안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 욕실온풍기의 원리 재료의 차이가 궁금합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.맞습니다. 티탄산바륨 세라믹PTC는 일반 세라믹PTC보다 비싸고 좋은 성능을 가지고 있습니다.PTC는 Positive Temperature Coefficient의 약자로, 온도가 상승할수록 저항이 증가하는 특성을 가진 반도체 소자를 말합니다. PTC 세라믹은 티탄산바륨(BaTiO3)을 주성분으로 하는 세라믹으로, PTC 효과가 매우 뛰어나기 때문에 가열체, 과전류 보호기, 온도 제어기 등 다양한 분야에 사용됩니다.일반 세라믹PTC는 티탄산바륨 외에도 다른 원소를 혼합하여 제조됩니다. 이러한 혼합 원소는 PTC 효과를 개선하기 위한 목적으로 사용되지만, 동시에 세라믹의 특성을 저하시키는 부작용도 있습니다. 예를 들어, 붕소를 혼합하면 PTC 효과가 개선되지만, 세라믹의 강도가 약해집니다.반면, 티탄산바륨 세라믹PTC는 티탄산바륨만을 주성분으로 하기 때문에, 일반 세라믹PTC에 비해 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.
화학
Q. 바닷물에는 어떻게 소금이 들어가 있는 것인가요.?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.바닷물에 소금이 들어가는 원인은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.첫 번째는 강물의 침식입니다. 강물은 흐르면서 육지의 암석을 깎아내고, 그 과정에서 암석에 포함된 염분을 녹여 바다로 운반합니다. 암석에는 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 칼륨 등 다양한 염분이 포함되어 있는데, 그 중에서도 나트륨과 염소의 비중이 가장 높습니다.두 번째는 해저 화산의 분출입니다. 해저 화산이 분출할 때 염소, 황산, 인산 등 다양한 화합물이 바다로 방출됩니다. 이 화합물들은 바닷물과 반응하여 염화나트륨, 황산염, 인산염 등 다양한 염류를 형성합니다.이러한 두 가지 과정을 통해 바닷물에는 다양한 염류가 녹아들게 됩니다. 바닷물 1kg에 함유된 염류의 양은 평균 35g 정도인데, 그 중에서 염화나트륨의 비중이 약 78%를 차지합니다. 염화나트륨은 우리가 흔히 알고 있는 소금과 같은 성분입니다.바닷물의 염도는 지역에 따라 차이가 있습니다. 열대 지방의 바다는 냉대 지방의 바다보다 염도가 높습니다. 이는 열대 지방의 강물이 흐르는 양이 적고, 해수의 증발량이 많기 때문입니다. 또한, 해저 화산이 분출하는 지역의 바다는 염도가 더 높습니다.바닷물의 염도는 해양 생물의 분포에 영향을 미칩니다. 염도가 높은 바다에서는 염분을 적게 필요로 하는 생물이 잘 살아갈 수 있습니다. 반대로 염도가 낮은 바다에서는 염분을 많이 필요로 하는 생물이 잘 살아갈 수 있습니다.
생물·생명
Q. 나방이 불로 뛰어드는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.나방이 불로 뛰어드는 이유는 크게 두 가지로 추측되고 있습니다.첫째, 나방은 빛을 향해 날아가는 습성이 있습니다. 이는 나방이 빛을 통해 방향과 위치를 파악하기 때문입니다. 나방의 눈은 빛에 민감하여, 빛이 나는 곳을 향해 날아가게 됩니다. 따라서, 환한 불빛이나 불은 나방에게 매력적인 대상이 될 수 있습니다.둘째, 나방은 빛을 먹이로 착각할 수도 있습니다. 나방은 야행성 곤충으로, 밤에 활동하며 꽃에서 꿀을 먹고 삽니다. 꽃의 빛은 나방에게 꿀을 상징하는 것으로 인식될 수 있으며, 따라서 빛을 향해 날아가게 될 수 있습니다.연구에 따르면, 나방은 빛의 밝기와 색깔에 따라 날아가는 경향이 다릅니다. 밝은 빛에 더 많이 끌리는 경향이 있으며, 특히 노란색과 흰색 빛에 더 민감한 것으로 나타났습니다. 또한, 나방은 빛이 깜박거리는 것에 더 많이 끌리는 경향이 있습니다.따라서, 나방이 불로 뛰어드는 것은 단순히 불을 먹이로 착각하는 것뿐만 아니라, 빛을 향해 날아가는 습성 때문일 수도 있습니다.
생물·생명
Q. 달력에 월마다 30일,31일로 끝나는 건 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.달력이 30일, 31일, 28일, 29일로 이루어진 이유는 지구의 공전 주기와 관계가 있습니다. 지구는 태양 주위를 한 바퀴 도는 데 약 365.2422일 걸립니다. 하지만 1년을 365일로 하면, 1년의 길이와 실제 공전 주기 사이에 약 0.2422일의 차이가 생깁니다. 이 차이를 보정하기 위해 4년에 한 번씩 2월에 29일을 더하는 윤년을 두게 됩니다.달력의 기원인 고대 로마에서는 1년을 355일로 하여, 2월을 29일로 했습니다. 하지만 춘분을 1년의 시작으로 하기 위해 1월을 1년의 시작으로 변경하면서, 2월의 날짜를 28일로 줄였습니다.현대의 그레고리력은 1582년 교황 그레고리오 13세에 의해 제정된 달력입니다. 이 달력은 윤년의 규칙을 좀 더 정확하게 정립하여, 현재까지 사용되고 있습니다.따라서, 달력이 30일, 31일, 28일, 29일로 이루어진 이유는 지구의 공전 주기를 정확하게 반영하기 위한 것입니다.구체적인 설명은 다음과 같습니다.1월, 3월, 5월, 7월, 8월, 10월, 12월: 31일4월, 6월, 9월, 11월: 30일2월: 평년은 28일, 윤년은 29일윤년은 4년마다 한 번씩 발생하며, 100년마다 한 번씩 생략됩니다. 그리고 400년마다 한 번씩은 생략하지 않습니다.예를 들어, 2023년은 평년이므로 2월은 28일입니다. 2024년은 윤년이므로 2월은 29일입니다. 2025년은 평년이므로 2월은 28일입니다.이러한 규칙을 통해, 달력은 지구의 공전 주기를 정확하게 반영하여, 계절의 변화를 정확하게 기록할 수 있습니다.
화학
Q. 노출 가스배관 가스는 왜 얼지 않나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.온수배관과 가스배관이 얼지 않는 이유는 크게 두 가지로 볼 수 있습니다.첫째, 온수배관은 물로 채워져 있어, 물이 얼면 부피가 팽창하면서 배관이 파열될 수 있습니다. 따라서 온수배관은 보통 -10도 이하로 떨어지지 않도록 관리해야 합니다. 반면, 가스배관은 가스로 채워져 있어, 가스가 얼지 않습니다. 가스는 물이 얼릴 때보다 훨씬 낮은 온도에서도 액체로 변하지 않습니다.둘째, 온수배관은 실내에 설치되어 있어, 실내 온도가 낮아도 외부 온도보다 높습니다. 따라서 실내 온도가 -10도 이하로 떨어지지 않는 한, 온수배관이 얼릴 위험은 적습니다. 반면, 가스배관은 실외나 실내 벽 외부에 노출되어 있어, 외부 온도에 직접 노출됩니다. 따라서 외부 온도가 -10도 이하로 떨어지면, 가스배관이 얼릴 위험이 있습니다.다만, 가스배관도 외부 온도가 -10도 이하로 떨어지면, 가스가 응축되어 얼 수 있습니다. 이 경우, 가스배관이 막혀 가스가 공급되지 않을 수 있습니다. 따라서 가스배관이 얼지 않도록 하기 위해서는, 가스배관 주변에 단열재를 설치하여 외부 온도와의 접촉을 줄이는 것이 좋습니다.
기계공학
Q. KF94마스크와 산업용 방진마스크의 차이는 어떻게 될까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.일반적인 환경에서 KF94마스크와 산업용 방진마스크를 착용하면 옆 사람과 대화 시 호흡기 감염을 예방할 수 있습니다.KF94마스크와 산업용 방진마스크는 모두 평균 0.4~0.6㎛ 크기의 미세 입자를 94% 이상 차단할 수 있는 성능을 가지고 있습니다. 이러한 미세 입자는 호흡기 질환을 유발하는 바이러스, 세균, 꽃가루, 황사, 미세먼지 등을 포함합니다.따라서, 옆 사람과 대화 시 바이러스나 세균에 오염된 숨결이 상대방의 호흡기로 전파되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한, 꽃가루나 황사, 미세먼지 등과 같은 공기 중 오염물질의 유입을 차단하여 호흡기 건강을 보호할 수 있습니다.다만, 마스크를 올바르게 착용하고, 마스크가 손상되지 않도록 관리하는 것이 중요합니다. 마스크를 착용하기 전에 손을 깨끗이 씻고, 마스크를 착용한 후에는 코와 입이 완전히 가려지도록 조절해야 합니다. 또한, 마스크가 오염되거나 젖은 경우 바로 교체해야 합니다.아울러, 옆 사람과 대화 시에는 마스크를 착용하고 있어도 충분한 거리를 유지하고, 대화 시 침방울이 튀지 않도록 주의하는 것이 좋습니다.
전기·전자
Q. 물리학보다가 궁금한건데 이온과 이성질체 차이가뭔지궁금해요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.이온과 이성질체는 화학에서 자주 사용되는 용어이지만, 그 의미가 다릅니다.이온은 원자 또는 분자가 전자를 잃거나 얻어서 전하를 띤 상태를 말합니다. 이온은 양이온과 음이온으로 나눌 수 있습니다. 양이온은 전자를 잃어서 양전하를 띠며, 음이온은 전자를 얻어서 음전하를 띠게 됩니다.이성질체는 같은 원소로 이루어진 화합물이지만, 원자 배열의 순서가 달라서 성질이 다른 것을 말합니다. 이성질체는 구조 이성질체, 기하 이성질체, 광학 이성질체 등으로 나눌 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 올빼는 날아갈때 왜 소리가 안나나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.올빼미가 날아갈 때 소리가 나지 않는 이유는 다음과 같은 몇 가지 이유 때문입니다.깃털의 구조올빼미의 깃털은 다른 새의 깃털에 비해 부드러운 솜털이 많습니다. 이 솜털은 공기의 흐름을 부드럽게 하여 소음을 줄이는 역할을 합니다. 또한, 올빼미의 깃털은 촘촘하게 붙어 있어서 공기의 흐름을 방해하여 소음을 줄입니다.날개의 모양올빼미의 날개는 넓고 둥글며, 날개 끝이 뾰족합니다. 이러한 날개의 모양은 공기의 흐름을 최소화하여 소음을 줄이는 역할을 합니다.날개의 움직임올빼미는 날개를 빨리 움직이지 않습니다. 느리게 날개를 움직이면 공기의 흐름이 적어져 소음이 줄어듭니다. 또한, 올빼미는 날개를 때리는 대신 날개를 퍼덕여 날아갑니다. 이때 날개가 공기와 부딪히는 횟수가 줄어들어 소음이 줄어듭니다.이러한 이유들로 인해 올빼미는 날아갈 때 소리가 거의 나지 않습니다. 이러한 능력은 올빼미가 먹이를 사냥하는 데 큰 도움이 됩니다. 올빼미는 소리를 듣고 먹이를 찾기 때문에, 소리가 나지 않으면 먹이를 사냥하기가 더 쉽습니다.올빼미는 날개 모양, 깃털의 구조, 날개의 움직임 등 다양한 요소를 통해 날아갈 때 소음을 줄이고 있습니다. 이러한 능력은 올빼미가 진화 과정에서 자연선택에 의해 발달한 것으로 추정됩니다.
생물·생명
Q. 인간이 평생 심장이 몇번 뛰나요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.인간은 평생 동안 약 20억에서 30억 번의 심장 박동을 합니다. 이는 평균 수명인 80년을 기준으로 한 수치이며, 활동량, 건강 상태, 스트레스 수준 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있습니다.다른 표유류의 심장 박동 수는 종마다 다릅니다. 일반적으로 몸집이 큰 표유류는 작은 표유류보다 심장 박동 수가 느립니다. 예를 들어, 코끼리의 심장 박동 수는 1분에 약 30회인 반면, 생쥐의 심장 박동 수는 1분에 약 500회입니다.표유류의 심장 박동 수는 다음과 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.몸집: 몸집이 큰 표유류는 작은 표유류보다 심장 박동 수가 느립니다.활동 수준: 활동량이 많은 표유류는 활동량이 적은 표유류보다 심장 박동 수가 빠릅니다.건강 상태: 건강 상태가 좋지 않은 표유류는 건강 상태가 좋은 표유류보다 심장 박동 수가 빠릅니다.스트레스 수준: 스트레스를 많이 받는 표유류는 스트레스를 덜 받는 표유류보다 심장 박동 수가 빠릅니다.심장 박동 수는 표유류의 생리적 상태를 나타내는 중요한 지표입니다. 심장 박동 수가 너무 빠르거나 느리면 건강에 문제가 있을 수 있습니다.
생물·생명
Q. 눈의 결정을 보기 위해서는??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.눈 결정을 관찰하는 가장 일반적인 방법은 현미경을 이용하는 것입니다. 눈 결정은 보통 0.2mm에서 5mm 정도의 크기로, 육안으로 보기에는 매우 작습니다. 따라서 현미경을 이용하면 눈 결정의 미세한 구조와 아름다움을 관찰할 수 있습니다.눈 결정을 관찰하는 현미경 관찰법에는 크게 두 가지가 있습니다. 하나는 자연 눈 결정 관찰법입니다. 이 방법은 눈이 내리는 날 눈을 모아 현미경으로 관찰하는 것입니다. 눈이 내리는 날이 아니더라도, 눈 결정을 모아 냉동고에 보관했다가 꺼내 현미경으로 관찰할 수도 있습니다.다른 하나는 규환냉각관찰법입니다. 이 방법은 얼음 위에 소금을 뿌려서 눈 결정을 생성한 후, 현미경으로 관찰하는 것입니다. 규환냉각관찰법은 자연 눈 결정 관찰법에 비해 눈 결정을 생성하는 시간이 짧아서, 실내에서도 눈 결정을 관찰할 수 있다는 장점이 있습니다.이외에도, 눈 결정을 관찰하는 방법으로 전자현미경을 이용하는 방법도 있습니다. 전자현미경은 가시광선보다 파장이 짧은 전자빔을 이용하여 물체를 관찰하는 장비로, 눈 결정의 미세한 구조를 더욱 자세히 관찰할 수 있습니다.눈 결정은 구름 속에서 형성되는 얼음 결정으로, 다양한 모양을 가지고 있습니다. 가장 흔한 눈 결정 모양은 육각형 별 모양이지만, 그 외에 막대 모양, 컵 모양, 꽃 모양 등 다양한 모양의 눈 결정이 존재합니다. 눈 결정의 모양은 구름의 온도, 습도, 풍속 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다.