안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 봄이 되면 나타나는 춘곤증의 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.춘곤증의 원인과 해결 방법1. 춘곤증의 원인춘곤증은 겨울이 지나고 봄이 되면 나타나는 피로감을 말합니다. 춘곤증의 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았지만, 다음과 같은 요인들이 복합적으로 작용하는 것으로 추측됩니다.1.1. 생체 리듬 변화:겨울에는 낮이 짧고 밤이 길기 때문에 멜라토닌 분비량이 증가하여 생체 리듬이 느려집니다.봄이 되면 낮이 길어지고 밤이 짧아지면서 멜라토닌 분비량이 감소하고 생체 리듬이 빨라집니다.이러한 생체 리듬 변화 과정에서 일시적으로 피로감을 느낄 수 있습니다.1.2. 자율신경계 불균형:겨울에는 추위를 피하기 위해 교감신경이 활성화됩니다.봄이 되면 따뜻해지면서 교감신경 활동이 감소하고 부교감신경 활동이 증가합니다.이러한 자율신경계 불균형 과정에서 피로감을 느낄 수 있습니다.1.3. 혈액 순환 저하:겨울에는 추위로 인해 혈관이 수축하여 혈액 순환이 저하됩니다.봄이 되면 따뜻해지면서 혈관이 확장되고 혈액 순환이 개선됩니다.하지만, 혈액 순환 개선 과정에서 일시적으로 피로감을 느낄 수 있습니다.1.4. 영양 불균형:겨울에는 움직임이 적고 활동량이 감소하여 영양 섭취가 불균형할 수 있습니다.봄이 되면 활동량이 증가하면서 영양 섭취가 증가해야 하지만, 갑작스러운 변화에 적응하지 못하여 영양 불균형을 초래할 수 있습니다.영양 불균형은 피로감을 유발하는 요인이 될 수 있습니다.1.5. 기타 요인:꽃가루 알레르기, 우울증, 수면 부족 등의 요인도 춘곤증을 유발하거나 악화시킬 수 있습니다.2. 춘곤증은 사람에게만 나타나는 증상인가요?춘곤증은 사람에게만 나타나는 증상입니다. 동물들은 겨울잠을 자거나 활동량을 줄여 에너지를 보존하기 때문에 춘곤증과 같은 증상을 나타내지 않습니다.3. 춘곤증을 해결하는 방법3.1. 규칙적인 생활:매일 같은 시간에 잠자리에 들고 일어나도록 노력합니다.충분한 수면 시간을 확보합니다.규칙적인 운동을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 행성의 모양은 원형태를 가지고있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.행성의 모양이 원형태를 가지는 이유는 크게 두 가지 요인 때문입니다.1. 중력:행성을 형성하는 물질은 중력에 의해 서로 끌어당겨집니다.중력은 모든 방향에서 동일하게 작용하기 때문에, 행성은 구형에 가까운 모양을 형성하게 됩니다.행성의 질량이 클수록 중력이 더 강해져 더 완벽한 구형에 가까워집니다.2. 자전:행성은 자전하는 과정에서 원심력이 발생합니다.원심력은 중력과 반대 방향으로 작용하여 행성을 납작하게 만드는 요인이 됩니다.하지만, 일반적으로 중력의 영향이 훨씬 더 강하기 때문에 행성은 구형에 가까운 모양을 유지합니다.3. 기타 요인:행성의 형성 과정에서 충돌과 같은 사건이 발생할 수 있습니다.이러한 사건은 행성의 모양을 완벽한 구형에서 벗어나게 만들 수 있습니다.또한, 행성의 내부 구조나 대기의 영향도 행성의 모양에 영향을 미칠 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 유리는 어떻게 빛을 통과시켜서 반대편도 볼 수 있게 되었나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.유리가 빛을 통과시키고 반대편을 볼 수 있게 하는 이유는 다음과 같습니다.1. 유리의 투명성:유리는 가시광선 영역(400~700nm)의 빛을 대부분 흡수하거나 산란시키지 않고 통과시키는 투명한 물질입니다.이는 유리의 전자 구조와 관련됩니다. 유리에는 자유 전자가 거의 없어 빛의 에너지를 흡수하기 어렵습니다.또한 유리의 결정 구조는 불규칙적이기 때문에 빛이 산란되는 정도가 적습니다.2. 빛의 굴절:빛은 유리와 공기의 경계면에서 굴절됩니다.빛의 굴절은 유리의 굴절률이 공기보다 높기 때문입니다.굴절된 빛은 유리 내부를 직진하여 반대편으로 이동합니다.3. 표면 반사:일부 빛은 유리 표면에서 반사되어 눈에 들어옵니다.이는 유리 표면의 매끄러운 특성 때문입니다.표면 반사는 유리의 투명성을 감소시키는 요인이지만, 대부분의 빛은 유리 내부를 통과하여 반대편을 볼 수 있게 합니다.
화학
Q. 자동차 엔진오일 교체주기는 어떤 과학적 근거가 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.자동차 엔진오일 교체주기는 엔진오일의 성능 저하를 예측하는 과학적 근거와 실제 운행 환경을 고려하여 결정됩니다. 엔진오일 교체주기에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.1. 엔진오일의 성능 저하:열분해: 엔진 내부의 고온 환경에서 엔진오일은 산화되어 점성이 높아지고 윤활성이 감소합니다.오염: 엔진 내부의 마모 조각, 먼지, 습기 등이 엔진오일을 오염시켜 윤활성을 저하시킵니다.첨가제 소모: 엔진오일에는 엔진 보호, 청결 유지 등을 위한 첨가제가 포함되어 있으며, 이러한 첨가제는 시간이 지남에 따라 소모되어 성능이 저하됩니다.2. 실제 운행 환경:주행 거리: 짧은 거리를 반복적으로 주행하는 경우 엔진오일이 더 빠르게 오염됩니다.고속 주행: 고속으로 주행하는 경우 엔진오일 온도가 높아져 열분해가 촉진됩니다.하중: 무거운 하중을 실은 상태에서 주행하는 경우 엔진오일 부하가 증가하여 성능 저하가 빨라집니다.3. 자동차 제조업체의 권장 교체주기:자동차 제조업체는 엔진 설계, 사용 환경 등을 고려하여 엔진오일 교체주기를 권장합니다.일반적으로 가솔린 차량은 5,000~10,000km, 디젤 차량은 7,000~15,000km마다 교체를 권장합니다.4. 엔진오일 분석:엔진오일 분석을 통해 산화도, 점도, 오염 정도 등을 측정하여 교체 시기를 결정할 수 있습니다.정기적인 엔진오일 분석은 엔진 보호 및 최적의 성능 유지를 위한 효과적인 방법입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사람은 어느정도의 중력까지 견딜 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.사람이 견딜 수 있는 중력은 여러 요인에 따라 달라지므로 정확히 답변하기 어렵습니다. 주요 요인은 다음과 같습니다.1. 중력의 방향과 작용 시간:수직 방향 중력: 수직 방향으로 작용하는 중력은 혈압과 심박수를 증가시키고, 호흡을 어렵게 만들며, 의식 상실을 초래할 수 있습니다. 일반적으로 사람은 10G 이상의 수직 방향 중력을 오랫동안 견딜 수 없습니다.수평 방향 중력: 수평 방향으로 작용하는 중력은 체내 장기를 압박하고, 균형을 상실하게 만들며, 심각한 경우에는 골절을 유발할 수 있습니다.2. 개인의 건강 상태:건강하고 체력이 좋은 사람은 더 높은 중력을 견딜 수 있습니다.특히, 심혈관계 질환, 호흡기 질환, 골밀도 감소 등이 있는 사람은 중력에 대한 저항력이 약할 수 있습니다.3. 훈련 및 적응:훈련을 통해 중력에 대한 적응력을 높일 수 있습니다.우주 비행사들은 훈련을 통해 높은 중력 환경에 적응하고, 과도한 중력으로 인한 건강 문제를 예방합니다.4. 보호 장비:보호 장비를 착용하면 중력에 대한 저항력을 높일 수 있습니다.예를 들어, 우주복은 우주 비행사를 높은 중력과 진공 환경으로부터 보호합니다.기존 기록:현재까지 사람이 견뎌낸 최대 중력은 45G입니다. 이는 1954년 미국 공군 조종사 John Stapp이 로켓 썰매 실험에서 기록한 것입니다.
화학
Q. 모든 물질은 부식을 하기 마련입니다. 철이나 알루미늄 등 부식을 하죠.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.금속은 환경에 노출되면 대부분 부식되는 성질을 가지고 있습니다. 하지만, 일부 금속은 다른 금속에 비해 부식에 강한 내성을 가지고 있으며, 이는 다음과 같은 이유 때문입니다.1. 금속의 특성금의 경우: 금은 귀금속으로서 화학적으로 안정적이며, 다른 금속과 반응하기 어려워 부식에 강합니다. 특히, 산소와 물에 대한 반응성이 매우 낮아 자연 환경에서 부식될 가능성이 낮습니다.백금의 경우: 백금 역시 귀금속으로서 금과 마찬가지로 화학적으로 안정적이며 부식에 강합니다. 특히, 높은 온도에서도 부식에 대한 저항력이 뛰어나 산업 분야에서 다양하게 활용됩니다.티타늄의 경우: 티타늄은 강도가 높으면서도 부식에 강한 금속입니다. 표면에 산화 피막을 형성하여 내식성을 높이고, 해수나 산과 같은 부식성 환경에서도 잘 견딥니다.알루미늄의 경우: 알루미늄 역시 표면에 산화 피막을 형성하여 부식에 강합니다. 가볍고 내구성이 뛰어나 건축 자재, 자동차 부품 등 다양한 분야에서 사용됩니다.2. 환경적 요인습도: 습도가 높을수록 금속 부식이 더 쉽게 발생합니다.온도: 온도가 높을수록 금속 부식 속도가 빨라집니다.산성/염기성: 산성 또는 염기성 환경은 금속 부식을 촉진합니다.염분: 염분이 함유된 환경은 금속 부식을 가속화합니다.3. 금속 표면 처리도금: 금속 표면에 다른 금속으로 도금하면 부식에 대한 저항력을 높일 수 있습니다. 예를 들어, 철강에 아연 도금을 하면 녹을 방지할 수 있습니다.페인팅: 금속 표면에 페인트를 칠하면 부식을 방지할 수 있습니다.산화 피막 형성: 일부 금속은 표면에 산화 피막을 형성하여 부식에 대한 저항력을 높일 수 있습니다.
물리
Q. 중력가속도 체험을 하면 일반인은 왜 기절을 하는 건가요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.중력가속도 체험 시 일반인이 기절하는 이유는 주로 뇌혈관 저관류 때문입니다. 중력가속도가 증가하면 혈액이 하체로 몰리게 되어 뇌로 가는 혈류량이 감소하고, 이로 인해 의식을 잃게 됩니다.중력가속도 체험 시 기절하는 구체적인 이유:혈액 이동: 중력가속도가 증가하면 심장이 혈액을 몸 전체에 펌핑하는 데 더 많은 힘을 사용해야 합니다. 이 과정에서 혈액이 하체로 몰리게 되고 뇌로 가는 혈류량이 감소합니다.뇌혈관 저관류: 뇌로 가는 혈류량이 감소하면 뇌세포에 충분한 산소와 영양분이 공급되지 않습니다. 이로 인해 의식을 잃게 됩니다.기타 요인: 탈수, 저혈압, 저혈당, 심혈관 질환 등의 요인이 중력가속도 체험 시 기절을 유발할 수 있습니다.중력가속도 체험 시 기절을 예방하기 위한 방법:충분한 수분 섭취: 체험 전에 충분한 수분을 섭취하여 탈수를 예방합니다.가벼운 식사: 체험 전에 가벼운 식사를 하여 혈당 수치를 유지합니다.충분한 휴식: 체험 전에 충분한 휴식을 취하여 피로를 예방합니다.의사와 상담: 탈수, 저혈압, 저혈당, 심혈관 질환 등의 질병이 있는 경우 체험 전에 의사와 상담합니다.중력가속도 체험 시 기절 증상:어지러움시야 흐림메스꺼움두통의식 상실중력가속도 체험 시 기절 처리 방법:안전한 곳으로 이동: 기절자가 안전한 곳으로 이동합니다.의식 회복: 기절자가 의식을 회복할 때까지 옆에서 지켜줍니다.응급처치: 기절자가 의식을 회복하지 않거나 호흡이 멈춘 경우 응급처치를 실시합니다.중력가속도 체험은 건강한 사람이라도 기절을 할 수 있는 위험이 있습니다. 따라서 체험 전에 충분히 준비하고, 안전에 유의해야 합니다.
화학
Q. 세상에 먼지가 없어지면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.긍정적인 변화:건강 개선: 먼지가 없으면 호흡기 질환, 알레르기, 피부 질환 등이 감소할 것입니다. 특히 천식, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐암 등 먼지가 악화시키는 질병 환자들에게 큰 도움이 될 것입니다.시정 개선: 먼지가 없으면 공기가 맑아지고 시정이 좋아져 풍경을 더 선명하게 볼 수 있게 됩니다.에너지 효율 향상: 먼지가 태양 에너지를 차단하지 않아 태양광 발전 효율이 높아지고, 건물 냉난방 효율도 향상될 것입니다.가전제품 수명 연장: 먼지가 가전제품 내부에 들어가 고장을 일으키는 것을 막아 가전제품 수명을 연장할 수 있습니다.세척 비용 감소: 먼지가 없으면 집, 자동차, 가구 등을 청소하는 빈도를 줄여 세척 비용을 줄일 수 있습니다.부정적인 변화:생태계 교란: 먼지는 식물에게 영양분을 공급하고, 비와 눈을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다. 먼지가 없어지면 생태계에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.토양 침식: 먼지는 토양 표면을 덮어 침식을 막는 역할을 합니다. 먼지가 없으면 토양 침식이 심화되어 농작물 생산량 감소로 이어질 수 있습니다.우주 먼지 영향 증가: 지구를 보호하는 대기권의 먼지가 없어지면 우주 먼지가 지구에 직접 영향을 미쳐 건강, 환경, 인공위성 등에 피해를 줄 수 있습니다.심리적 영향: 먼지가 없는 깨끗한 환경은 인간에게 낯설고 불안감을 줄 수 있습니다. 또한, 먼지가 없는 세상은 인간에게 멸균된 환경처럼 느껴질 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 물체의 무게가 20kg넘지 않는지 무게를 재지 않고 알수 있는 방법이 있을까요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.물체의 무게가 20kg 넘지 않는지 무게를 재지 않고 알아내는 방법은 여러 가지가 있습니다.1. 크기 비교:비슷한 크기의 물체의 무게를 알고 있다면 비교하여 대략적인 무게를 추측할 수 있습니다. 예를 들어, 20kg짜리 쌀가방과 비슷한 크기의 물체라면 무게가 20kg를 넘지 않을 가능성이 높습니다.2. 들어 올려보기:물체를 들어 올려 무게를 느껴볼 수 있습니다. 20kg짜리 물체는 어느 정도 무거운 편이기 때문에, 들어 올려보면 무게를 대략적으로 짐작할 수 있습니다.3. 용량 확인:물체가 담긴 용기의 용량을 확인하여 무게를 추측할 수 있습니다. 예를 들어, 20L짜리 물통에 담긴 물의 무게는 약 20kg입니다.4. 재질 고려:물체의 재질을 고려하여 무게를 추측할 수 있습니다. 일반적으로 금속은 플라스틱보다 무겁고, 나무는 금속보다 가벼운 편입니다.5. 경험 활용:일상생활에서 경험한 무게를 기준으로 추측할 수 있습니다. 예를 들어, 10kg짜리 짐을 들었던 경험을 바탕으로 20kg짜리 물체의 무게를 대략적으로 짐작할 수 있습니다.6. 눈대중:숙련된 사람은 눈대중으로 물체의 무게를 대략적으로 맞출 수 있습니다. 하지만 이는 정확도가 높지 않을 수 있습니다.7. 스마트폰 앱 활용:스마트폰의 카메라를 이용하여 물체의 크기를 측정하고 무게를 추측하는 앱도 있습니다. 하지만 이 앱의 정확도는 앱마다 다를 수 있습니다.8. 온라인 정보 활용:물체의 종류나 모델명을 알고 있다면 온라인에서 무게 정보를 찾아볼 수 있습니다.위의 방법들을 활용하면 물체의 무게가 20kg 넘는지 무게를 재지 않고도 대략적으로 알 수 있습니다. 하지만 정확한 무게를 알고 싶다면 역시 무게를 재는 것이 가장 정확합니다.
토목공학
Q. 자동차 타이어의 재질을 고무가 아닌 다른걸로 시도한 경우가 잇나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.1. 플라스틱:장점: 가볍고, 내구성이 높고, 재활용이 용이합니다.단점: 고무 타이어에 비해 마찰력이 낮고, 주행 성능이 떨어집니다.현황: 일부 트럭 타이어에 사용되고 있지만, 아직 대중화되지 못했습니다.2. 폴리우레탄:장점: 가볍고, 내구성이 높고, 탄성이 뛰어납니다.단점: 고무 타이어에 비해 가격이 비싸고, 제조 과정이 복잡합니다.현황: 일부 스포츠카 타이어에 사용되고 있지만, 아직 대중화되지 못했습니다.3. 금속:장점: 매우 내구성이 높고, 펑크나 마모에 강합니다.단점: 매우 무겁고, 주행 성능이 떨어지며, 가격이 매우 비쌉니다.현황: 일부 특수 차량에 사용되고 있지만, 일반 차량에는 사용되지 않습니다.4. 실리콘:장점: 내구성이 높고, 탄성이 뛰어나고, 고온에 강합니다.단점: 고무 타이어에 비해 마찰력이 낮고, 주행 성능이 떨어집니다.현황: 일부 특수 차량에 사용되고 있지만, 아직 대중화되지 못했습니다.