핫팩의 원리와 가격에 따른 차이는 뭔가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.일반적인 핫팩은 내부에 철가루가 들어 있습니다.철가루가 산소와 만나 산화하며 1g당 1.69kcal의 열량을 방출하며 따뜻해지는 것이죠.이 핫팩은 철이기 때문에 재활용이 가능하지만 일반 사용자가 재사용하지는 못합니다.그래서 나온 것이 액체 핫팩입니다.이 핫팩은 아세트산나트륨이 들어 있는데요, 불안정한 물질이기에 약한 충격으로도 에너지를 방출하며 고체화되는 것을 이용한 것입니다.그리고 고체화된 아세트산나트륨에 에너지를 공급하면 다시 액체화가 되며 재사용이 가능하죠.다만 지속시간이 매우 짧고 충격에 약해도 너무 약하다는 단점이 있습니다.그리고 마지막으로 최근에는 전기를 이용한 핫팩이 많이 나오고 있습니다.
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겨울철 얼어있는 물속 물고기는 어떻게 살수 있죠?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.강이나 호수 표면에 두꺼운 얼음은 오히려 얼음 아래 물이 따뜻할 수 있도록 단열보온효과을 줍니다.그렇다고 해도 말씀대로 물의 온도가 4도정도 차가운데 어떻게 살아남을까..?? 물고기는 변온동물에 속합니다. 변온동물은 일정한 체열을 유지하기 위해 에너지를 사용할 필요가 없으며 항온 동물들에 비해 먹이를 거의 먹지 않아도 된다는 장점이 있습니다.때문에 겨울이 되면 물고기는 외부온도에 맞춰 활동량을 최소화하고 먹이활동도 최소화하여 겨울을 날 수 있는 것이죠.
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지구가 큰 자석이라고 하는 이유?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.'지구가 큰 자석'이라는 말은 1600년대 길버트의 책 '자석에 관하여'라는 책에서 나온 말입니다.길버트는 나침반의 자침이 언제나 남북을 가리킨다는 사실과 함께 위치에 따라 그 각도가 달라진다는 사실을 생각하며 지구 외부에서 북극성이 잡아당기게 된다(그 당시 사람들은 나침반의 북쪽은 북극성이 잡아 당기는 힘이 있기 때문이라고 생각했습니다.)면 나침반의 각도가 그렇게 나올 수 없다는 것을 알게 되었습니다. 따라서 그는 외부가 아닌 지구의 남쪽과 북쪽에 나침반을 끌어당기는 힘이 있기 때문이라고 생각고지구가 큰 자석이라고 생각한 것입니다.하지만 결론적으로 지구는 큰 자석이 아닙니다. 이유는 지구 내부의 높은 온도로 자성이 생길 수 없기 때문입니다.대신 자성과는 다르지만 자침을 유도할 수 있는 지구자기장이 발생하고 있습니다.자기장은 지구의 내부에는 액체인 외핵은 대류 현상을 일으키며 회전하며 발생됩니다.니켈과 철로 된 외핵 도체가 회전 운동을 하게 되면 자기장을 만들어 내는것이죠. 이 이론을 '다이나모 이론'이라고 합다.
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바닷물이 계속해서 짠맛이 나는건 왜일까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.바닷물이 짠 이유는 다양한 무기물들이 녹아 있기 때문입니다.이 무기물들의 기원에 대해서는 아직 다양한 학설이 존재합니다.다만 가장 신뢰를 얻고 있는 학설은 화산활동입니다. 45억년 전 지구가 생성된 이후 수많은 화산이 폭발하고 화산섬이 생기며 새로운 암석이 만들어지는 등 지각활동이 매우 활발했는데, 지상에서 발생한 화산활동은 빗물과 강물에 로 염류를 바다로 흘려 보냈을 것이며, 지상보다 훨씬 많은 화산활동이 있었던 바다 속에서는 지속적으로 이런 무기염류가 제공되었을 것이라 합니다.
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지구 내부에는 어떤 물질로 체워져 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.지구 내부도 우리가 익히 알고 있는 금속들 위주로 되어 있습니다.말씀하신 기체의 성분도 있지만 높은 온도의 금속에 녹아있거나 암석 결합물 형태입니다.우선 가장 안쪽의 내핵은 고체로 된 철로 되어 있는 것으로 알려졌으며, 외핵은 니켈과 유황, 멘틀은 마그네슘, 철, 규소, 산소, 마지막으로 지각은 규소, 산소, 칼슘, 칼륨, 알루미늄, 나트륨 등으로 되어 있는 것으로 알려졌습니다.
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땅속에 들어가도 나침반은 동작할까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.나침반이라 부르는 나침의는 자기 나침의와 전륜 나침의로 나뉘는데, 말씀하신 나침의는 자기 나침의로 생각됩니다.나침반은 북쪽과 남쪽을 가르킨다기 보다 북쪽 한 방향만을 알려줍니다.이는 자침이 지자기장을 따라 정렬되기 때문인데요, 자기장이 자침에 토크를 작용하여 바늘의 한 끝을 지구 자기장의 북극인 자북극으로 향하게 하는 것입니다.다만 자북극은 지리상의 북극과 차이가 있고, 위도에 따라 자기장의 틀어짐이 발생하며, 주변 환경에 따라서도 자기장의 얼그러짐이 발생하기도 합니다.그리고 지하에서도 물론 사용이 가능합니다.앞서 말씀드렸듯 나침반은 자기장의 방향을 알려주는 것이기에 지하든 지상이든 물속이든 모두 작동하고, 사용이 가능합니다.다만 이 역시 앞서 언급했지만 주변 환경에 따라 얼그러짐이 발생하는데, 지하에서는 강한 자성을 지닌 암석이나 철광석 등에 의해 발생할 수 있습니다.여담이지만 이런 얼그러짐을 방지하고 오차 없이 만든 나침반이 바로 전륜 나참의, 일명 전자 나침반입니다.
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스페이스x 로켓 회수 기술에 대해서
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.스페이스X가 로켓회수를 위해 적용하고 있는 방식은 '역분사(reverse injection)' 방식입니다.1단 로켓 분리 후 회수하는 로켓에 역추진 엔진을 탑재하여 낙하 속도를 줄인 뒤, 착륙장에 수직으로 착륙시키는 방식을 사용하는 것이죠.
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지진규모(크기/세기)의 구분방법이 궁금해요.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.지진은 진도와 리히터로 표기됩니다.다만 진도는 매우 주관적으로 사람이 느끼는 정도와 주변 시설물의 피해를 바탕으로 정하게 됩니다.리히터는 릭터라고도 하는데요, 진앙에서 약 100km(62 마일) 떨어진 곳에서 측정한 "마이크로미터 단위의 최대 지진파 진폭의 로그로 정의하고 있습니다.종파와 횡파 중 피해가 큰 것은 S파라고 불리는 횡파입니다. S파는 진행방향과 수직으로 속도는 느리지만 진동하는 폭이 종파인 P파보다 월등히 큽니다. 그만큼 좌우로 흔든는 힘이 큰 것이죠.
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지금도 땅이 이동을 하고 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.판이동설에 따르면 여전히 판은 이동하고 있습니다.그 증거로 판의 경계선에서 발생하는 지진이 있습니다.속도는 판마다 차이가 있지만 1년에 최대 100mm, 즉 10cm까지 이동한다고 합니다.
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과자 , 초콜릿 등 칼로리 측정은 어떻게 하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.사실 가장 무식한 방법(?)으로 구하게 됩니다.우선 1cal의 정의를 알아야 할텐데요, 1cal은 1기압에서 물 1g을 14.5℃에서 15.5℃까지 올리는 데 필요한 에너지의 양을 의미합니다.참.. 사족이긴 하지만 1cal과 1Cal은 다른 의미입니다. 1kcal=1Cal=1000cal입니다.다시 설명드리면.. 위 정의에 따라 열량을 구하고자 하는 음식 1g을 봄 칼로리미터라는 밀폐된 통에 넣고 태워서 몇도까지 온도가 올라가는가를 측정하여 구합니다.다른 방법을 사용하지는 논의도 많았던 것으로 알고 있지만, 다른 방법이 없다는 결론에 이르렀죠.
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