안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 설탕이 폭발하는 원리는 무엇인가요? 설탕이 폭발하는 원리와 그 과정에 대해 알려주세요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.설탕이 폭발하는 원리는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.첫 번째는 화학 반응에 의한 폭발입니다. 설탕은 탄소, 수소, 산소로 이루어진 유기 화합물로, 가연성 물질입니다. 설탕이 산소와 반응하여 이산화탄소와 물을 생성하는 과정에서 열과 가스가 발생하게 되는데, 이 열과 가스가 갑자기 팽창하면서 폭발을 일으키게 됩니다.이러한 화학 반응에 의한 폭발은 설탕을 충분히 가늘게 분쇄하여 산소와의 접촉 면적을 크게 하거나, 설탕에 불씨를 제공하여 산소와의 반응을 촉진할 경우 발생할 수 있습니다.두 번째는 분진 폭발입니다. 설탕은 가루 형태로 분쇄되면 분진이 됩니다. 분진은 공기 중에서 미세한 입자로 떠다니는 상태로, 이 상태의 분진은 공기와 함께 폭발할 수 있습니다.분진 폭발은 공기 중의 분진이 불씨에 의해 점화되면, 분진의 표면에서 급격한 화학 반응이 일어나면서 열과 가스가 발생하게 됩니다. 이 열과 가스가 갑자기 팽창하면서 폭발을 일으키게 됩니다.분진 폭발은 설탕뿐만 아니라 밀가루, 곡물, 목재 가루 등 가연성 분진이 있는 모든 곳에서 발생할 수 있습니다.설탕이 폭발하는 과정은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.설탕을 가늘게 분쇄하여 산소와의 접촉 면적을 크게 한다.설탕에 불씨를 제공하여 산소와의 반응을 촉진한다.설탕과 산소가 반응하여 이산화탄소와 물을 생성한다.이 과정에서 발생한 열과 가스가 갑자기 팽창하면서 폭발을 일으킨다.설탕의 폭발은 매우 위험할 수 있으므로, 설탕을 가열하거나 불을 사용하는 작업을 할 때는 각별한 주의가 필요합니다.
생물·생명
Q. 아침 산책과 저녁산책중 어느게 건강에 더 도움이 될까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.아침 산책과 저녁 산책 모두 건강에 도움이 됩니다. 하지만, 각각의 시간대별로 특화된 건강상의 이점이 있습니다.아침 산책의 장점세로토닌 및 멜라토닌 수치 조절 : 아침 햇빛은 세로토닌 분비를 촉진하고 멜라토닌 분비를 억제합니다. 세로토닌은 기분, 수면, 식욕 등을 조절하는 신경전달 물질이고, 멜라토닌은 수면을 유도하는 호르몬입니다. 따라서 아침 산책은 기분을 좋게 하고 수면을 방해하지 않으면서도 숙면을 유도하는 데 도움이 됩니다.저녁 산책의 장점스트레스 해소 : 저녁 산책은 스트레스를 해소하고 불면증을 예방하는 데 도움이 됩니다. 저녁에는 햇빛이 줄어들면서 멜라토닌 분비가 촉진됩니다. 멜라토닌은 수면을 유도하는 호르몬으로, 저녁 산책을 통해 멜라토닌 분비를 촉진하면 수면을 준비하는 데 도움이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구 이외의 행성에서도 일식이 일어나나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.지구 이외의 행성에서도 일식이 일어납니다. 일식은 태양과 행성, 그리고 그 행성의 위성이 일직선상에 놓이면 일어나는 현상입니다. 따라서, 위성이 있는 행성에서는 일식이 일어날 수 있습니다.우리 태양계에서 일식이 일어날 수 있는 행성은 다음과 같습니다.목성토성천왕성해왕성이러한 행성들은 모두 위성이 있으며, 태양과 위성, 행성이 일직선상에 놓일 수 있기 때문입니다.특히, 목성은 79개의 위성을 가지고 있어 일식이 가장 빈번하게 일어나는 행성입니다. 목성의 위성 중에는 태양을 가릴 수 있을 만큼 큰 위성이 많기 때문입니다.목성에서는 일식의 종류도 다양하게 나타납니다. 태양과 위성이 완전히 일치하는 개기일식, 태양의 일부만 가리는 부분일식, 그리고 태양과 위성이 아주 가까이 다가가지만 완전히 일치하지 않는 일식 등이 있습니다.지구 이외의 행성에서 일어나는 일식은 지구에서 볼 수 있는 일식과는 다른 모습을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 목성의 일식은 지구의 일식보다 훨씬 길게 지속될 수 있습니다. 또한, 목성은 자전 속도가 매우 빠르기 때문에 일식이 몇 분 안에 끝날 수도 있습니다.천문학자들은 다른 행성에서 일어나는 일식을 연구함으로써 해당 행성의 구조와 특성을 이해할 수 있습니다.
화학공학
Q. 베이킹소다와 중성세제를 섞어 사용해도 괜찮을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.결론부터 말씀드리면, 베이킹소다와 중성세제를 섞어 사용해도 일반적으로 안전합니다. 다만, 세탁물의 소재와 세탁 용도에 따라 주의해야 할 점이 있습니다.베이킹소다는 약알칼리성으로, 세탁물의 얼룩이나 때를 제거하는 데 효과적입니다. 중성세제는 알칼리성이나 산성 세제에 비해 세탁력이 약하지만, 섬유 손상을 줄일 수 있습니다. 따라서, 두 가지 세제를 함께 사용하면 세탁력을 높이면서도 섬유 손상을 줄일 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 눈이 많이 내리는 날은 왜 평소보다 소음이 안들리고 고요한걸까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.눈이 많이 내리는 날은 평소보다 소음이 안 들리고 고요한 이유는 다음과 같습니다.눈의 흡음 효과눈은 흡음성이 좋은 재료입니다. 눈의 흡음 효과는 눈의 입자가 촘촘하게 쌓여 공기의 흐름을 막아 소리를 흡수하기 때문입니다. 눈이 많이 내리면 지면과 건물, 차량 등에 눈이 쌓여 소음을 흡수하여 소음이 줄어들게 됩니다.사람들의 활동 감소눈이 많이 내리면 사람들은 외출을 자제하게 됩니다. 따라서 자동차, 버스, 오토바이 등 교통수단의 소음이 줄어들고, 사람들의 말소리, 웃음소리, 음악소리 등도 줄어듭니다.자연의 고요함눈이 내리는 날은 자연의 고요함이 느껴집니다. 바람 소리, 나무 소리, 물 소리 등 자연의 소리가 더욱 크게 들리게 됩니다. 이러한 자연의 소리는 도시의 소음을 덮어주어 더욱 조용하게 느껴집니다.이러한 이유로 눈이 많이 내리는 날은 평소보다 소음이 줄어들고 고요한 분위기를 느낄 수 있습니다.
화학
Q. 수소는 어떻게 만들어 지는지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다..수소는 자연계에 존재하는 가장 풍부한 원소이지만, 지구 표면에서는 순수한 상태로 존재하지 않습니다. 수소를 생산하는 방법은 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다.1. 화석연료 개질화석연료 개질은 천연가스, 석탄, 석유 등 화석연료를 수소와 일산화탄소로 분해하는 방법입니다. 화석연료 개질은 생산량이 많고 비용이 저렴한 장점이 있지만, 이산화탄소를 배출한다는 단점이 있습니다.2. 물의 전기 분해물의 전기 분해는 전기를 이용하여 물을 수소와 산소로 분해하는 방법입니다. 물의 전기 분해는 이산화탄소를 배출하지 않기 때문에 친환경적인 방법으로 평가받고 있습니다. 그러나 생산 비용이 높다는 단점이 있습니다.3. 바이오수소 생산바이오수소 생산은 식물이나 미생물을 이용하여 수소를 생산하는 방법입니다. 바이오수소 생산은 이산화탄소를 배출하지 않기 때문에 친환경적인 방법으로 평가받고 있습니다. 그러나 생산량이 적고 비용이 높다는 단점이 있습니다.
기계공학
Q. 최근 AI라는 말이 많이 나오는데 AI의 정확한 의미는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.인공지능(AI, Artificial Intelligence)은 인간의 지능을 기계나 컴퓨터에 인공적으로 구현하려는 컴퓨터과학의 한 분야입니다. 인간의 학습능력, 추론능력, 지각능력 등을 기계가 흉내 낼 수 있도록 연구하는 분야입니다.AI의 정확한 의미는 아직까지도 논란의 여지가 있습니다. 어떤 학자들은 AI를 인간의 지능과 동등한 수준의 지능을 가진 기계를 만드는 것으로 정의하기도 하고, 어떤 학자들은 인간의 지능을 모방하는 것 그 자체를 AI로 정의하기도 합니다.일반적으로 AI는 인간의 지능을 모방하는 기계나 컴퓨터 시스템을 의미한다고 할 수 있습니다. AI는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.학습 능력: 새로운 정보를 학습하고 기존의 지식을 바탕으로 새로운 문제를 해결할 수 있는 능력추론 능력: 주어진 정보를 바탕으로 논리적으로 추론하고 결론을 도출할 수 있는 능력지각 능력: 주변 환경을 인식하고 이해할 수 있는 능력AI는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 대표적인 AI 응용 분야로는 다음과 같은 것들이 있습니다.
토목공학
Q. 내일 눈이 오는 지역이 있다고 하는데 눈은 어떻게 만들어지나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.눈은 공기 중의 수증기가 얼어서 만들어집니다. 공기 중의 수증기가 구름을 이루면, 구름 속의 물방울은 과냉각 상태가 됩니다. 과냉각 상태란 얼어야 할 온도인데도 얼지 않은 상태를 말합니다.구름 속의 물방울은 주변의 차가운 공기와 부딪히면서 얼기 시작합니다. 이때, 물방울은 주변의 수증기를 흡수하면서 점점 더 커집니다.물방울이 일정 크기와 무게에 도달하면, 공중에 떠 있을 수 없게 되어 지표면으로 떨어집니다. 이렇게 떨어지는 물방울이 바로 눈입니다.눈이 내리는 온도는 대체로 0도 이하입니다. 그러나, 눈송이는 녹지 않은 채로 떨어질 수 있는 온도가 섭씨 4도까지도 있습니다. 따라서, 기온이 4도 이하인 지역에서는 눈이 내릴 수 있습니다.눈송이의 모양은 다양한데, 이는 눈송이를 만드는 물방울의 크기와 모양, 그리고 구름 속의 온도와 습도에 따라 달라집니다. 일반적으로, 작은 물방울로 만들어진 눈송이는 가볍고 얇은 모양을 하고 있으며, 큰 물방울로 만들어진 눈송이는 무겁고 두꺼운 모양을 합니다.눈은 지구의 기후와 환경에 중요한 역할을 합니다. 눈은 땅을 보호하고, 물이 녹아 흘러가는 것을 막아주는 역할을 합니다. 또한, 눈은 식물과 동물의 서식지 역할을 하기도 합니다.
물리
Q. bcaa나eaa가 어떻게 0칼로리일수가 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.BCAA와 EAA는 모두 아미노산으로, 탄수화물, 지방, 단백질과 같은 다른 영양소와 달리 칼로리가 없습니다. 이는 아미노산이 소화되면 분해되어 체내에서 에너지원으로 사용되지 않고, 근육 합성이나 다른 대사 과정에 사용되기 때문입니다.BCAA는 분지쇄 아미노산(branched-chain amino acid)의 약자로, 류신(leucine), 이소류신(isoleucine), 발린(valine)의 세 가지 아미노산을 말합니다. EAA는 필수 아미노산(essential amino acid)의 약자로, 체내에서 합성되지 않고 음식을 통해 섭취해야 하는 아미노산 9종을 말합니다.BCAA와 EAA는 모두 근육 합성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 운동을 하는 사람에게 근육량을 늘리거나 근육 손실을 방지하기 위해 섭취하는 경우가 많습니다.BCAA와 EAA는 0칼로리이기 때문에, 다이어트를 하는 사람도 부담 없이 섭취할 수 있습니다. 또한, BCAA는 지방 연소를 촉진하는 것으로 알려져 있어, 다이어트에 도움이 될 수 있습니다.다만, BCAA와 EAA는 과다 섭취할 경우 부작용이 발생할 수 있습니다. 대표적인 부작용으로는 복통, 설사, 구토 등이 있습니다. 따라서 하루 권장 섭취량을 지키는 것이 중요합니다.BCAA와 EAA의 하루 권장 섭취량은 체중 1kg당 2g~5g입니다. 운동을 하는 사람은 체중 1kg당 5g~10g까지 섭취할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 북극성 별은 왜 안움직이는 건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.북극성은 지구의 자전축과 거의 일치하기 때문에 안움직이는 것처럼 보입니다. 지구는 자전축을 중심으로 하루에 한 바퀴씩 회전합니다. 이때 지구의 자전축은 북극성 방향을 향하고 있습니다. 따라서 지구가 자전하더라도 북극성은 지구의 자전축에 고정되어 있기 때문에 움직이지 않는 것처럼 보입니다.