낙엽의 색깔이 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.나뭇잎이 가지고 있는 고유한 색소의 차이 때문입니다.우선 단풍이나 은행나무의 노란 잎은 겨울을 준비하는 과정에서 만들어지는 것으로 가을철 잎이 떨어지기 전에 엽록소가 파괴되어 엽록소 때문에 보이지 않던 카로틴이나 크산토필과 같은 색소가 나타나는 것입니다.그리고 색소에 따라 카로틴은 밝은 오렌지색, 크산토필은 노란색에서 오렌지색 계열, 안토시아닌은 핑크, 빨강, 자주빛 등의 붉은색계통으로 표현되기 때문에 각자 다른 색상으로 보이는 것이죠.
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인공위성이 떨어지지 않는이유는??
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.인공위성은 지구가 당기는 인력과 회전으로 발생하는 원심력이 평형을 이루어 '타원궤도’로 지구를 공전하기 때문입니다.그리고 인공위성의 고도가 3만6천km에 이르면, 인공위성의 주기는 24시간이 되어 지구의 자전 주기와 같아디며, 여기서 주기를 조정하기 위해 고도를 조정하게 됩니다.이러한 원리로 인공위성은 떨어지지 않고 지구 주위를 돌 수 있는 것입니다.
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광전효과란 무엇인지 설명부탁드립니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.광전 효과는 금속 등의 물질이 한계 진동수보다 큰 진동수를 가진 전자기파를 흡수했을 때 전자를 내보내는 현상입니다.이 때 방출되는 전자를 광전자라고 하는데, 보통 전자와 성질이 다르지는 않지만 빛에 의해 방출되는 전자이기 때문에 붙여진 이름입니다.알베르트 아인슈타인이 이 현상을 빛의 입자성을 가정하면서 설명하였으며, 그 공로로 1921년에 노벨 물리학상을 수상했죠. 이 현상은 빛의 성질에 관한 논란 중 입자설에 대한 증거로 거론되기도 합니다.
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스마트폰의 터치 스크린이 작동하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.스마트폰의 터치방식은 갑압식과 정전식이 있습니다.감압식은 화면을 누르는 압력을 감지하여 인식하는 방법으로 과거에 많이 사용된 방식입니다.그리고 정전식은 손끝에 흐르는 미세한 전기를 인식하는 방식으로 최근 나오는 대부분의 스마트폰이 사용하는 방식입니다.
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태양계의 중력이 작용하는 범위는 어디까지인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.이론적으로 보면 태양의 중력이 작용하는 범위는 무한대입니다.하지만, 거리가 멀어질수록 중력의 크기는 작아지기 때문에 멀어지면 멀어질수록 감지조차 할 수 없을 정도로 작아지게 되며, 이는 뉴턴의 만유인력 법칙에 따른 것으로, 두 물체 간의 중력은 두 물체의 질량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다.태양계 내에서는 태양의 중력이 가장 강하게 작용하는 범위를 보면, 태양의 중력은 해왕성과 명왕성까지라고 할 수 있을 것이고 이러한 중력의 범위 덕분에 태양계의 행성들은 안정적으로 태양 주위를 공전 할 수 있는 것이죠.
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돼지의 심장을 이식한다는 것이 과학적으로 성공가능성이 얼마나 될까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.돼지 심장 이식에 대한 연구는 계속 진행 중이며, 일부 성공 사례가 보고되었습니다.미국 메릴랜드대 의대 연구진은 유전자를 조작한 돼지 심장을 심장질환 환자에게 이식하는 두 번째 수술을 시행했으며, 심장을 이식받은 환자는 별다른 거부 반응 없이 한 달간 생존하였습니다. 그러나, 불행히도 이 환자는 수술 후 약 6주 만에 사망하였습니다.이 연구에서 사용된 돼지 심장은 인체의 면역시스템에 거부반응을 일으키는 3개의 돼지 유전자와 함께 돼지 심장의 성장과 관련한 1개 유전자가 제거되었으며, 인체가 돼지 심장을 인간의 심장으로 인식하도록 6개의 인간 유전자가 삽입되었습니다.이러한 결과를 바탕으로 보면, 돼지 심장 이식의 과학적 가능성은 존재하지만, 아직 많은 연구와 개선이 필요함을 알 수 있습니다.특히, 인체에서의 거부 반응과 관련된 문제를 해결하는 것이 중요한 과제로 남아 있습니다.따라서 현재는 성공 가능성이 매우 희박하지만, 점차 그 가능성은 매우 높아질 것으로 예상됩니다.
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무지개에 대해서 설명해주세요...?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.무지개는 햇빛이 대기 중의 수증기에 의해 굴절, 반사, 분산되면서 나타나는 기상학적 현상입니다.즉, 비가 온 뒤 공기 중 물방울이 프리즘의 역할을 하며 햇빛을 굴절시켜 발생합니다.그리고 무지개는 정확하게는 7가지 색상이 아닙니다. 프리즘으로 광분한 무지개는 207개의 색상으로 구분 되었습니다. 7가지 색상은 뉴턴에 의해 구분 된 것이죠. 우리나라는 조선시대까지 5색으로 구분했으며, 미국은 6색 등 국가마다 다양한 수로 무지개의 색을 표현했습니다.무지개는 본래 원형입니다.실제로 구 모양인 물방울의 표면 전체로 들어간 햇빛은 물방울 안에서 굴절하고 또 파장별로 다르게 진행하게 됩니다.그리고 이 입체 물방울에서 반사되어 나오는 빛은 입체인 둥근 띠 모양의 원이 되며 이때 빨간색 빛은 중심각이 42도인 원 모양, 보라색 빛은 중심각이 40도인 원 모양으로 퍼져 나오므로 이들이 합해져 둥근 띠 모양의 무지개가 되는 것입니다.하지만 나머지 부분이 지표면으로 가려지기 때문에, 그리고 우리가 보는 방향이 한 면이기 때문에 반원의 평면처럼 보이는 것입니다.만일 높은 하늘에서 무지개를 보게 된다면, 무지개의 모양은 둥근 띠 모양으로 보이게 됩니다.
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과자식감에 대해 화학적으로 알려주세요!
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.바삭한 과자와 부드러운 과자의 식감 차이는 주로 그 제조 과정과 재료에 따라 달라집니다.바삭한 과자의 식감은 주로 전분과 물, 지방이 구성하는 복합 식감입니다. 특히, 전분은 수분을 잃게 되면 딱딱해지며, 이것은 열에 의한 전분의 순간적인 노화 때문에 나타나는 현상입니다. 노화된 전분은 특유의 약간 질기면서도 딱딱한 물성을 가지고 있기 때문에 이런 딱딱한 노화 전분을 먹게 되면 사람들이 바삭하다고 느끼게 됩니다.부드러운 과자의 식감은 그 제조 과정에서 수분과 지방 함량, 그리고 가열 방법 등이 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 초코파이나 몽쉘 같은 과자는 마시멜로와 같은 부드러운 충전재와 초콜릿 코팅으로 만들어져 있는데, 이러한 부드러운 충전재는 수분과 설탕, 그리고 기타 재료를 가열하고 섞어 만들며, 이 과정에서 생성되는 기체가 부드러운 식감을 만들어냅니다.따라서 바삭한 과자와 부드러운 과자 사이의 주요 차이점은 그 제조 과정과 재료, 그리고 그 결과로 생기는 다른 물리적 구조에 기인하는 것입니다.
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음식의 칼로리는 어떤 방식으로 측정하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.상당히 무식한 방법이라 할 수도 있지만 태워서 측정합니다.1칼로리의 정의는 물 1g의 온도를 1도 올릴 때 드는 에너지양입니다. 그리고 음식의 열량을 따질 땐 물 1kg의 온도를 1도 올리는 열량인 1킬로칼로리(kcal, Cal)를 사용합니다.우리가 사용하는 음식의 칼로리 계산법은 19세기 미국의 농예 화학자인 윌버 올린 애트워터가 고안한 애트워터계수를 활용합니다. 이는 사람들이 필요한 열량을 섭취할 수 있도록 하기 위해 만든 계산법으로 실제 식품 표본을 태워서 발생하는 열에너지를 측정하는 것입니다.
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화성의 자기장을 형성하기 위해서는 어떤 방법을 사용해야 하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.화성의 자기장을 형성하는 방법에 대해 몇 가지 방법이 제시되고 있긴 합니다.NASA의 행성과학부 짐 그린 박사는 L1 라그랑주 포인트에 자기장 발생 장치를 설치해 인공적으로 자기장을 만들자는 의견을 냈는데, 라그랑주 포인트는 천체들 간의 중력이 균형을 이루어 중력이 0이 되는 지점입니다.그리고 최근 연구에 따르면, 화성 핵 주변에 녹은 외부 핵물질이 존재할 경우 내부 전류가 생성되어 화성의 자기장이 형성될 수 있다는 것입니다. 이 가설은 아직 실험적으로 검증되지 않았지만, 화성 자기장을 형성할 가능성이 없진 않다는 것을 시사하는 것이죠.이러한 방법들은 화성의 대기를 만들고, 기온을 상승시키며, 화성의 얼음을 녹이는 등의 효과를 가져올 수 있습니다.하지만 이러한 방법들은 아직 연구 단계에 있을 뿐입니다.
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