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답변 내역

물에 나트륨을 넣으면 왜 위험한가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.나트륨과 물 사이에서 일어나는 격렬한 반응으로 인해 물에 큰 덩어리의 나트륨을 첨가하는 것은 매우 위험하고 잠재적으로 폭발할 수 있습니다. 나트륨이 물과 접촉하면 격렬한 발열 반응을 일으켜 열, 수소 가스, 수산화나트륨(강한 부식성 염기)을 생성합니다.나트륨과 물의 반응은 발열량이 높기 때문에 많은 양의 열을 방출합니다. 이 열로 인해 생성된 수소 가스가 발화하거나 폭발하여 불덩어리 또는 폭발을 일으킬 수 있습니다. 또한 수소 가스가 방출되면 반응 주변에 인화성 대기가 생성되어 발화 시 화재나 폭발의 위험이 커질 수 있습니다.또한 반응의 결과로 생성되는 수산화나트륨은 부식성이 강한 강한 부식성 염기로 피부나 눈에 닿으면 심각한 화학적 화상을 입을 수 있습니다. 또한 수산화나트륨은 다른 물질과 구조물을 손상시켜 위험을 초래할 수 있습니다.
학문 / 화학
23.04.17
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입자를 가장 작게는 지금 어디까지 발견 되었나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.지금까지 발견된 가장 작은 입자는 쿼크와 렙톤(전자 포함)으로, 현재 입자 물리학에 대한 이해에 따르면 기본 입자로 간주됩니다. 여기에 초끈이론이 등장했으나 아직 정립된 개념은 아닙니다.하지만 물질의 근본적인 성질에 대한 이해는 계속 진화하고 있으며, 새로운 발견과 실험적 발전으로 인해 앞으로 더 작은 입자나 새로운 기본 입자가 발견될 수도 있습니다. 입자 물리학 분야는 활발한 연구 분야이며, 우주에서 가장 작은 입자에 대한 이해는 끊임없이 진화하고 있습니다.
학문 / 전기·전자
23.04.17
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상대성 이론이 아직 해결하지 못한 물리 현상이 있는지와 그 이유는 무엇인지 알고 싶습니다
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.상대성 이론에도 한계가 있으며, 상대성 이론의 틀 안에서 완전히 설명되거나 이해되지 않은 현상들이 있습니다.암흑 물질과 암흑 에너지: 다양한 규모로 우주를 관측한 결과, 우리가 망원경으로 감지할 수 있는 가시 물질(즉, 원자로 구성된 일반 물질)은 우주 전체 질량 에너지의 극히 일부에 불과하다는 사실이 밝혀졌습니다. 우주 질량 에너지의 대부분은 빛과 상호작용하지 않아 직접 관측할 수 없는 암흑 물질과 암흑 에너지라는 신비한 물질로 구성되어 있습니다. 암흑 물질과 암흑 에너지의 본질과 성질은 상대성 이론의 틀 안에서 아직 완전히 이해되지 않았으며, 그 존재는 현대 물리학에서 가장 큰 미스터리 중 하나입니다.양자 중력: 아인슈타인의 상대성 이론은 중력을 질량과 에너지로 인한 시공간 곡률로 설명합니다. 그러나 아원자 입자와 같이 매우 작은 규모에서는 입자의 거동을 설명하는 양자역학의 영향과 중력의 영향이 크게 작용할 것으로 예상됩니다. 중력과 양자역학을 통합하는 이론, 즉 양자 중력에 대한 탐구는 현대 물리학에서 여전히 활발히 연구되고 있는 분야입니다. 끈 이론, 루프 양자 중력 등 다양한 이론적 틀이 제안되었지만 아직 실험적으로 확인된 완전한 양자 중력 이론은 나오지 않았습니다.블랙홀: 일반 상대성 이론은 시공간의 곡률이 무한히 가파르게 되어 빛을 포함한 그 어떤 것도 빠져나갈 수 없는 영역인 블랙홀의 존재를 예측하지만, 블랙홀의 본질에 대해서는 아직 풀리지 않은 의문점이 많이 있습니다. 예를 들어, 블랙홀의 형성, 구조 및 거동을 지배하는 정확한 메커니즘과 블랙홀에 떨어지는 물질의 운명은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 블랙홀은 현대 물리학에서 계속해서 활발한 연구와 조사의 대상이 되고 있습니다.암흑 에너지의 본질: 관측된 우주의 가속 팽창의 원인으로 여겨지는 암흑 에너지는 상대성 이론의 틀 안에서 잘 이해되지 않습니다. 암흑 에너지의 본질, 기원, 속성은 아직 거의 알려지지 않았으며 현대 물리학에서 가장 큰 수수께끼 중 하나로 남아 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.04.17
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물리학의 가장 근간이 되는 기본 법칙이 있을까요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.물리학에는 다른 법칙과 이론의 기반이 되는 기본 원리로 간주되는 기본 법칙이 있습니다. 이러한 기본 법칙은 기본 원리 또는 기본 개념이라고도 합니다. 기본 법칙은 물리 세계를 이해하는 기본 구성 요소이며 우주에 대한 과학적 이해의 기초를 형성합니다.물리학의 기본 법칙 중 하나는 에너지 보존 법칙으로, 에너지는 생성되거나 파괴될 수 없으며 한 형태에서 다른 형태로만 변환될 수 있다는 것입니다. 이 원리는 현대 물리학의 기본 전제이며 아원자 입자의 거동부터 천체의 역학에 이르기까지 모든 물리적 과정에 적용될 수 있습니다. 운동 법칙, 열역학, 전자기학 등 물리학의 다른 많은 법칙과 이론의 기초가 되기 때문에 기본 법칙이라고 할 수 있습니다.물리학의 또 다른 기본 법칙은 운동량 보존의 법칙으로, 고립된 시스템의 총 운동량은 외부의 힘이 작용하지 않는 한 시간이 지나도 일정하게 유지된다는 것입니다. 이 원리는 에너지 보존 법칙과 밀접한 관련이 있으며 거시적 세계에서 물체의 운동을 설명하는 고전 역학의 기본 개념입니다.또한 쿨롱의 법칙, 가우스의 법칙, 패러데이의 법칙과 같은 고전 전자기학 법칙은 전기장과 자기장의 거동과 하전 입자와의 상호 작용을 설명하는 전자기 이론의 기초를 형성하기 때문에 물리학의 기본 법칙으로 간주되기도 합니다.
학문 / 물리
23.04.17
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밸브에서의 지렛대의 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.레버리지의 원리는 레버 또는 기타 기계 시스템을 사용하여 작은 힘으로 물체에 더 큰 힘을 가할 수 있는 기계적 이점의 개념에 기반합니다. 긴 레버로 밸브를 잠그거나 잠금을 해제하는 경우, 짧은 레버에 비해 긴 레버를 당기는 데 더 적은 힘이 필요하다는 사실이 직관적이지 않게 보일 수 있지만 이는 레버리지의 역학으로 설명할 수 있습니다.긴 레버를 사용하여 밸브를 잠그거나 잠금을 해제할 때는 짧은 레버에 비해 레버의 피벗 포인트(지렛대)에서 더 먼 거리에서 힘을 가하게 됩니다. 피벗 포인트와의 거리가 길어지면 적용된 힘의 작용선과 피벗 포인트 사이의 수직 거리인 모멘트 암이 더 커집니다. 모멘트 암은 밸브에 가할 수 있는 토크 또는 회전력을 결정합니다.레버리지 원리에 따르면 밸브에 가해지는 토크 또는 회전력은 가해지는 힘에 피벗 포인트와의 거리를 곱한 값과 같습니다. 따라서 레버가 길면 가해지는 힘은 적을지라도 모멘트 암이 길수록 밸브에 가해지는 토크가 증가합니다. 따라서 적은 힘으로 밸브에 더 많은 힘을 가할 수 있습니다.즉, 레버가 길어지면 레버에 가하는 힘은 더 작아지지만 모멘트 암이 길어져 밸브에 더 큰 토크를 발생시킬 수 있다는 기계적 이점이 있습니다. 따라서 짧은 레버에 비해 긴 레버를 사용할 때 더 적은 힘으로 밸브를 잠그거나 잠금을 해제할 수 있습니다.
학문 / 물리
23.04.17
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귀에 귀지는 어떻게 생성되는건가요? 다른 구멍이 없던데
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.귀지는 외이도에 있는 귀지샘에서 생성되는 천연 물질입니다. 이 땀샘은 외이도 피부에 존재하는 특수한 땀샘으로 귀를 보호하고 청결을 유지하기 위한 수단으로 귀지를 생성합니다.귀지 생성 과정은 귀지샘이 있는 외이도의 더 깊은 부분에서 시작됩니다. 이 분비샘은 각질, 땀 및 기타 분비물의 혼합물을 생성한 다음 외이도 입구 쪽으로 천천히 이동합니다. 이 혼합물이 외이도의 바깥쪽으로 이동하면서 먼지, 부스러기, 작은 머리카락과 같은 다른 물질과 섞이고 굳어져 귀지를 형성할 수 있습니다.귀의 귀지는 몇 가지 중요한 기능을 합니다. 귀지는 외이도에 윤활유를 공급하여 외이도가 건조해지고 가려워지는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한 귀에 들어갈 수 있는 먼지, 부스러기 및 기타 입자를 가두어 중이 및 내이의 섬세한 구조에 도달하지 못하도록 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한 귀지에는 항균성이 있어 외이도를 감염으로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.
학문 / 토목공학
23.04.17
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실내자전거에 발전기를 부착하는 아이디어 실햔 가능한가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.실내 자전거에 발전기를 부착하는 아이디어는 실현 가능하며, 사람의 페달링 힘으로 전기를 생산하는 다양한 형태로 구현되었습니다. 이 개념을 일반적으로 "페달 파워" 또는 "인간 동력 에너지 생성"이라고 합니다.실내 자전거에 발전기를 부착하는 기본 원리는 페달을 밟아 발생하는 기계적 에너지를 발전기 또는 교류 발전기를 사용하여 전기 에너지로 변환하는 것입니다. 페달을 돌리면 기계 에너지가 발전기로 전달되고, 발전기는 전기 장치에 전력을 공급하는 데 사용하거나 나중에 사용할 수 있도록 배터리에 저장할 수 있는 전기를 생성합니다.이 개념을 구현하는 방법에는 기성 부품을 사용하는 DIY 설정부터 시중에서 판매되는 페달 파워 시스템에 이르기까지 다양한 방법이 있습니다. 일부 페달 동력 시스템은 휠이나 롤러가 자전거 타이어를 누르는 마찰 기반 발전기를 사용하기도 하고, 자전거 체인이 발전기나 교류 발전기에 연결되는 직접 구동 시스템을 사용하기도 합니다. 생성된 전기는 조명을 켜거나 전자 기기를 충전하거나 소형 가전제품을 작동하거나 전력망에 다시 공급하는 데 사용할 수 있습니다.페달 파워 시스템은 오프 그리드 또는 외딴 지역에 전기를 공급하거나, 지속 가능한 친환경 에너지 사용을 장려하거나, 비상 상황이나 정전 시 전자 기기에 전력을 공급하거나, 전기를 생산하면서 운동과 피트니스를 하는 등 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 페달 파워 시스템은 에너지 절약, 재생 에너지, 지속 가능성에 대해 가르치는 교육 환경에서도 사용됩니다.
학문 / 전기·전자
23.04.17
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Intrinsical Safe type 은 무엇인지요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.Intrinsical Safe Type은 화성 가스, 증기, 먼지 또는 기타 가연성 물질의 존재로 인해 점화 및 폭발 위험이 있는 위험한 환경에서 사용하기 위한 전기 시스템 또는 장치를 설계하고 구현하기 위해 전기 공학에서 사용되는 개념입니다. IS는 위험 물질을 점화할 수 있는 전기 스파크 또는 열 효과를 방지하여 이러한 환경에서 안전을 보장하는 데 사용되는 기술입니다.Intrinsical Safe Type은 일반적으로 장비 또는 시스템의 전기 에너지 및 전력 수준을 유해 물질을 점화할 수 없는 수준으로 제한함으로써 달성됩니다. 이는 본질 안전 배리어 또는 아이솔레이터와 같은 특수 IS 등급 부품의 사용을 포함하여 전기 부품, 회로 및 시스템을 신중하게 설계하고 선택함으로써 달성할 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 전류 및 전압 수준을 안전한 한계로 제한하여 점화를 일으킬 수 있는 충분한 에너지가 방출되지 않도록 설계되었습니다.IS 등급 장비 및 시스템은 일반적으로 석유 및 가스, 석유화학, 화학, 제약, 광업 및 기타 인화성 가스, 증기, 먼지 또는 기타 가연성 물질의 존재로 인해 점화 및 폭발 가능성을 방지하기 위한 엄격한 안전 조치가 필요한 기타 위험한 환경과 같은 다양한 산업에서 사용됩니다.IS 등급 장비에는 일반적으로 유럽의 경우 ATEX(폭발성 대기), 국제 표준의 경우 IECEx(폭발성 대기에서의 사용 장비 관련 표준 인증을 위한 국제전기기술위원회 시스템) 또는 지역에 따라 기타 현지 인증과 같은 적절한 인증이 표시되어 있습니다. 본질 안전 장비를 설계, 설치 및 사용할 때는 해당 산업 및 지역의 특정 규정과 표준을 준수하는 것이 중요합니다.
학문 / 전기·전자
23.04.17
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탄산음료가 충격을 받아야만 거품이 발생되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.탄산음료를 흔들거나 충격을 가해 거품을 만들어야 하는 이유는 핵 생성 원리 때문입니다.탄산음료와 같은 탄산음료에서 이산화탄소(CO2)는 액체에 고압으로 용해됩니다. CO2 분자는 액체에 고르게 분포되어 있으며, 압력에 의해 용액 상태로 유지되기 때문에 기포가 쉽게 형성되지 않습니다. 그러나 병이나 캔을 흔들거나 개봉하는 등 압력이 갑자기 해제되거나 교란되면 용해된 CO2와 기체 CO2 사이의 평형에 변화가 생깁니다.탄산음료를 흔들거나 충격을 가하면 액체에 작은 교란이 발생하여 CO2 분자가 모여 기포를 형성할 수 있는 장소가 마련됩니다. 이러한 작은 교란은 용기 내부 표면의 결함, 먼지 입자, 심지어 얼음 조각의 거친 표면(있는 경우)일 수 있습니다. 이러한 부위를 핵 형성 부위라고 하며, 이곳에서 CO2 분자가 모여 기포를 형성하기 시작할 수 있습니다. 핵 형성 부위가 생성되면 액체에서 CO2 가스가 빠르게 형성되고 방출되어 탄산 음료의 특징적인 탄산과 기포가 발생합니다.즉, 탄산음료를 흔들거나 충격을 가하면 용해된 CO2가 용액에서 빠르게 나와 거품을 형성하는 데 필요한 교란 또는 핵 형성 부위가 제공되어 탄산음료와 관련된 발포성 또는 기포가 발생합니다. 교란 또는 핵 형성 부위가 없으면 CO2 가스는 액체에 용해된 상태로 남아 기포를 형성하지 못하기 때문에 탄산음료에 충격을 주거나 교란을 가해야 기포가 생성됩니다.
학문 / 화학
23.04.17
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우리가 낮에 하늘을 보면 하늘의 색이 파란색인 이유 ?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.레일리 산란이라는 현상 때문에 낮에는 하늘색이 파랗게 보입니다. 지구의 대기는 주로 가시광선의 파장보다 훨씬 작은 질소와 산소 분자로 구성되어 있습니다. 햇빛이 지구 대기에 진입하면 이 분자들과 충돌해 사방으로 흩어집니다. 그러나 더 짧은 파란색 파장의 빛은 더 긴 빨간색 파장보다 공기 분자와 더 강하게 상호 작용하기 때문에 더 많이 산란됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.05
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