안개는 어떤 이유와 원리때문에 발생하는 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.지상에서 증발 된 물은 수증기가 되어 공기 중으로 올라가며 팽창하고 차가워집니다.하지만 공기는 일정한 온도에서 일정한 양의 수증기만을 품을 수 있죠.그리고 이렇게 수증기를 가득 품은 공기가 호수나 바다 같은 차가운 곳을 지나며, 또는 말씀하신대로 새벽에 기온이 내려가게 되면 공기가 포화 상태에 이르고 일부 수증기는 응결되어 안개가 되는 것입니다.
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매직아이라는 것은 정확히 어떤 원리가 있는 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.매직아이는 '스테레오그램'이라고도 하는데, 이는 입체라는 뜻의 스테레오와 '문서' 또는 '도해'라는 뜻의 그램이 합쳐진 단어로 '입체 그림'이라는 의미입니다.매직아이의 원리는 양안시차에 때문입니다.양안시차란 같은 사물일지라도 실제 두 눈에 보여지는 상에 차이가 생기는 것을 말하는데 대상이 평면이라 할지라도 의도적으로 좌우 눈에 입력되는 영상에 적당한 어긋남을 주게 되면 입체감을 얻을 수 있습니다.즉, 2차원 평면 영상이 시선 각도의 차이에 의해서 3차원 입체를 보고 있다는 착각을 하는 것입니다.
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음악을 볼륨을 작게해서 들으면 원래 듣던 음악과 음정이 다르게 들리는데 왜그럴까요
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.음악을 볼륨을 작게해서 들으면 원래 듣던 음악과 음정이 다르게 들리는 이유는 여러 가지 요인이 있을 수 있습니다.첫째, 사람의 청각은 모든 주파수에 동일하게 듣는 것은 아닙니다. 이를 '청각의 주파수 응답'이라고 하는데, 일반적으로, 사람의 귀는 중간 주파수인 약 2,000Hz~5,000Hz를 가장 잘 듣고, 이 범위 밖의 낮은 주파수인 저음이나 높은 주파수인 고음은 상대적으로 덜 들립니다.그렇기 때문에 볼륨을 줄이면 이런 효과가 더욱 강조되며 특히 저음 부분이 덜 들릴 수 있어 음악의 전체적인 음색이나 음정이 달라진 것처럼 느껴질 수 있습니다.둘째, 사람의 뇌는 소리를 해석하는 방식에 따라 다르게 인식할 수 있습니다. 볼륨을 줄이면, 우리 뇌는 상대적으로 적은 정보로 소리를 해석해야 하므로, 때때로 오류를 범하거나 예상에 의존하여 소리를 인식하는 경우가 있습니다. 마치 착시처럼 착청을 일으키는 것이죠.마지막으로, 오디오 장비의 특성에 따라 볼륨에 따른 음질 변화가 발생할 수 있습니다. 대부분의 장비는 특정 볼륨에서 최적의 성능을 낼 수 있는데, 비싼 장비일 수록 그 정도가 덜하지만 대부분 볼륨을 크게 하거나 작게 할 경우 음질이 저하될 수 있습니다.즉, 특별히 청력에 문제가 생겼다는 신호는 아닙니다.
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흔히 알고있는 방탄유리는 완전히 깨지지 않는 소재인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.방탄유리라고 무한정 방탄이 되는 것은 아니며, 기관총으로 난사당하거나 산탄총으로, 수류탄이나 유탄을 발사하면 어김없이 깨집니다.따라서, 방탄유리는 완전히 깨지지 않는 소재라고 보기는 어렵습니다.그래서 방탄유리도 내구성에 따라 등급이 나눠지며 B4등급의 방탄유리라면 소형 수류탄까지도 방탄이 가능합니다.
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철제 제품들이 녹이 슬게 되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.결론부터 말씀드리면 철의 안정화입니다.모든 물질은 전자를 내어두거나 전자를 받기 위한 반응을 하며, 그 과정을 통해 안정화됩니다.철 역시 산소와 전자를 주고 받는 반응을 통해 안정화되는데, 그 결과가 바로 산화철, 즉 녹입니다.
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동결건조 기술은 무엇이고 우리 생활에 어떻게 쓰이고 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.동결건조는 건조하고자 하는 재료를 동결시킨 다음 높은 진공장치 내에서 수증기의 부분압을 낮춰 얼음을 직접 증기로 만드는 승화에 의해 만들어지게 됩니다.처음 동결건조 식품은 우주선을 이륙할 때 무게를 줄이려는 의도로 개발된 것으로 현재도 이와 비슷하게 물에 타서 섭취하는 각종 음료나 식품 등에 사용되고 있으며 가장 대표적인 것이 커피믹스입니다.
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물수제비는 어떤 원리로 돌이 물 위에서 여러번 튈 수 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.물수제비는 돌이 날아가는 각도와 돌의 바닥면이 물과 접촉하는 면적, 그리고 돌의 무게가 중요합니다.납작한 돌을 약 20도 정도 비스듬히 빠른 속도로 물에 던지면 돌의 앞머리가 물에 부딪히면서 물을 밀게 되면서 충돌에 참여하는 물의 양이 많아지게 되고, 그 결과 돌은 무거운 물체와 충돌하듯 충분한 수직 반발력을 얻게 돼 위로 튀어 오르게 되는 것입니다.이 현상이 연속으로 발생하고 결국 반발력보다 돌의 무게가 커지는 순간 물에 가라앉게 되는 것이죠.
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조기노화에 대해 궁금합니다!!
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.일산화탄소는 산소보다 헤모글로빈과 결합하는 능력이 약 250배나 더 큽니다.그렇기 때문에 일산화탄소가 혈액에 들어오면, 헤모글로빈이 산소와 결합하고 있다 해도, 일산화탄소가 산소를 대체하게 되고, 체내의 산소 공급이 줄어들게 되며, 이는 종국적으로 저산소증을 일으키게 됩니다.저산소증은 세포의 기능을 저하시키며, 이는 조직과 기관의 손상을 초래할 수 있습니다. 또한, 산소 부족은 세포의 에너지 생산을 방해하며, 이는 세포의 기능 저하와 세포 사멸을 초래할 수 있어 이러한 과정들은 노화를 촉진시키는 원인 중 하나입니다.또한, 일산화탄소가 헤모글로빈과 결합하여 카복시헤모글로빈을 형성하면, 카복시헤모글로빈은 산소 운반 능력이 상실하고 전반적인 혈액의 산소 운반 능력을 떨어뜨리게 됩니다. 결국 이는 체내의 산소 공급을 방해하며, 이는 노화를 촉진시킬 수 있습니다.따라서 일산화탄소는 산소와 헤모글로빈의 결합을 방해함으로써 체내의 산소 공급을 저해하고, 이는 세포의 손상과 기능 저하를 초래하여 노화를 촉진시키는 것입니다.
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블랙홀의 제트분출이 실제로 가능한현상인가요
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.네, 블랙홀의 제트 분출은 실제로 가능한 현상입니다.블랙홀은 서로 마주보며 돌고 있는 동반성에서 물질을 끌어당기는데 이 때 모든 물질이 블랙홀로 흡수되지는 않고 대부분은 블랙홀 주변을 회전하며 원반을 만들게 됩니다.그리고 이 원반에 축적된 물질이 일정한 밀도와 온도에 이르게 되면 블랙홀의 자기장 방향에 따라 원반의 수직으로 물질을 분출하게 됩니다. 이 현상을 바로 블랙홀의 제트라고 합니다.
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경제뉴스보니 양자컴퓨터에대해 나오던데 양자컴퓨터가 뭔가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.현재 컴퓨터의 물리적인 한계로 발생하는 터널링 효과를 극복하기 위한 것이 바로 양자컴퓨터입니다.간단히 말해 현재 컴퓨터는 트랜지스터가 보낸 전자적 신호가 통로를 지나야 하는데 그 통로가 너무 좁아 신호를 담당하는 전자가 통로 밖으로 튕겨 나갈 수 있는데 이를 터널링 효과라 합니다.그래서 고안된 것이 양자컴퓨터입니다. 양자컴퓨터는 트랜지스터가 아닌 양자를 연산의 매개체로 사용하는데, 퀀텀이라는 것이 바로 이 양자컴퓨터의 단위인 '퀀텀 비트'입니다.다만, 이 양자 컴퓨터의 한계점이라면 역시 경제적인 부분입니다. 너무 고가이고 현재 구현가능성에 대한 의문이 있습니다. 하지만 구현이 된다면 지금 사용하는 컴퓨터 속도보다 훨씬 높은 연산력을 보여줄 것입니다.
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