왜 온도차가 줄어들면 제트기류가 약화되나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.제트기류는 북극의 차가운 공기와 그 아래 따뜻한 공기 사이를 흐르는 바람입니다.만일 기온 차이가 크다면 공기의 움직임도 활발해지며 바람이 거세지기 때문에 북극의 찬공기가 자연스럽게 차단됩니다.그러나 지구 온난화로 인해 북극의 온도가 상승하면서 남쪽과의 온도차가 줄어들게 되면 제트기류의 강도가 약해집니다. 이는 앞서도 말씀 드렸듯 제트기류가 대기 중의 온도 차이로 인해 발생하기 때문입니다.따라서 대기 중의 온도차가 클수록 강력한 제트기류가 발생하며, 온도차가 줄어들면 제트기류의 강도가 약해지는 것입니다.
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사진에서 나타나는 가스는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.HFC는 ‘수소화불화탄소’ 계열을 가리키며, 이는 수소, 불소 및 탄소로 구성되어 있습니다.HFC는 주로 에어컨과 냉장고 등의 냉매로 사용되며, 이산화탄소보다도 수백 배에서 많게는 1만 배 이상의 강력한 온실가스 물질이기도 합니다. 그렇다 보니 HFC가 지구 온난화에 미치는 영향이 큰 것으로 알려져 있어, 국제적으로 HFC의 사용을 규제하려는 움직임이 있습니다.
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줄다리기에도 과학적 원리가 적용될까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.네, 줄다리기에도 과학적 원리가 적용됩니다.줄다리기의 원리는 사실 지면과 신발과의 마찰력에 의해 승패가 결정되며, 서로 잡아당기는 힘은 ‘작용과 반작용 법칙’에 의해 생각보다 큰 영향을 미치지 못합니다.마찰력의 크기는 몸무게와 접촉 면의 상태만 관계가 있기 때문에, 상대편 팀과 몸무게 차이가 많이 날수록 유리해지며 서로 몸무게가 비슷하다면 과학적 원리를 적용해 유리하게 이끌 수도 있습니다. 즉 마찰력은 물체가 지면에 수직으로 누르는 수직항력에 의해 결정되는데, 높은 자세는 수직항력을 증가시켜 마찰력을 크게 하고, 낮은 자세는 중심이 흐트러져 마찰력이 상대적으로 작아지기에 이것을 이용할 수도 있죠.오징어게임에서도 과학적 원리를 이용하여 이기는 장면이 나오는데, 실제로도 당기기만 한다고 이기기 보다 과학적 원리를 이해하면, 줄다리기에서 승리하는 전략을 세울 수 있습니다.
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가습기를 틀어 공기 중 습도를 높이면 정전기를 줄일 수 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.네, 맞습니다. 정전기 발생은 습도와 깊은 관계가 있습니다.습도가 낮을수록 정전기 발생이 잦으며, 습도가 높으면 정전기 발생이 감소합니다. 이는 수분이 전하를 띠는 입자들을 빠르게 전기적 중성 상태로 만들기 때문입니다.물질의 표면저항은 주위 습도에 의해 제어가 가능하며, 65% 이상의 습도에서 대부분의 물질은 정전기가 축적되지 않는 표면 도전율을 갖습니다. 그러나 습도가 30% 이하로 떨어지면 절연체가 되어 전하의 축적이 증가하게 됩니다.따라서, 가습기를 작동시켜 집 안의 습도를 높이면 정전기 발생 빈도를 줄일 수 있습니다.
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눈의 종류는 어떤 것들도 결정되나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.눈의 종류는 주로 세 가지 요인인 기온, 낙하속도, 그리고 수증기의 양에 의해 결정됩니다. 눈의 결정은 대부분 눈핵이라고 하는 아주 작은 입자를 핵으로 하여 만들어지며, 눈핵은 온도가 어는점 이하인 구름에 있습니다. 눈 결정은 수증기가 눈핵 위에 직접 붙어 쌓이거나 눈핵이 작은 과냉각물방울을 얼려서 생성되기도 합니다.눈 결정은 기온과 습도에 따라 판형과 기둥형으로 자라는데, 판형 눈 결정은 평평한 육각형 판처럼 보입니다. 눈판형 결정은 기온이 영하 약15도일 때 생성됩니다. 기둥형 눈 결정은 긴 얼음 바늘과 비슷하며, 습도가 높으면 기둥 속이 비기도 합니다. 이러한 모양은 기온이 영하 약5도이거나 영하 20도 이하일 때 생성됩니다.그리고 눈의 종류에는 가루눈, 싸락눈, 진눈깨비, 함박눈 등이 있으며 가장 익숙한 눈의 결정 모양인 별 모양은 기온이 영하 10~20도 사이에서 만들어질 때 나타납니다.눈은 흔히 물방울과 얼음 결정이 분포돼 있는 적란운에서 만들어지는데, 눈의 결정은 수증기가 얼음 결정에 붙으면서 만들어지며 이 과정이 반복되면 얼음 결정이 커지게 되고, 서로 달라붙기도 하면서 결국 무거워져 땅으로 떨어지게 됩니다.
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루미놀 반응 원리에서 철이온인가요 철인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.루미놀 반응은 혈액 속 헤모글로빈에 포함된 철이 촉매로 작용하는데, 좀 더 정확하게는 촉매로 작용하는 것은 철(Fe)이며, 철 이온(Fe2+)이 아닙니다.그리고 루미놀 반응을 보면 수산화 이온과 반응하여 2가 음이온을 형성하고, 과산화수소에서 산소가 발생하여 루미놀 이온과 반응하게 되는데, 이 반응의 생성물인 유기 과산화물은 매우 불안정한 상태에 있으며 루미놀용액과 철가루가 반응하여 발광반응이 일어날 가능성도 있습니다.
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겨울에 저체온으로 사고뉴스를 간혹 보게 됩니다. 저체온증은 몇도에 몇시간 노출되면 위험하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.저체온증은 체온이 정상보다 낮아지는 상태를 말하며, 일반적으로 체온이 35도 미만일 때 발생합니다.보통 체온이 1.5도만 내려가도 피부 수축, 의식장애 등의 증상이 나타날 수 있으며, 체온이 30도 이하로 떨어지면 의식을 잃을 수 있습니다.그리고 성인 남성이 평상복을 입고 물에 빠지는 경우, 수온이 0도라면 약 4시간, 10도일 때는 약 5시간, 20도일 때는 약 24시간 정도 버틸 수 있다고 합니다.
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삼투현상으로 단 음식을 먹으면 침이 많이 분비되나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.말씀하신 건빵과 침의 사례에서 별사탕을 먹으면 침의 분비가 증가하여 건빵을 먹기 쉬워진다는 것은 맞습니다.하지만, 이 증상이 삼투압에 의한 것은 아닙니다.단 음식을 먹으면 입 안에서 단 맛이 인식되고, 뇌는 단 맛에 대한 신호를 보내어 침샘에서 분비되는 침의 양이 증가하게 됩니다. 이는 삼투 현상과는 다르지만, 단 음식을 먹었을 때 침이 많이 분비되게 하는 원인이긴 합니다.삼투 현상은 물질이 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 현상을 말하는데, 이는 단 음식을 먹었을 때 침이 많이 분비되는 원리와는 직접적인 관련이 없습니다.
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태양력 발열기를 이용하여 전기에너지가 생성되는 과학원리
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.태양열발전은 태양에서 받는 에너지 중 열에너지를 이용 물을 끓여 증기를 발생시켜 열교환기를 이용해 전기에너지를 생산합니다. 흔히 사용하는 화력 발전 시스템의 연료만 태양열로 바뀐 것입니다.그런데 말씀하시는 것이 태양광발전이라면 빛 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 시스템입니다.P형 반도체와 N형 반도체 2종류의 실리콘 반도체를 겹친 구조로 되어 있는 태양광전지에 태양광이 쬐어지면, 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 태양광전지에 정공과 전자가 발생합니다. 이때 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하고, 그로 인해 전류가 흐르게 되는 것이죠.
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혈액형은 어떻게 발견이 된 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.혈액형은 오스트리아 태생의 미국 면역학자이자 병리학자인 '카를 란트슈타이너'에 의해 발견되었습니다.그는 1898년부터 1908년까지 빈 대학교 병리해부학과 조교로 활동하면서 사람들의 혈청에 차이가 있음을 발견하였으며, 1900년에 사람의 혈액형이 A형, B형, C형(후에 O형으로 변경됩니다.) 등으로 나뉘어져 있다는 사실을 밝혀냈습니다.'란트슈타이너'는 사람의 혈액형을 발견함으로써 치료 목적의 안전한 수혈을 가능하게 하였으며, 친자 확인 등의 문제에도 도움을 주었고, 그의 이러한 업적으로 1930년에 노벨 생리의학상이 수여되었습니다.
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