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전기차 배터리 LFP 와 NCM 배터리의 차이점을 알고싶습니다.
안녕하세요. 전지차 배터리 기술 분야에서 LFP(리튬 철 인산염, Lithium Iron Phosphate) 배터리와 NCM(니켈 코발트 망간, Nickel Cobalt Manganese) 배터리는 각각 독특한 특성과 장단점을 지니고 있습니다. 이 두 종류의 배터리는 서로 다른 화학적 조성을 바탕으로 전기차의 성능과 사용 목적에 적합하도록 설계되었습니다. LFP 배터리는 리튬, 철, 인산염을 주요 성분으로 하여 구성되며, 특히 높은 안전성과 긴 수명을 자랑합니다. 이 배터리의 열적 안정성이 뛰어나 폭발이나 화재의 위험이 낮은 편이어서 안전 중심의 전기차용 배터리로 각광받고 있습니다. 또한, 철은 코발트에 비해 상대적으로 저렴하기 때문에 비용 효율적인 생산이 가능합니다. 하지만, LFP 배터리는 에너지 밀도가 상대적으로 낮아 같은 무게의 NCM 배터리에 비해 적은 양의 에너지를 저장할 수 있다는 단점이 있습니다. 반면, NCM 배터리는 니켈, 코발트, 망간을 포함하고 있으며, 이 조합은 높은 에너지 밀도와 우수한 출력 성능을 제공합니다. 따라서 NCM 배터리는 주행 거리가 긴 전기차에 주로 사용되며, 빠른 충전능력과 높은 효율성을 자랑합니다. 그러나 코발트와 니켈은 비용이 높고, 채굴 과장에서 환경적, 윤리적 문제가 발생할 수 있어, 이는 배터리의 비용과 지속 가능성 측면에서 단점으로 작용합니다. 또한 NCM 배터리는 LFP 배터리에 비해 열적 안정성이 낮아 과열 시 화재나 폭발의 위험이 더 높습니다.
학문 / 화학
25.02.03
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식물의 광기호성과 중력기호성에 대해 설명해주세요
안녕하세요. 식물의 광기호성(光嗜性, phototropism)과 중력기호성(重力嗜性, gravitropism)은 각각 빛과 중력에 대한 반응으로서, 식물의 성장 방향을 결정짓는 중요한 생리적 메커니즘입니다. 이들은 옥신(auxin)이라는 식물 호르몬의 불균등한 분포를 통해 조절됩니다. 옥신은 식물 세포의 성장을 촉진하는 호르몬으로, 식물이 환경적 요인에 효과적으로 반응할 수 있도록 돕습니다. 광기호성은 식물이 빛의 방향으로 성장하게 하는 현상으로, 빛에 의해 옥신의 분포가 식물의 어두운 쪽으로 이동하게 되며, 이로 인해 빛이 적은 쪽의 세포들이 더 활발히 성장하게 됩니다. 이는 식물이 광합성을 최적화하기 위해 가능한 많은 빛을 흡수하도록 하는 전략적 조절 과정입니다. 반면, 중력 기호성은 식물의 뿌리가 중력을 감지하고 지구 중력 방향으로 성장하게 하는 메커니즘을 말하며, 식물의 줄기가 중력을 반대 방향으로 성장하도록 유도합니다. 이는 뿌리가 물과 영양분을 효율적으로 흡수할 수 있는 지하로 자라나게 하고, 줄기가 공중으로 성장하여 광합성을 수행하게 합니다.
학문 / 생물·생명
25.02.03
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돼지는 하늘을 볼 수 없다는 말은 어떤 논리인가요?
안녕하세요. '돼지가 하늘을 볼 수 없다'는 말은 돼지의 해부학적 구조와 관련된 일종의 과장된 표현입니다. 실제로, 돼지의 목 구조와 두개골 형태는 다른 많은 동물들과 비교했을때 특이한 측면이 있습니다. 돼지의 경추(목뼈)는 상대적으로 제한된 움직임을 가지며, 특히 머리를 뒤로 젖혀 하늘을 바라보는데 어려움이 있습니다. 이는 뒤통수 부분의 후두관절 융기와 경추가 맞닿는 구조 때문에 목의 유연성이 제한되기 때문입니다. 하지만 이것이 돼지가 전혀 하늘을 볼 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다. 돼지도 머리를 적당히 기울이거나 몸의 위치를 조정함으로써 상방을 바라볼 수는 있습니다. 또한, 눈의 위치와 구조는 돼지가 주변 환경을 충분히 인지할 수 있게 해 줍니다. 눈알을 굴리는 능력은 인간만큼 유연하지 않을 수 있지만, 돼지도 눈을 움직여 다양한 방향을 볼 수 있습니다. 먹이나 주인 등을 인식하는 능력과 관련하여, 돼지는 눈높이보다 위에 있는 대상도 인지할 수 있습니다. 돼지는 주변 환경에 대한 인지 능력이 뛰어나며, 냄새와 소리를 통해서도 많은 정보를 얻습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.03
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우리가 식물이 꽃을 피워야 번식을 한다고 하는데 선인장은 왜 다른가요?
안녕하세요. 선인장도 다른 식물과 마찬가지로 번식을 위해 꽃을 피우고 씨앗을 만드는 과정을 거칩니다. 그러나 선인장의 경우, 꽃이 피는 시기와 빈도가 다른 식물에 비해 특이한 점이 있습니다. 선인장은 주로 극한의 환경, 특히 건조하고 더운 사막 지역에 서식하기 때문에 물과 자원을 효율적으로 사용하는 여러 가지 독특한 생존 전략을 발달시켰습니다. 선인장의 꽃은 일반적으로 일년에 몇 번, 때로는 몇 년에 한 번만 피는 경우도 있습니다. 이는 그들의 생태적 특성과 환경적 조건에 따른 것으로, 비가 오는 시기나 특정 계절에 맞추어 짧은 기간 동안 집중적으로 꽃을 피웁니다. 이렇게 꽃이 짧은 시간 동안만 피고 지는 것은 물리적 자원을 최대한 보존하기 위한 전략입니다. 또한 선인장은 꽃이 피지 않는 시기에도 다른 방식으로 번식할 수 있습니다. 예를 들어, 몇몇 선인장은 줄기의 일부가 땅에 닿으면 그 부분에서 뿌리를 내리고 새로운 개체를 형성하는 식물체 조각(vegetative propagation)에 의해 번식합니다. 이는 씨앗을 통한 번식 외에도 선인장이 자신의 종을 확장할 수 있는 효과적인 방법입니다.
학문 / 생물·생명
25.02.03
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개나 고양이는 과거의 조상이 같은가요?
안녕하세요. 개와 고양이는 각각 개과(Canidae)와 고양잇과(Felidae)에 속하는 동물로, 이 두 과는 서로 다른 진화의 길을 걸어온 것으로 알려져 있습니다. 두 과는 모두 포식자로서 육식 동물이라는 공통점을 가지고 있지만, 그들의 조상은 상당히 다릅니다. 개의 조상은 약 4천만 년 전에 최초의 개과 동물이 등장했습니다. 현대의 개는 약 2만 년 전에 늑대로부터 국내화되기 시작했으며, 그 과정에서 다양한 품종이 발생하였습니다. 반면, 고양이는 약 1천만 년 전에 최초의 고양잇과 동물이 나타났으며, 약 9천 년 전에 아프리카 야생고양이(Felis silvestris lybica)가 국내화되어 현대의 집고양이의 조상이 되었습니다. 이 두 종류의 동물은 서로 다른 과에 속하기 때문에, 공통 조상을 찾으려면 더 오래 전, 즉 약 5천만 년 이상 전으로 거슬러 올라가야 합니다. 그 시기에는 미아시디아(Miacidae)라는 멸종된 포유류 그룹에서 개과와 고양잇과를 포함한 모든 육식 동물의 조상이 분화하기 시작했습니다. 따라서 개와 고양이의 조상은 매우 오랜 시간 전에 공통 조상을 가졌으나, 이후 수천만 년에 걸쳐 서로 다른 진화적 경로를 걸어왔습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.03
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곰팡이 냄새가 싫어서 향수 좀 뿌려놨는데 크게 문제 없죠?
안녕하세요. 벽지에 곰팡이가 생겼을 때 향수를 뿌린 것은 일시적으로 냄새를 가릴 수는 있지만, 문제의 근본적 해결에는 도움이 되지 않습니다. 곰팡이는 습기가 많은 환경에서 번성하며, 이는 벽이나 벽지 내부에 수분이 과도하게 존재한다는 신호일 수 있습니다. 향수는 주로 향료와 알코올로 구성되어 있어, 향기는 잠시동안 곰팡이 냄새를 마스킹할 수 있지만, 곰팡이 자체를 제거하거나 그 성장을 억제하지는 못합니다. 더욱이, 일부 향수 성분은 벽지에 얼룩이나 손상을 일으킬 수 있으며, 곰팡이 문제를 악화시킬 수 있는 추가적인 화학 반응을 유발할 가능성도 배제할 수 없습니다. 따라서 장기적인 해결책으로는 전문가에게 곰팡이 제거를 의뢰하고, 원인이 되는 습기 무제를 해결하는 것이 중요합니다. 이를 위해 습기 제거제를 사용하거나 환기를 개선하는 등의 조치가 필요할 수 있습니다.
학문 / 물리
25.02.03
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현생 인류와 네안데르탈인이 다른 종이라고 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 호모 사피엔스와 네안데르탈인이 서로 다른 종으로 분류되는 주된 이유는 유전적, 형태학적, 행동적 차이에서 비롯됩니다. 유전학적으로 보았을 때, 이 두 종은 약 40만 년 전에 공통 조상으로부터 분화되어 각각 독자적인 진화의 길을 걸었습니다. 네안데르탈인은 특유의 유전자 변이를 가지고 있으며, 이는 현생 인류와의 교배에도 불구하고 뚜렷한 유전적 구분을 나타내는 요소로 작용합니다. 형태학적으로, 네안데르탈인은 더 크고 강한 뼈 구조, 두툼한 눈썹 뼈, 짧고 굵은 체형을 가지고 있었습니다. 이러한 특징은 추운 기후에 적응하는데 유리한 조건을 제공했을 것으로 추정됩니다. 반면, 현생 인류는 더 정교한 도구 사용과 더 넓은 지역으로의 확산을 가능하게 하는 생리적 특성을 발달시켯습니다. 행동적 측면에서도 차이가 발견됩니다. 네안데르탈인은 주로 사냥에 의존하며 소규모 집단을 이루어 생활했지만, 현생 인류는 보다 복잡한 사회적 구조와 문화적 활동을 발전시켜 나갔습니다. 이러한 차이는 생존 전략과 환경 적응 능력의 다양화를 반영합니다. 마지막으로, 네안데르탈인의 DNA는 현생 인류의 유전체에 소량 포함되어 있어, 과거 양 종 간에 일정 수준의 교배가 있었음을 시사합니다. 이는 현대 유럽인과 아시아인의 유전체에서 약 1%에서 2%정도의 네안데르탈 유전자를 발견할 수 있는 근거가 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.02.02
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무조건 PH값 자체가 중성이면 모든 음식이나 그런것이 몸에 좋은가요?
안녕하세요. pH 값은 물질의 산성도 또는 염기성을 나타내는 중요한 지표입니다. pH 값은 0에서 14까지의 범위를 가지며, 7을 중성을 기준으로 그보다 낮은 값은 산성을, 그보다 높은 값은 알칼리성을 나타냅니다. 일반적으로 pH가 중성(7)이라 하여 그 자체로 건강에 좋은 음식이라고 단정할 수는 없습니다. 음식을 평가하는데 있어 pH 값은 여러 요인 중 하나에 지나지 않으며, pH가 중성이라 하여 그것이 반드시 건강에 긍정적인 영향을 미친다고 보기 어렵습니다. 음식의 건강성은 그 pH 값 외에도 다른 영양소, 미량 원소, 비타민, 미네랄, 섬유소 등 다양한 요소에 의해서 결정됩니다. pH가 중성에 가까운 물이나 일부 과일 및 채소는 일반적으로 몸에 유익하지만, 이들 음식이 갖고 있는 영양적 성분들이 중요합니다. 물은 pH 7에 가깝지만, 물의 미네랄 성분이나 순도는 건강에 미치는 영향을 달리할 수 있습니다. 또 다른 예로, 중성 pH를 가지는 일부 음식이라 할지라도 고지방, 고당분 음식은 pH와는 관계없이 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, pH 값이 산성 또는알칼리성인 음식이 반드시 나쁘거나 좋다고 할 수는 없습니다. 산성 음식으로 분류되는 고기나 가공식품은 과도하게 섭취할 경우 체내 산성화를 초래할 수 있지만, 알칼리성 음식으로 분류되는 채소나 과일은 신체의 pH 균형을 유지하는데 도움을 줄 수 있습니다. 그러나 이는 특정 음식만으로 체내 pH에 큰 영향을 미친다고 보기 어려우며, 우리의 체내 환경은 매우 정교한 조절 시스템을 갖추고 있기 때문에 음식의 pH에 의한 직접적인 영향은 미미할 수 있습니다.
학문 / 화학
25.02.02
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뱀은 지진이 오기 전에 알아서 피한다는데 무슨 원리인가?
안녕하세요. 뱀이 지진을 감지하고 이에 반응하는 능력에 대해 과학적으로 완전히 입증된 이론은 없지만, 여러 가지 가능성이 있는 원리들이 제시되고 있습니다. 뱀의 주요 감각 중 하나는 매우 뛰어난 진동 감지 능력입니다. 뱀은 땅을 통해 전달되는 진동을 감지할 수 있는 능력이 있습니다. 이 진동 감지는 뱀의 복막을 통해 이루어지며, 특히 땅 속에서 발생하는 미세한 지진파나 소리파를 감지할 수 있습니다. 지진 발생 직전에 지하에서 진동이나 마찰이 증가하면, 이러한 미세한 변화가 뱀에게는 감지될 수 있습니다. 이는 뱀이 민감한 진동을 감지하는 방식과 관련이 있으며, 이를 통해 지진이 발생할 가능성을인지할 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.02.02
5.0
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아인슈타인이 있던 시기에는 컴퓨터가 없었는데 요즘에 더 과학이 발달하는데도 새로운 법칙을 찾을수 없나요?
안녕하세요. 아인슈타인의 시대와 현재를 비교했을 때, 과학과 기술의 발전은 엄청나게 비약적이었지만 새로운 물리 법칙이나 혁신적인 과학적 발견을 찾는 문제는 여전히 어렵고 복잡한 과정입니다. 아인슈타인이 활동하던 시기는 과학적으로 매우 중요한 전환점이었으며, 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론, 양자 역학의 기초를 확립한 시기였습니다. 이때의 발견들은 당시의 과학적 사고의 한계를 뛰어넘는 획기적인 발견이었고, 그 후의 과학 발전에 큰 영향을 미쳤습니다. 오늘날 우리가 갖고 있는 첨단 기술ㅡ초고속 컴퓨터, AI 등ㅡ은 과학적 탐구의 범위와 정확도를 비약적으로 증가시켰습니다. 하지만 여전히 과학적 발견은 기존의 이론을 넘어서는 '큰 발견'을 하기가 어려운 상태입니다. 그 이유는 먼저, 현재의 과학적 이해는 이미 매우 고도로 발전해 있어서 기존 이론에 맞지 않는 현상이나 새로운 법칙을 발견하는 것이 매우 도전적입니다. 예컨데, 아인슈타인이 발견한 일반 상대성 이론은 지금까지의 실험적 검증에서 매우 정확하게 맞아떨어지며, 많은 새로운 발견들이 기존 이론 안에서 설명이 가능합니다. 이는 새로운 법칙이 등장하기 위한 이론적 토대를 마련하는데 큰 도전이 됩니다. 현재 우리는 우주론, 양자 물리학, 중력 이론 등을 포함한 여러 분야에서 깊은 이해를 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 여전히 많은 미지의 영역이 존재하고 있습니다. 또, 새로운 법칙이나 이론을 발견하는 일은 단순히 컴퓨터나 기술적인 도구만으로 해결되는 것이 아닙니다. 과학적 발견은 아이디어와 창의성 많은 실험적 증거들이 결합된 결과입니다. 과학자들이 현재 물리학의 궁극적인 이론인 '통일 이론'을 찾기 위해 끊임없이 노력하고 있지만, 이는 수십 년에 걸친 연구와 탐구에도 불구하고 아직도 완전히 해결되지 않은 문제입니다. 그 이유는 이론의 수학적 구조가 복잡하고, 새로운 현상을 실험적으로 관찰하기가 매우 어렵기 때문입니다. 추가로, 최신 기술이 더 많은 데이터를 제공하고 복잡한 문제를 풀 수 있도록 도와주는 것은 맞지만, 이 데이터의 해석이나 그 데이터에서 새로운 패턴을 발견하는 것은 여전히 인간의 창의력과 논리적인 사고에 의존합니다. 빅 데이터나 인공지능을 활용하여 이미 존재하는 이론들을 더욱 정밀하게 분석할 수는 있지만, 그 자체로 새로운 법칙을 창출하는 것은 또 다른 차원의 문제입니다.
학문 / 물리
25.02.02
5.0
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