태인 얼음의 부피는 액체 상태인 물의 부피보다 약간 더 커집니다. 이는 물 분자가 결정 구조를 형성할 때 더 많은 공간을 차지하기 때문에 발생하는 현상입니다. 따라서, 물이 얼어붙는 것은 분자 수준에서의 정렬과 에너지 상태의 변화에 따른 자연스러운 결과로 볼 수 있습니다. 이러한 이해는 물의 상태 변화를 설명하는 데 중요한 기초적 지식을 제공하며, 다양한 과학적 및 실용적 응용에 기여할 수 있습니다.
학문 / 화학
24.09.15
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헬륨풍선은 지구 대기권 밖으로까지 날아갈수 있나요?
안녕하세요. 헬륨 풍선은 손에서 놓으면 떠서 하늘로 올라가긴 하지만, 지구 대기권 밖으로 나가는 것은 불가능합니다. 헬륨 풍선이 상승하는 이유는 헬륨이 공기보다 가벼워 부력을 받기 때문입니다. 그러나 풍선이 더 높은 고도로 올라갈수록 대기가 점점 희박해지며, 이에 따라 풍선이 팽창하게 됩니다. 헬륨 풍선이 상승하면서 주변 대기의 압력은 점차 감소합니다. 이에 따라 풍선 내부의 헬륨 가스는 확장되며, 이는 풍선의 탄성 한계를 시험합니다. 대기가 희박해질수록 풍선의 팽창은 더욱 심해지며, 결국 풍선은 그 구조적 한계를 넘어서 파열하게 됩니다. 헬륨 풍선은 일반적으로 수천 미터 상공에서 파열합니다. 이는 풍선이 대기권 밖, 즉 우주 공간까지 도달하기에는 턱없이 부족한 높이입니다. 지구의 대기권은 약 100킬로미터 상공에서 시작하는데, 헬륨 풍선이 이 높이에 도달하기 전에 이미 파열되어 버립니다. 헬륨 풍선의 재질은 가볍고 탄력적이어야 하지만, 동시에 대기 중의 극한 환경(저온, 저압)을 견딜 수 있을 만큼 강도가 높지 않습니다. 따라서, 풍선이 고도를 더욱 높이려 할수록, 재질의 한계로 인해 파열의 위험이 증가합니다.
학문 / 물리
24.09.15
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꿀벌이 사라지면 어떤일이 벌어지나요?
안녕하세요. 꿀벌이 사라지는 현상은 생태계에 극심한 영향을 미치며, 인류의 식량 생산에도 큰 타격을 줄 수 있습니다. 꿀벌은 다양한 식물의 수분을 담당하는 주요 매개체로, 그들의 활동은 과일, 채소, 견과류 등 수많은 농작물의 생산에 필수적입니다. 꿀벌은 생태계에서 중요한 역할을 수행하며, 이들의 감소는 생태계의 다른 구성원에도 영향을 미칩니다. 예컨데, 꿀벌에 의존하는 식물들이 번식에 실패할 경우, 이 식물들을 먹이로 하는 동물들 또한 영향을 받게 됩니다. 꿀벌은 전 세계적으로 약 35%의 식량 작물에 대한 수분을 담당합니다. 꿀벌의 감소는 사과, 아몬드, 오렌지 등과 같은 많은 과일과 견과류, 그리고 많은 종류의 채소의 생산에 직접적인 영향을 미칩니다. 이는 식량 안보에 심각한 위협이 될 수 있습니다. 또한, 꿀벌의 감소는 농업에 직접적인 경제적 손실을 초래할 수 있습니다. 꿀벌에 의존하는 농작물의 생산 감소는 농민들의 수입 감소로 이어지며, 이는 농업 중심의 경제에 큰 타격을 줄 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.15
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원소 중에서는 합성에 의한 원소가 있다는 것을 알게 되었는데 어떤 것들이 있나요?
안녕하세요. 네, 합성으로도 원소를 만들 수 있습니다. 이러한 원소들은 자연에서 발견되지 않는 초중원소(superheavy elements)로, 과학자들이 실험실에서 원자들을 충돌시켜 합성합니다. 이 과정은 원자핵 반응을 이용하여 새로운 원소를 생성하는 것을 포함합니다. 합성 원소들 중 대표적인 예로는 테크네튬(Technetium, 원소 기호 Tc, 원자 번호 43)과 프로메튬(Promethium, 원소 기호 Pm, 원자 번호 61)이 있습니다. 이 두 원소는 자연에서는 발견되지 않고, 핵반응을 통해 만들어진 원소입니다. 또한, 테크네튬은 방사성 원소로, 주로 의학적 이미징에서 사용됩니다. 원소 주기율표의 7주기에 있는 많은 원소들도 합성을 통해 만들어졌습니다. 예를 들어, 러더포듐(Rutherfordium, 원소 기호 Rf, 원자 번호 104)부터 오가네손(Oganesson, 원소 기호 Og, 원자 번호 118)까지의 원소들은 모두 합성 원소입니다. 이들 원소는 특별한 실험 설정에서 매우 무거운 이온을 가속하여 다른 원소의 원자핵과 충돌시켜 만들어집니다. 이러한 합성 원소들은 대부분 매우 불안정하고 방사성이 강해, 만들어진 후 매우 빠르게 붕괴됩니다. 따라서, 이들의 존재를 확인하고 연구하는 것은 고도의 기술과 정밀한 실험 장비를 요구합니다.
학문 / 화학
24.09.15
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머리를 자주염색하게되면 세포가 파괴되나요??
안녕하세요. 염색제는 주로 화학 물질을 포함하고 있어, 두피나 모발에 여러 가지 영향을 줄 수 있습니다. 특히 자주 염색을 할 경우, 모발의 세포 구조에 손상을 줄 수 있으며, 이는 모발의 건강을 저하시키는 원인이 됩니다. 연예인들의 경우, 자주 염색을 하는 것이 일반적이지만, 이들은 전문적인 헤어 케어를 통해 손상을 최소화합니다. 염색 과정에서 사용되는 화학 물질은 모발의 표피(cuticle)를 열고 내부의 멜라닌 색소를 제거하거나 변화시킵니다. 이 과정에서 모발의 자연적인 보호층이 약화되고, 극심한 경우에는 두피까지도 자극을 줄 수 있습니다. 모발이 손상되면 탄력성이 감소하고 부서지기 쉬워지며, 두피 문제가 발생할 수 있습니다. 연예인들은 종종 고급 샴푸나 컨디셔너, 깊은 영양을 제공하는 헤어 팩 등을 사용하여 모발을 관리합니다. 또한, 헤어 전문가들은 염색 후 모발에 집중적인 치료를 제공하여 염색으로 인한 손상을 최소화하려고 합니다. 일반적으로, 염색에 사용되는 화학 물질의 종류나 농도, 노출 시간, 모발의 처음 상태 등이 모발에 미치는 영향을 결정짓는 주요 요소가 됩니다.
학문 / 화학
24.09.15
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혹시 각 인종별로 운동신경이 다를까요?
안녕하세요. 몇몇 연구에서는 유전자가 특정 유형의 근육 섬유(빠른 수축 근육 섬유와 느린 수축 근육 섬유)의 분포에 영향을 줄 수 있다고 지적합니다. 예컨데, 빠른 근육 섬유는 순발력이 필요한 운동(단거리 달리기 등)에서 유리할 수 있습니다. 그러나 이러한 차이가 모든 개인이나 모든 인종에 일반화될 수 있는 것은 아닙니다. 인종별로 운동에 대한 접근성, 훈련 시설, 경제적 지원, 문화적 가치 등이 다르기 때문에 특정 스포츠에 더 큰 집중을 하거나 더 많은 자원을 투입할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 지역이나 국가에서는 체계적인 육상 훈련 프로그램이 잘 갖춰져 있어 해당 스포츠에서 더 높은 성취를 이루는 경우가 많습니다. 올림픽과 같은 국제 대회를 보면 특정 국가나 인종이 특정 종목에서 강세를 보이는 경우가 있습니다. 이는 그 지역의 운동 선수들이 해당 종목에 더 많은 훈련을 받고, 더 많은 지원을 받기 때문일 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.09.15
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