자전거의 변속기와 브레이크는 어떻게 작동하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.자전거의 변속은 크게 변속레버, 변속케이블, 변속기로 이루어집니다.변속레버를 작동시키면 변속레버와 변속기에 연결된 변속케이블이 당겨지거나 이완되며 변속이 이루어지는 방식이며, 기본적으로 자전거 변속장치는 '변속 레버'와 '변속 장치'로 이루어져 있습니다.레버를 움직이면 드레일러가 위 아래로 움직이지만, 이 상태가 변속이 된 건 아니며 자전거의 체인이 옮겨갈 수 있도록 철길의 레인처럼 길만 만든 것이며 페달을 밟으면 체인이 찰칵하면서 드레일러를 따라 이동합니다.그리고 자전거는 바퀴를 정지시켜 마찰력을 얻어내는 제동방식을 씁니다.전륜과 후륜 사이에 무게중심이 있기 때문에 정지시 전륜 쪽에 무게가 더 많이 실리게 됩니다. 따라서 자연스럽게 후륜은 '감속', 전륜은 '정지' 역할을 하게 됩니다. 가장 많이 사용하는 기계식 디스크브레이크는 선을 와이어로 동작하며 케이블이 작동부를 당기면 작동부에 연결된 피스톤을 회전시키고, 회전과 동시에 피스톤 홈 경사면의 깊은 부분에 있던 베어링이 얕은 부분을 타게 됩니다. 이로 인해 피스톤이 좌/우로 벌어지면서 패드를 로터 쪽으로 밀어내면서 제동이 시작됩니다.
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노을의 색이 어떻게해서 나타나게 되나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.햇빛은 다양한 파장의 빛이 혼합되어 있는데, 이러한 햇빛이 대기층을 통과할 때는 공기 중에 있는 수많은 입자들로 인해 산란이 일어나게 됩니다.해사 지는 저녁이 되면 태양의 고도가 낮아지고 태양의 고도도 낮아지면 태양빛의 기울기가 작아져 통과하는 대기층이 길어집니다.따라서 파장이 짧고 산란하는 각도가 작은 파란빛은 대기층을 통과하지 못하지만, 파장이 길고 산란하는 각도가 큰 붉은 빛만 대기층을 통과하기 때문에 노을이 붉게 보이는 것입니다.
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오로라는 무엇인데 그토록 아름다운가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.오로라는 태양에서 방출되는 플라즈마 입자가 지구의 자기장에 이끌려 대기와 마찰하여 빛을 내는 광전 현상입니다.이런 플라즈마 입자는 주로 태양에서 방출된 것이 대부분으로 태양풍을 따라 지구로 불어와 지구 자기장에 이끌려 극지방의 대기로 진입하는 것입니다.그리고 오로라는 지상에서 90 ~250km 상공에서 대기의 입자와 반응하며 거대한 커튼처럼 펼쳐지는 모양을 하며 나타납니다.
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전기자동차가 내연기관차보다 제로백이 빠른이유?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.전기자동차가 내연기관차보다 제로백이 빠른 이유는 몇가지가 있습니다.우선 전기모터는 내연기관에 비해 구조적으로 단순하며, 내연기관에 해당되는 부속이 없습니다. 이로 인해, 동력을 얻기 위해 내연기관과 같은 절차를 거치지 않고 바로 힘을 낼 수 있고 이는 자연스럽게 초반 가속에 영향을 주게 됩니다.그리고 전기모터의 토크는 최대치로 시작하는 반면 내연기관의 경우 토크가 천천히 오르기 시작합니다. 내연 기관의 경우 고속을 위한 토크와 마력을 내려면, 천천히 RPM을 올리며 가속해야 하지만, 전기모터의 경우 토크는 전류에 비례하고 속도는 전압에 비례하기 때문에 배터리 출력만 강하면 처음부터 높은 토크에 도달할 수 있습니다.게다가 내연기관은 변속기로 인해 약간의 지연시간이 생기지만 전기 자동차의 경우 아이들링 없이 토크 최대치로 진입하기 때문에 변속기가 없거나 2단 변속기만을 사용합니다. 그래서 가속력이 기본적으로 내연기관 자동차들보다 유리합니다.
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전세계적으로 쉬고 있는 휴화산들은 어디에 있으며, 이러한 잠자는 화산이 폭발한다면 예상되는 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.전 세계에는 많은 잠자고 있는 화산들이 있으며, 이러한 화산들은 현재는 활동하지 않지만, 언제든지 활동을 재개할 가능성이 있습니다.잠자고 있는 화산이 폭발하면 다양한 영향을 미칠 수 있으며, 가장 큰 영향은 화산재입니다. 화산재는 주변을 덮거나 하늘 높이 올라가 햇빛을 가려 동식물에 피해를 줄 수 있으며 또한, 화산재는 대기 중에서 분산되면서 인간의 건강에 큰 영향을 미칠 수도 있습니다. 미세한 화산재가 호흡기에 침투하여 폐 기능을 저하시키고 호흡기 질환을 유발할 수 있는 것이죠.따라서, 잠자고 있는 화산의 활동 상태를 지속적으로 모니터링하고, 필요한 경우 적절한 대응 조치를 취하는 것이 중요합니다.
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골프공은 다른 스포츠 공과 다르게
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.그런 엠보싱을 '딤플'이라 부릅니다.딤플은 공기의 저항을 줄여 공의 속도를 늘리는 역할을 하는데, 실제 실험에서 딤플이 없는 골프공은 100야드 정도를 날아가지만, 딤플이 있는 골프공은 2.5배인 250야드 이상 날아갑니다.이는 골프공이 날아갈 때 발생하는 저항을 줄여 공의 속도를 늘리게 되는 것입니다.그래서 딤플의 깊이에 따라서도 공이 날아가는 거리가 최대 50야드까지 차이가 나기도 하고 딤플의 깊이뿐 아니라 딤플의 수, 딤플의 배열도 유체역학적으로 가장 적합하도록 바꾸면 공은 빠른 속도를 내 더 멀리 날아 갈 수 있습니다.
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바이오나 생체 실험을 할때, 왜 유독 흰쥐를 많이 사용하는 걸까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.여러 동물 중에서도 가장 간편하기 때문입니다.쥐는 세대가 짧고 새끼를 많이 낳기 때문에 실험결과를 확인하기 좋으며 유전자가 나름 많이 알려져 있으며 다른 실험체에 비해 관리도 용이합니다.게다가 가격 역시 다른 실험에보다 저렴하기에 경제적입니다.이러한 이유들로 흰쥐를 실험체로 많이 사용합니다.
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동물세포를 배양하는 과정을 어떻게 이루어 지나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.동물 세포 배양은 동물의 조직에서 세포를 분리하고, 이들을 특정한 환경에서 성장시키는 과정입니다.먼저 동물로부터 특정한 조직을 떼어내고, 이 조직을 잘게 부순 다음, 단백질 분해효소를 이용하여 세포와 세포를 연결해주는 결합단백질을 파괴하여 서로 잘 분리된 세포 현탁액을 준비합니다.그 후 이 세포 현탁액을 적절한 배지에 넣어 주어 세포를 배양하게 됩니다.대부분의 분리된 1차 세포는 생물학적 노화 과정을 거치고 일반적인 생존 능력을 유지하면서 어느정도 수가 되면 분열을 멈추게 됩니다.그리고 이렇게 배양된 동물 세포를 이용하여 소고기와 같은 식물성 단백질을 생산하는 것이 가능합니다.
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나이를 먹으면 반응속도가 줄어드는 이유가 무엇인지?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.나이가 들면서 반응 속도가 느려지는 이유는 뇌의 정보교환 능력이 쇠퇴하기 때문입니다.보통 왼쪽에 있는 뇌는 오른쪽 몸의 움직임에 관여하고, 오른쪽 뇌는 왼쪽 몸의 운동을 제어한다고 하는데, 전신을 움직이기 위해서는 좌우 뇌의 원활한 의사소통이 필요하지만 나이가 들면 이런 정보교환 능력이 쇠퇴하면서 외부 자극에 반응하는 속도가 떨어진다고 합니다.
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문어 피 색깔이 푸른색인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.문어의 피가 푸른색인 이유는 그들의 혈액에 있는 '헤모시아닌' 때문입니다.헤모시아닌은 산소를 운반하는 역할을 하며, 이 안에는 구리가 포함되어 있으며 구리는 산소와 결합하면 푸른색을 띄는 성질이 있기 때문에 문어의 피는 푸른색으로 보이게 됩니다.
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