손전등은 어떤 과학적 원리로 빛을 만드는 건가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.손전등은 전기 에너지를 빛으로 변환하는 장치입니다.손전등을 켜면 배터리에서 제공하는 전기 에너지가 발광원을 통해 빛으로 변환됩니다. 발광원은 제품에 따라 LED가 사용되기도 하고 일반 전구가 사용되기도 합니다.그리고 이 빛이 반사경에 의해 한 방향으로 집중되어 밝게 비추게 되는 것입니다.
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풍선껌을 먹을 때 물을 마시면 왜 껌이 딱딱해지나요??
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.풍선껌을 씹을 때 물을 마시면 껌이 딱딱해지는 이유는 물과 껌 사이에서 발생하는 물리화학적 현상때문입니다.껌은 보통 카라멜과 글리세린, 설탕, 수지 등의 재료로 만들어져 있고, 씹을 때마다 분자간 결합이 약해지고 부드러워 집니다.그러나 물을 마시면, 물 분자들이 껌 분자들과 상호작용하여 껌의 분자들 사이의 결합력이 강해지며 딱딱해지는 것입니다.물론 입 안의 압력과 온도도 영향을 미치며, 껌에 사용된 성분의 종류와 물의 양, 온도 등에 따라 다를 수 있습니다.
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초식 동물들은 고기도 안먹는데 어떻게 근육이 빵빵한가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.근육은 단백질에 기초하는데, 초식동물들은 식물 단백질을 분해, 흡수할 수 있습니다.예를 들어 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 소 등의 초식 동물은 반추 활동을 합니다. 반추란 한번 먹은 풀을 다시 되씹는 것으로 흔히 말하는 되새김질입니다. 이를 위해 소, 염소, 양, 기린, 야크, 사슴 등의 반추 동물들은 몸에 위를 4개나 갖고 있습니다.첫번째 위는 반추위, 양, 양곱창 등으로 불리우며 두번째 위는 벌집 위, 세번째 위는 겹주름위로 천엽으로 불리며 네번째 위는 주름위로 흔히 말하는 막창입니다.소가 풀을 먹으면 첫번째 위인 반추위로 우선 들어 간 후 나중에 되새김질을 합니다. 소의 위에는 풀에 들어 있는 단백질을 흡수할 수 있도록 도와주는 미생물이 들어 있어 되새김질은 위에 들어 있는 풀에 미러한 미생물이 잘 달라 붙을 수 있도록 하기 위해서입니다. 이렇게 하면 나중에 풀속에 들어있는 단백질이 분리되어 잘 흡수됩니다.이러한 과정이 반추위와 벌집 위 사이에서 이루어지고, 이후 잘 섞인 풀은 겹주름위를 거쳐 마지막 위치에 있는 주름위로 전달되고, 풀속에 들어있는 실제적인 영양소 흡수는 주름위에서 이루어지게 됩니다.초식 동물마다 다르기는 하지만 이렇게 육식동물이나 인간 대비 매우 긴 소화기관과 미생물을 이용하여 풀에 포함된 각종 단백질을 섭취할 수 있어 근육이 발달하는 것입니다.
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3차 멸균 정제수와 3차 증류수의 차이?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.정제수와 증류수는 만드는 과정에서 차이가 있습니다.정제수는 상수을 화학적 또는 물리적인 방법으로 여과하여 각종 무기물및 유기물이 제거된 순수한 물입니다.반면에 증류수는 수돗물이나 우물물을 가열하여 수증기를 발생시키고, 수증기를 다시 냉각시켜 얻은 물입니다. 가열하기 전의 물 속에는 각종 불순물이 포함되어 있지만, 이를 가열하면 불순물은 그대로 남아 있고 순수한 물만 수증기가 되기 때문에, 이를 모으면 불순물이 섞이지 않은 물을 만들 수 있습니다.그리고 증류 과정을 거친 횟수에 따라 증류수를 1차 증류수, 2차 증류수, 3차 증류수 등으로 부릅니다. 한 번의 증류로 불순물이 100% 제거되는 것은 어렵기 때문에 순도가 매우 높은 물이 필요할 때는 1회 증류한 물에 소량의 과망간산칼륨을 가해서 다시 증류한 재증류수를 사용하는 것이죠.그리고 말씀하신 3차 멸균 정제수와 3차 증류수의 주요 차이점은 앞서 말씀드린 제조 과정과 그 결과로 얻어지는 물의 순도입니다. 3차 멸균 정제수는 여러 단계의 정제 과정을 거쳐 순수한 상태로 만들어진 물이며 3차 증류수는 세 번의 증류 과정을 거쳐 얻어진 순수한 물입니다.참고로, 멸균 증류수의 경우 의약품으로 분류됩니다.
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장내 세균은 소화 과정 더나아가 인간의 건강에서 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.장내 세균은 우리가 음식에서 효율적으로 에너지를 흡수하게 돕습니다. 복잡한 분자를 분해하는 장내 세균이 없으면 채소의 셀룰로스 소화가 어렵고 식욕 조절에도 영향을 미치게 되죠.또한 장내 세균은 면역 체계를 자극하여 병원체 공격에 신속하게 반응하고 박테리아 길항 작용을 통해 소화관 내 외인성 병원체 군집을 억제합니다.그래서 장내 세균은 염증성 장 질환, 크론병과 궤양성 대장염 등의 장 상태를 확인하는데 도움이 됩니다. 만일 장내 세균 종류가 다양하지 못하면 염증성 장질환은 물론 비만과 제2형 당뇨까지 유발할 수도 있습니다.
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제습제는 어떤 성분이나 재료로 만들어 습기를 제거 하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.제습제는 주로 염화칼슘과 실리카겔로 만들어집니다.염화칼슘은 공기 중의 수분과 결합하여 녹는 조해성이 강하며, 이를 이용해 습도를 조절합니다. 즉, 염화칼슘 제습제는 공기 중의 수증기와 반응하여 물을 만드는 원리로 습도를 낮추어 줍니다.실리카겔은 특수 처리된 유리로, 실리카 겔 내부에 표면적의 6만 배에 달하는 기공이 있어서 이 공간에 수분이 빠져나가지 못하게 잡아두는 물리적 작용을 이용해 제습을 하는 것입니다.
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고체형 전기차 배터리가 상용화 어려운 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.고체형 배터리는 배터리 내 전류의 통로인 액체 전해질을 고체로 변경한 배터리입니다.이로 인해 폭발 위험이 거의 없으면서 전기 에너지 밀도가 기존 배터리보다 높아집니다. 그러나, 고체 전해질의 낮은 이온 전도도를 높이는 것이 어렵기 때문에 상용화가 쉽지 않은 것이죠.게다가 고체형 배터리의 고체 전해질로 쓰이는 원료인 황화리튬은 가격이 비싸지만 기존 리튬이온 배터리 가격이 점점 낮아지고 있어 가격 경쟁력이 없습니다. 황화리튬 가격이 현재 수준을 유지할 경우 전고체 배터리 가격을 킬로와트시당 약 70만원으로 예상하고 있지만 현재 시중에 판매되는 리튬이온 배터리 가격인 킬로와트시당 약 12만원정도입니다.
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자전거 축바퀴는 어떤 원리로 회전하는 걸까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.자전거의 축바퀴는 '회전하는 지레’라는 원리로 작동합니다.이 원리는 큰 바퀴와 작은 바퀴가 하나의 축에 고정되어 함께 회전하면서 힘을 한 바퀴에서 다른 바퀴로 전달하는 것입니다.축바퀴의 구조를 살펴보면, 힘을 주는 힘점은 큰 바퀴에 위치하고 있어 축의 중심인 받침점에서는 멀리 떨어져 있습니다. 반면에 힘이 작용하는 부분인 작용점은 작은 바퀴에 위치하므로 축의 중심인 받침점에서 가깝습니다.따라서, 큰 바퀴에 연결된 줄을 당기면, 중심에 있는 작은 바퀴가 돌아가면서 물체가 움직이게 됩니다. 이 때, 받침점에서 힘점까지의 거리가 받침점과 작용점 사이의 거리보다 길기 때문에, 축바퀴에서는 물체의 무게보다 적은 힘으로 물체를 들어올릴 수 있습니다.자전거의 경우, 페달을 밟아 그리는 원은 큰 바퀴에 해당하며, 페달에 연결된 톱니바퀴는 페달이 그리는 원보다 반지름이 작습니다. 그래서 적은 힘으로 자전거 바퀴를 움직일 수 있게 되는 것입니다.
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생선을 살 때 소금을 뿌리는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.소금은 생선의 단백질을 응고시키는 역할을 합니다. 단백질은 열에 의해 응고되는데, 소금이 있으면 응고되는 온도가 낮아집니다.그리고 소금이 유발하는 삼투압 현상도 생선 조직 밀도 향상을 돕습니다. 생선 속 수분이 소금을 뿌려 고농도가 된 생선 살 바깥으로 빠져나가게 돼 생선 내부 밀도가 올라가게 되죠.마지막으로 소금을 뿌리거나 고농도의 소금용액에 담가두면 각종 미생물들의 활동을 저해하거나 제거해 부패균의 번식을 막고 재료의 산화를 방지할 수 있습니다.따라서, 생선에 소금을 뿌리는 것은 짠맛을 가미하는 것뿐만 아니라 생선 살의 식감도 살리고, 부패를 방지하는 등의 역할을 합니다.
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침엽수와 활엽수 중에서 어느 것이 보다 많은 산소를 생성하거나 탄소를 흡착하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.수목 한주당 탄소저장 및 흡수량은 활엽수가 동일 직경의 침엽수보다 더욱 많으며, 그 차이는 직경생장과 더불어 증가하게 됩니다.따라서, 활엽수가 침엽수보다 더 많은 산소를 생성하고 탄소를 흡착할 수 있다고 할 수 있죠.침엽수는 보통 공기정화나 겨울 대기오염 저항성과 내건성이 강하며, 활엽수는 대체적으로 환경적응력이 뛰어나고 성장이 빠른 편입니다.물론 이는 단순히 침엽수나 활엽수로 구분하지는 못하지만, 일반적인 성향이 그렇습니다.
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