안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 기후변화로 홍수가 늘어나는데 자연을 지키기 위한 방법은 어떤게 있을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.날씨가 따뜻해질수록 비가 더 많이 내리는 날이 늘어나고, 단시간 내에 특정 지역에 엄청난 비가 내릴 가능성이 높아짐에 따라 홍수 위험이 증가하고 있습니다. 이러한 위험한 현실 속에서 자연을 지키기 위한 방법에는 다음과 같은 것들이 있습니다.산림 훼손 방지: 산림은 빗물을 흡수하여 홍수를 예방하는 역할을 합니다. 따라서 산림 훼손을 방지하여 산림의 기능을 유지하는 것이 중요합니다.하천 유역 관리: 하천 유역은 홍수의 피해를 줄이기 위한 중요한 공간입니다. 따라서 하천 유역의 저수지, 제방 등을 적절하게 관리하여 홍수에 대비해야 합니다.도시 배수 시스템 개선: 도시의 배수 시스템은 홍수 피해를 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 도시의 배수 시스템을 개선하여 홍수에 대비해야 합니다.국민 인식 개선: 홍수에 대한 국민의 인식 개선도 중요합니다. 홍수의 위험성을 인식하고, 홍수에 대비하는 행동을 실천해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 브래킷 계열이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.브래킷 계열은 수소 원자의 방출 스펙트럼에서 두 번째로 파장이 짧은 적외선 계열입니다. 1922년 프레드릭 순머 브래킷이 발견하였으며, 들뜬상태에서 E4 위치 에너지 준위로 전이될 때 방출됩니다.브래킷 계열의 방출선은 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있습니다.λ = 3645.62 nm / (n^2 - 4)여기서, n은 전자 껍질의 번호입니다. 예를 들어, n = 5에서 n = 4로 전이될 때 방출되는 브래킷 계열의 방출선의 파장은 다음과 같습니다.λ = 3645.62 nm / (5^2 - 4) = 1912.0 nm브래킷 계열은 수소 원자의 방출 스펙트럼을 연구하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 우주의 크기를 측정하는 데에도 사용될 수 있습니다.뉴스에서 언급한 우주의 크기를 재는 기발한 방법은 브래킷 계열의 방출선의 파장을 이용합니다. 우주의 거리가 멀어질수록 브래킷 계열의 방출선의 파장은 더 길어집니다. 이를 이용하여 우주의 거리를 측정할 수 있습니다.이 방법은 기존의 우주 거리 측정 방법보다 더 정확하고 정밀한 것으로 알려져 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 일출과 일몰이 빛의 산란과 관련되는 과학적 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.일출과 일몰의 색채는 대기 중의 공기 분자, 먼지, 수증기 등의 물질에 의해 영향을 받습니다. 이러한 물질들은 빛의 산란 현상을 일으켜, 빛의 파장과 각도에 따라 빛의 일부가 흩어지게 됩니다.공기 분자는 파장이 짧은 푸른 빛을 더 많이 산란시킵니다. 따라서, 일출과 일몰 시에는 지평선 근처의 빛이 공기 분자에 의해 산란되어 푸른 빛이 많이 흩어지게 됩니다. 이로 인해, 일출과 일몰의 색채가 붉은색, 주황색, 노란색 등으로 나타나게 됩니다.먼지는 공기 분자보다 크기가 크므로, 파장이 긴 붉은 빛을 더 많이 산란시킵니다. 따라서, 대기 중에 먼지가 많을 경우, 일출과 일몰의 색채가 붉은색으로 더욱 선명하게 나타나게 됩니다.수증기는 공기 분자보다 크기가 작으므로, 파장이 긴 붉은 빛과 파장이 짧은 푸른 빛을 모두 산란시킵니다. 따라서, 대기 중에 수증기가 많을 경우, 일출과 일몰의 색채가 붉은색과 푸른 빛이 혼합된 형태로 나타나게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 미세먼지를 모을 수 있는타워 설치는 현실적으로 불가능할까요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.바닷가나 공터 쪽에 초대형 공기청정기를 설치하면 미세먼지 농도를 어느 정도 낮출 수 있는 효과가 있을 것으로 예상됩니다. 하지만, 현실적으로 미세먼지 문제를 해결하기에는 충분하지 않을 것으로 보입니다.초대형 공기청정기는 대규모의 공기를 한 번에 처리할 수 있기 때문에, 미세먼지 농도를 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한, 바닷가나 공터는 미세먼지가 많이 발생하는 지역이 아니라는 점에서, 공기청정기의 효과가 더 크게 나타날 수 있습니다.하지만, 초대형 공기청정기의 설치 비용과 유지 관리 비용이 많이 들고, 설치 공간도 많이 필요하기 때문에, 현실적으로 모든 지역에 설치하기는 어렵습니다. 또한, 중국에서 발생하는 미세먼지의 양이 많기 때문에, 국내에서만 초대형 공기청정기를 설치한다고 해서 미세먼지 문제를 근본적으로 해결하기는 어렵습니다.
화학공학
Q. 화장품이 피부를 어떻게 보호하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화장품을 매일 바르는 것이 피부에 좋은 이유는 다음과 같습니다.피부 장벽 강화피부 장벽은 피부를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 합니다. 하지만 외부 환경의 자극, 건조, 노화 등의 영향으로 피부 장벽이 약해지면 피부가 손상되기 쉽습니다. 화장품에 함유된 보습 성분, 세라마이드, 콜라겐 등의 성분은 피부 장벽을 강화하는 데 도움을 줍니다.피부 수분 유지피부는 수분이 부족하면 건조해지고, 건조한 피부는 자극에 더 민감해지고 주름이 생기기 쉽습니다. 화장품에 함유된 보습 성분은 피부에 수분을 공급하여 피부를 촉촉하게 유지하는 데 도움을 줍니다.자외선 차단자외선은 피부 노화, 기미, 주근깨 등의 원인이 됩니다. 화장품에 함유된 자외선 차단제는 자외선을 차단하여 피부를 보호하는 데 도움을 줍니다.피부 미백, 미용화장품에 함유된 미백 성분은 기미, 주근깨, 잡티 등을 개선하여 피부를 밝게 하는 데 도움을 줍니다. 또한, 화장품에 함유된 다양한 성분은 피부를 맑고 건강하게 가꾸는 데 도움을 줍니다.따라서, 화장품을 매일 바르는 것은 피부를 보호하고 건강하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 다만, 자신의 피부 타입과 고민에 맞는 화장품을 선택하고, 화장품을 바를 때는 적절한 양을 사용하고, 꼼꼼하게 씻어내는 것이 중요합니다.구체적으로, 화장품이 피부를 보호하는 방법은 다음과 같습니다.피부 장벽 강화피부 장벽은 피부의 표면에 존재하는 세포막과 그 사이를 채우고 있는 단백질, 지질 등으로 이루어져 있습니다. 이중 지질은 피부 장벽의 주성분으로, 피부 수분을 유지하고 외부 환경으로부터 피부를 보호하는 역할을 합니다.화장품에 함유된 보습 성분, 세라마이드, 콜라겐 등의 성분은 피부 장벽에 존재하는 지질과 유사한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 성분들은 피부 장벽에 침투하여 손상된 지질을 보충하고, 피부 장벽을 강화하는 데 도움을 줍니다.피부 수분 유지피부는 수분이 70% 이상을 차지하는 수분기관입니다. 피부가 수분이 부족하면 건조해지고, 건조한 피부는 자극에 더 민감해지고 주름이 생기기 쉽습니다.화장품에 함유된 보습 성분은 피부에 수분을 공급하여 피부를 촉촉하게 유지하는 데 도움을 줍니다. 보습 성분에는 히알루론산, 글리세린, 세라마이드 등이 있습니다.자외선 차단자외선은 피부 노화, 기미, 주근깨 등의 원인이 됩니다. 자외선 A는 피부 깊숙이 침투하여 피부 노화를 촉진하고, 자외선 B는 피부 표면에 작용하여 피부를 태우고 기미, 주근깨 등을 유발합니다.화장품에 함유된 자외선 차단제는 자외선을 차단하여 피부를 보호하는 데 도움을 줍니다. 자외선 차단제에는 화학적 자외선 차단제와 물리적 자외선 차단제가 있습니다.피부 미백, 미용화장품에 함유된 미백 성분은 기미, 주근깨, 잡티 등을 개선하여 피부를 밝게 하는 데 도움을 줍니다. 미백 성분에는 알부틴, 나이아신아마이드, 레티놀 등이 있습니다.또한, 화장품에 함유된 다양한 성분은 피부를 맑고 건강하게 가꾸는 데 도움을 줍니다. 예를 들어, 에센셜 오일은 피부에 영양을 공급하고, 항산화 성분은 피부 노화를 예방하는 데 도움을 줍니다.
전기·전자
Q. 세탁기 온수 라인 잘 어는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.세탁기 냉수쪽 수전 배관이 괜찮은데 온수쪽이 잘 얼어붙는 이유는 다음과 같습니다.온수 배관의 온도가 낮기 때문입니다.냉수 배관은 외부에서 들어오는 찬물이 그대로 흐르지만, 온수 배관은 보일러에서 데워진 물이 흐릅니다. 보일러의 온도는 보통 40~50도 정도이지만, 외부 온도가 영하로 떨어지면 온수 배관의 온도도 급격히 내려가게 됩니다.온수 배관의 보온이 충분하지 않기 때문입니다.냉수 배관은 외부 온도와 직접 접촉하는 부분이 적지만, 온수 배관은 보일러에서 나오는 물이 바로 흐르기 때문에 외부 온도와 직접 접촉하는 부분이 많습니다. 따라서 온수 배관은 냉수 배관보다 보온이 더욱 중요합니다.온수 배관의 흐름이 적기 때문입니다.냉수 배관은 세탁을 할 때마다 물이 흐르지만, 온수 배관은 세탁을 할 때만 물이 흐릅니다. 따라서 온수 배관에는 물이 흐르는 시간이 짧고, 물이 흐를 때도 물이 적게 흐르게 됩니다. 이로 인해 온수 배관의 온도가 낮아지면서 동파가 발생할 가능성이 높아집니다.
화학공학
Q. 슬라임은 어떤 화학적 성분 결합을 통해 만들어 졌나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.슬라임은 크게 두 가지 성분으로 이루어집니다. 하나는 폴리비닐 알코올(PVA)이고, 다른 하나는 붕사입니다. PVA는 물에 잘 녹는 성질을 가진 고분자 물질입니다. 붕사는 물에 녹으면 붕산염 이온이 됩니다.슬라임을 만들 때 PVA를 물에 녹여 끈끈한 용액을 만듭니다. 그런 다음, 붕산염 이온을 용액에 넣으면, PVA 사슬의 일부가 붕산염 이온과 수소결합을 형성하여 그물 구조를 만듭니다. 이 그물 구조 사이에는 수분이 가두어져 있어, 슬라임은 끈적끈적하면서도 탄성을 갖게 됩니다.쉽게 설명하자면, 슬라임은 끈적끈적한 PVA와 붕산염 이온이 서로 엉켜서 만든 그물망과 같은 구조물이라고 할 수 있습니다. 이 그물망 사이에는 물이 가두어져 있기 때문에, 슬라임은 끈적끈적하면서도 탄성을 갖게 됩니다.
전기·전자
Q. 일생생활에서 정전기가 생기는 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.옷끼리 비벼질 때 생기는 것은 마찰에 의한 전기입니다. 마찰에 의해 생긴 정전기가 옷에서 방출되면서 전기 스파크가 발생하여 피부에 화상을 입을 수 있습니다. 닿을 때 생기는 것은 접촉에 의한 전기입니다. 두 물체가 접촉하면 전하가 이동하면서 전기 스파크가 발생할 수 있습니다. 닿지도 않았는데 데는 것은 대기 중에 떠다니는 정전기가 피부에 방전되면서 발생합니다. 노트북 키보드를 칠 때도 마찬가지입니다. 키보드에 손이 닿으면 키보드의 금속 부분과 피부 사이에 전하가 이동하면서 전기 스파크가 발생할 수 있습니다.
화학
Q. 왜 피에서 쇠맛이 나는 건가요?? 피에도 철분 성분이 들어 있어서 그런가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.피에도 철분 성분이 들어 있어서 약간 쇠맛이 나는 것입니다. 피의 주요 성분은 물이지만, 그 외에 적혈구, 백혈구, 혈소판, 혈장 등이 포함되어 있습니다. 적혈구는 산소를 운반하는 역할을 하는 세포로, 헤모글로빈이라는 단백질을 가지고 있습니다. 헤모글로빈은 철분을 포함하고 있으며, 이 철분이 피에 쇠맛을 내는 원인입니다.철분은 우리 몸에 필수적인 영양소로, 혈액을 생성하고, 산소를 운반하며, 에너지를 생성하는 역할을 합니다. 따라서 피에 철분이 충분히 함유되어 있어야 건강을 유지할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 흥분 전달의 방향은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.흥분의 전달 방향은 시냅스 이전 뉴런의 축삭 돌기 말단에서 시냅스 이후 뉴런의 가지 돌기나 신경 세포체 방향으로만 진행됩니다.흥분의 전달은 다음과 같은 과정을 거칩니다.감각 뉴런이나 내분비 세포 등에서 자극이 발생합니다.자극이 신경 세포의 세포막을 통해 전달됩니다.신경 세포의 세포막에 있는 이온 채널이 열려, 이온이 세포막을 통과합니다.이온의 이동으로 세포막의 전위가 변화합니다.세포막의 전위가 변화하면, 축삭 돌기 말단에서 신경 전달 물질이 방출됩니다.신경 전달 물질이 시냅스 공극을 통해 시냅스 이후 뉴런의 수용체에 결합합니다.수용체와 신경 전달 물질의 결합으로, 시냅스 이후 뉴런의 세포막에 전위 변화가 발생합니다.전위 변화가 시냅스 이후 뉴런의 세포체로 전달됩니다.이 과정을 통해 흥분은 신경 세포에서 신경 세포로 전달됩니다.