심해에서 산소 없이 살아가는 물고기는 어떻게 호흡을 하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.심해 어류는 산소가 적은 환경에서도 생존할 수 있도록 적응했습니다.심해 어류는 해저에서 나오는 화학물질을 활용해 살아갑니다. 보통 어류는 아가미를 통해 물속에 녹아 있는 산소를 몸 안으로 받아들이고 이산화탄소를 배출하는 가스교환을 통해 숨을 쉽니다. 그러나 심해 어류의 경우, 화학 반응에서 나오는 에너지를 활용한 화학적 합성으로 당을 만드는 것입니다.또한 멕시코 동굴 어류는 해수면 근처에 사는 어류보다 더 큰 적혈구를 가지고 있어서 몸 전체에 산소를 운반하는 단백질 헤모글로빈을 더 많이 생산하여 부족한 산소를 더 많이 흡수하기도 합니다.
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우주에서 행성들은 어떻게 만들어지는건가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.행성은 별 주위를 도는 가스와 먼지 등의 흩어진 입자에서 만들어집니다.중력으로 인해 입자는 서로 끌어당겨 덩어리를 형성하며 점점 더 커지고, 입자가 충돌하면 가열되어 액체로 변하기도 하면서 중력에 의해 행성의 중심으로 당겨집니다.그리고 중력은 모든 방향에서 동일하게 물질을 끌어오기 때문에 액체화된 물질은 구형을 형성하게 됩니다. 참고로 그 때문에 행성이 둥근 모양을 가지게 됩니다.
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빠르게 달리는 물체를 멈추기 위해 필요한 힘은 어느정도인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.물체를 가속시키는 데 필요한 힘은 물체의 질량과 가속도에 따라 달라집니다.따라서 빠르게 달리는 물체를 멈추기 위해 필요한 힘도 말씀처럼 그 물체의 질량과 그것을 멈추는 데 필요한 감속도에 따라 달라집니다. 이때 가속도는 일반적으로 중력에 의한 가속도인 9.8 m/s^2를 사용합니다.예를 들어, 1t의 차가 5 m/s^2의 가속도로 움직이게 하는 데 필요한 힘은 질량과 가속도를 곱한 값인 5000N이며 이와 같은 원리로, 이 차량을 멈추기 위해 필요한 힘을 계산할 수 있습니다.하지만 실제 상황에서는 마찰력, 공기 저항 등 다른 요인들도 함께 고려해야 합니다.
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잠수함은 얼마의 수압까지 버틸 수 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.일반적인 잠수함의 최대 잠항 깊이는 대략 150m이며, 최신 핵잠수함의 경우에는 500~700m가 한계로 알려져 있습니다.그리고 지금까지 나온 잠수함 중 가장 깊이 잠수한 잠수함은 '트리에스테'이며 트리에스테호는 필리핀 옆 마리아나 해구의 챌린저 해연의 바닥인 10,911m를 잠수하여 가장 깊이 잠수한 잠수함으로 기네스북에 올라가 있습니다.
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토성의 반지는 어떻게 형성되었을까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.반지라고 말씀하신 토성의 고리 생성에 대해서는 추측만을 하고 있을 뿐입니다.현재로선 크게 3가지 가설이 있는데요..첫번째는 행성이 만들어지고 남은 부스러기들에 의해 만들어졌다는 것두번째는 혜성이나 소행성이 날아가가 본래 있던 위성과 부딪히며 깨져서 생겼다는 것세번째는 행성 주변 위성이 행성의 중력에 의해 행성으로 끌어당겨지며 남은 부스러기들이라는 것하지만 이중 첫번째와 두번째는 가능성이 크지 않다고 하는데 고리에 있는 꽤 큰 위성이 있고, 소행성이나 혜성이 위성과 부딪힐 가능성은 매우 낮다는 것이죠.세번째 가설은 2010년 12월, 미국 콜로라도 사우스웨스트연구소 로빈 카눕 박사의 네이처에 기고한 내용을 토대로 토성이 위성을 흡수하는 시뮬레이션을 통해 가장 가능성이 높다고 하는데, 토성 한정적으로 높은 가능성으로 인정받고 있습니다.
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보일 샤를의 법칙이 발견된 배경과 이후에 끼친 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.보일-샤를의 법칙은 기체의 압력, 온도, 부피 사이의 관계를 나타내는 기체 법칙으로, 보일의 법칙과 샤를의 법칙을 종합한 것입니다.이 법칙들은 우리 일상생활에서 여러 가지 현상을 설명하는 데 사용됩니다.예를 들어, 일상 생활에서 보면 하늘 위로 올라간 풍선이 터지는 현상이나 고산 지대에서 가지고 간 밀봉 상품의 봉지가 팽팽해지는 현상 등은 모두 보일의 법칙을 통해 설명할 수 있죠. 또한 따뜻한 물에서 찌그러진 탁구공이 펴지는 현상, 여름철에 타이어가 팽팽해지는 현상, 바람이 빠진 풍선에 더운 바람을 쏘이면 팽팽해지는 현상 등은 샤를의 법칙을 통해 설명할 수 있습니다.따라서 이런 일상적인 현상의 설명을 통해 각종 엔지니어링의 설계나 더 크게는 우주선의 설계에서도 이 법칙 덕에 안전한 설계가 가능한 것입니다.
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원자의 전자의 수는 원자 번호와 같은가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.네, 그렇습니다.원자의 전자 수는 원자 번호와 같습니다. 원자 번호는 원자핵에 있는 양성자의 수를 나타내며, 이는 원자가 가진 전자의 수와 일치하죠.따라서 원자 번호를 알면 그 원소의 원자가 원자 번호와 같은 수의 양성자와 전자를 가지고 있다는 것을 알 수 있으며, 이러한 정보는 원소를 구분하는 데 중요한 기준이 되기도 합니다.
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까치는 도시 근처에서만 살고 왜 산 속에서는 살지 않나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.까치는 도시와 산 모두에서 살 수 있습니다.하지만, 도시에서 까치가 더 자주 발견되는 이유는 도시에서는 사람들이 버린 음식물 쓰레기, 곤충, 작은 동물 등 다양한 먹이를 쉽게 찾을 수 있으며, 까치는 나무에 둥지를 짓는데, 도시의 공원이나 가로수 등에서 충분한 서식지를 찾을 수 있을 뿐만 아니라 도시에서는 까치의 천적인 큰 포식자들이 거의 없어, 까치가 안전하게 생활할 수 있기 때문입니다.
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우주는 왜 무한한지에대해 이해가 안돼요
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.우선 결론부터 말씀드리면 우주가 무한한지 유한한지는 아직 알 수 없습니다.사실 우주가 무한하다는 개념은 상당히 복잡하고 어려운 개념이며 이를 이해하기 위해서는 우주의 성질을 이해해야만 합니다.아인슈타인의 일반상대성 이론에 따르면, 우주에 존재하는 물질이 공간을 휘어지게 만들기 때문에 우주는 완전히 휘어져 들어오는 닫힌 시스템으로 안팎이 따로 없는 구조라 할 수 있습니다. 그럼에도 무한한 우주라는 개념은 주로 우주는 경계를 가지지 않으며 계속해서 확장되고 있다는 사실을 설명하기 위해 사용되며, 이러한 팽창은 암흑 에너지라는 보이지 않는 힘에 의해 일어나고 이 힘이 우주를 빠른 속도로 팽창시킵니다.그러나 말씀하신 이러한 팽창은 빛의 속도가 일정하기 때문에 우리가 볼 수 있는 우주의 크기를 일정 크기까지로 한정하게 됩니다. 하지만 앞서 설명드린대로 우리가 볼 수 있는 우주의 크기가 유한하다고 해서, 실제 우주 자체가 유한하다는 것을 의미하지는 않습니다.결국, 우주가 무한하다라는 주장은 아직까지 확실하게 증명되지 않았으며, 가장 먼저 말씀드린대로 현재의 과학 기술로는 우주가 유한한지 무한한지를 결정하는 것 자체가 불가능합니다.
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압력밥솥으로 밥을 하면 왜 밥이 빨리 익는 과학적 원리는?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.일반적인 대기압에서 물은 100도에서 끓고 100도에서 온도는 변하지 않고 물이 수증기로 변합니다.일반 밥솥은 이 과정에서 100도에서 쌀을 익히는 것입니다.그러나 압력밥솥은 대기압보다 높은 대략 2기압을 유지하며, 압력이 2기압일 경우 물의 끓는점은 100도가 아닌 약 120도가 됩니다. 즉, 물이 120도에서 끓는다는 의미이며 압력밥솥은 120도에서 쌀을 익한다는 것입니다.따라서, 압력밥솥을 사용하면 밥이 더 빨리 익는 이유는 솥 내부의 압력을 높여서 물의 끓는점을 올리기 때문입니다.
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