안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
기계공학
Q. 침대메트리스의 스프링이 원재료가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.침대 메트리스의 스프링은 일반적으로 다음과 같은 원재료로 만들어집니다.강철 : 가장 일반적인 스프링 재료로, 강도가 높고 내구성이 뛰어납니다. 탄소 함량에 따라 인장 강도, 탄성률, 내구성이 달라집니다. 탄소 함량이 높을수록 강도가 높아지고 내구성이 좋아집니다.스테인리스 : 부식에 강하고 내구성이 뛰어난 스프링 재료입니다. 강철보다 탄소 함량이 낮기 때문에 강도는 약하지만, 부식에 강하고 내구성이 뛰어납니다.티타늄 : 강철보다 가볍고 강도가 높으며 내구성이 뛰어난 스프링 재료입니다. 또한, 부식에 강하고 인체에 무해하기 때문에 고급 침대 메트리스에 많이 사용됩니다.구리 : 탄성이 뛰어나고 부드러운 느낌을 주는 스프링 재료입니다. 또한, 열전도율이 높기 때문에 열을 잘 배출해 줍니다.플라스틱 : 가볍고 부드럽지만, 강도가 약하고 내구성이 떨어지는 스프링 재료입니다. 또한, 탄성이 낮아서 푹신한 느낌을 주는 메트리스에 많이 사용됩니다.스프링의 종류는 크게 보통 스프링과 포켓 스프링으로 나눌 수 있습니다. 보통 스프링은 하나의 프레임에 여러 개의 스프링을 연결하여 만든 스프링으로, 저렴하고 단단한 느낌을 줍니다. 포켓 스프링은 각각의 스프링을 개별적으로 포켓에 넣어 만든 스프링으로, 탄성이 높고 부드러운 느낌을 줍니다.보통 스프링의 경우 강철, 스테인리스, 구리 등이 많이 사용됩니다. 포켓 스프링의 경우 강철, 스테인리스, 티타늄 등이 많이 사용됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 인공위성이 지구를 도는속도는 어느정도나되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.인공위성이 지구를 도는 속도는 인공위성의 고도에 따라 다릅니다. 고도가 낮을수록 지구의 중력에 의해 끌어당기는 힘이 강하기 때문에, 더 빠른 속도로 돌게 됩니다.일반적으로, 지구 적도 상공에서 100km의 고도로 인공위성을 쏘아 올리면, 초속 7.8km의 속도로 지구를 돌게 됩니다. 이는 약 28,000km/h의 속도에 해당합니다.고도가 높아질수록 지구의 중력에 의해 끌어당기는 힘이 약해지기 때문에, 속도가 느려집니다. 예를 들어, 지구 적도 상공에서 36,000km의 고도로 인공위성을 쏘아 올리면, 초속 3.0km의 속도로 지구를 돌게 됩니다. 이는 약 11,000km/h의 속도에 해당합니다.인공위성의 궤도 종류에 따라도 속도가 다릅니다. 정지궤도 위성은 지구 자전의 속도와 같은 속도로 지구를 돌기 때문에, 지구 표면에서 36,000km의 고도에서 초속 3.0km의 속도로 지구를 돌게 됩니다.인공위성의 속도는 인공위성의 궤도를 결정하는 중요한 요소입니다. 인공위성의 속도가 너무 느리면 지구의 중력에 의해 끌어당겨져 지구로 떨어지게 되고, 너무 빠르면 지구의 중력을 벗어나 우주로 날아가게 됩니다.
화학
Q. 불완전연소와 완전연소의 연기 색깔과 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.불완전연소와 완전연소의 연기 색깔과 차이는 다음과 같습니다.불완전연소연기 색깔: 검은색 또는 짙은 갈색연기 성분: 탄소연기 특징: 냄새가 좋지 않고, 폐에 자극을 줄 수 있음불완전연소는 연료가 충분한 산소를 공급받지 못하여 완전히 연소되지 않은 상태를 말합니다. 불완전연소가 일어나면 연료에 포함된 탄소가 완전히 연소되지 않고 남아서 검은색 또는 짙은 갈색 연기를 발생시킵니다. 또한, 불완전연소 과정에서 발생하는 유해물질은 폐에 자극을 줄 수 있습니다.완전연소연기 색깔: 투명 또는 옅은 회색연기 성분: 이산화탄소, 수증기연기 특징: 냄새가 좋고, 폐에 자극이 없음완전연소는 연료가 충분한 산소를 공급받아 완전히 연소된 상태를 말합니다. 완전연소가 일어나면 연료에 포함된 탄소가 완전히 연소되어 이산화탄소와 수증기로 변합니다. 이산화탄소와 수증기는 무색 투명한 기체이기 때문에 연기가 발생하지 않거나 옅은 회색 연기를 발생시킬 수 있습니다. 또한, 완전연소 과정에서 발생하는 유해물질은 거의 없습니다.따라서, 연기 색깔이 검은색 또는 짙은 갈색인 경우 불완전연소가 일어나고 있는 것으로 판단할 수 있습니다. 반면, 연기 색깔이 투명 또는 옅은 회색인 경우 완전연소가 일어나고 있는 것으로 판단할 수 있습니다.불완전연소는 환경오염과 건강에 악영향을 미칠 수 있으므로, 완전연소를 유도하는 것이 중요합니다. 완전연소를 유도하기 위해서는 연료와 공기의 혼합비를 적절하게 조절하고, 연소기의 설계와 관리를 철저히 해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 목성의 자기장은 왜이리 강한건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.목성의 자기장이 강한 이유는 다음과 같습니다.목성의 크기: 목성은 태양계에서 가장 큰 행성입니다. 따라서, 목성의 내부에는 지구의 10배에 달하는 양의 물질이 존재합니다. 이 물질들이 대류 운동을 일으키면서 강력한 자기장을 생성합니다.목성의 내부 구조: 목성의 내부는 액체금속수소로 이루어져 있습니다. 액체금속수소는 전기가 잘 통하는 물질이기 때문에, 대류 운동을 일으키면서 강력한 자기장을 생성합니다.목성의 자전 속도: 목성은 지구보다 훨씬 빠른 속도로 자전하고 있습니다. 이로 인해 목성의 내부에는 강한 회전력(관성력)이 발생하며, 이 회전력이 자기장의 생성에 기여합니다.목성의 자기장은 태양계에서 가장 강력한 자기장입니다. 목성의 자기장은 지구의 자기장보다 약 10만 배 정도 강력합니다. 목성의 자기장은 목성의 대기와 위성들을 보호하는 역할을 합니다. 또한, 목성의 자기장은 태양풍과 충돌하면서 전리구름을 생성합니다.목성의 자기장은 아직까지 완전히 밝혀지지 않은 부분이 많습니다. 과학자들은 목성의 자기장을 연구하기 위해 다양한 탐사선을 목성에 보내고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구는 어떤 힘으로 자전을 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.지구가 자전하는 힘은 관성력이라고 합니다. 관성력은 물체가 운동 상태를 유지하려는 성질을 말합니다. 지구는 태양계 형성 초기에 원시 행성의 물질들이 중력에 의해 모여들면서 회전하기 시작했습니다. 이때, 물질들은 각자 가지고 있던 관성력을 유지하면서 지구를 중심으로 회전하기 시작했습니다.지구가 형성된 후에도, 지구의 내부에는 맨틀과 코어의 대류 운동이 일어나고 있습니다. 이 대류 운동에 의해 지구의 각 부분이 서로 다른 속도로 회전하게 되며, 이러한 속도 차이로 인해 지구의 자전축은 흔들리게 됩니다.지구의 자전은 다음과 같은 역할을 합니다.밤과 낮을 만듭니다. 지구가 자전하기 때문에 지구의 한쪽 면은 태양빛을 받으면서 낮이 되고, 다른 쪽 면은 태양빛을 받지 못하면서 밤이 됩니다.계절을 만듭니다. 지구의 자전축은 약 23.5도 기울어져 있습니다. 이로 인해 지구의 북반구와 남반구는 태양빛을 받는 양이 달라지며, 계절이 생깁니다.해류를 만듭니다. 지구의 자전은 해류의 흐름을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 지구의 자전으로 인해 해류는 동쪽에서 서쪽으로 흐르게 됩니다.지구의 자전은 지구의 생명체에 중요한 역할을 하는 중요한 현상입니다.
지구과학·천문우주
Q. 위성 유로파의 바다로 된 물이 지구보다 많을것으로 추정하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.유로파의 바다로 된 물이 지구보다 많을 것으로 추정하는 이유는 다음과 같습니다.유로파의 크기: 유로파는 지구의 달과 비슷한 크기이지만, 지구의 달보다 2배나 두꺼운 얼음층을 가지고 있습니다. 따라서, 유로파의 얼음층 아래에는 지구보다 훨씬 넓은 바다가 존재할 것으로 추정됩니다.유로파의 대기: 유로파의 대기는 지구의 대기보다 훨씬 희박하지만, 오존 성분이 존재합니다. 오존은 자외선을 차단하는 역할을 하기 때문에, 유로파의 얼음층이 태양의 자외선에 의해 파괴되지 않고 유지될 수 있습니다.유로파의 자기장: 유로파는 지구와 달리 자체적인 자기장을 가지고 있습니다. 자기장은 태양풍으로부터 유로파를 보호하는 역할을 하기 때문에, 유로파의 바다가 액체 상태로 유지될 수 있습니다.NASA의 갈릴레오 탐사선은 유로파의 얼음층 아래에 바다가 존재한다는 사실을 처음으로 확인했습니다. 이후, 유럽 우주국의 주노 탐사선은 유로파의 얼음층 아래에 바다가 존재한다는 사실을 더욱 확실히 했습니다.주노 탐사선은 유로파의 얼음층에 존재하는 열을 측정하여, 유로파의 바다가 액체 상태로 유지될 수 있을 만큼 충분한 열을 가지고 있다는 사실을 확인했습니다. 또한, 주노 탐사선은 유로파의 대기에서 오존 성분을 발견하여, 유로파의 얼음층이 태양의 자외선에 의해 파괴되지 않고 유지될 수 있다는 사실을 확인했습니다.이러한 연구 결과를 바탕으로, 과학자들은 유로파의 바다가 지구의 바다보다 훨씬 넓고 깊을 것으로 추정하고 있습니다. 유로파의 바다는 지구의 바다보다 2~3배 정도 넓을 것으로 추정되며, 바닷물의 양은 지구의 바닷물의 양의 2~3배에 달할 것으로 추정됩니다.유로파의 바다는 생명체가 존재할 수 있는 환경으로 알려져 있습니다. 유로파의 바다는 지구의 바다와 달리 고온의 지하 열수에 의해 가열되는 것으로 추정되며, 이러한 환경은 생명체가 존재하기에 적합한 환경으로 여겨지고 있습니다. 따라서, 유로파의 바다는 외계 생명체를 찾기 위한 중요한 연구 대상이 되고 있습니다.
토목공학
Q. 자동차나 오코바이등 바퀴에 홈이 파진 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.자동차나 오토바이 등의 바퀴에 홈이 파진 이유는 다음과 같습니다.젖은 노면에서 미끄러짐을 방지하기 위해: 젖은 노면에서는 접지력이 떨어지기 때문에, 바퀴에 홈을 파서 접지면적을 늘려 미끄러짐을 방지합니다.진동과 소음을 줄이기 위해: 바퀴에 홈을 파서 공기의 흐름을 개선하면 진동과 소음을 줄일 수 있습니다.연비를 향상시키기 위해: 바퀴에 홈을 파서 공기의 흐름을 개선하면 연비를 향상시킬 수 있습니다.특히, 젖은 노면에서 미끄러짐을 방지하기 위한 홈은 트레드(tread)라고 부릅니다. 트레드는 바퀴의 가장 바깥쪽 부분에 위치하며, 홈의 모양과 깊이는 차량의 종류, 주행 환경 등에 따라 달라집니다. 일반적으로, 트레드의 홈이 깊을수록 미끄러짐 방지 효과가 뛰어납니다.트레드의 홈은 시간이 지남에 따라 마모되어 깊이가 줄어들게 됩니다. 트레드의 홈이 1.6mm 미만으로 닳으면 교체해야 합니다. 트레드의 홈이 닳으면 미끄러짐 방지 효과가 떨어지고, 연비가 저하되며, 소음이 증가할 수 있습니다.따라서, 자동차나 오토바이 등의 바퀴는 주기적으로 점검하여 트레드의 깊이를 확인하고, 교체 시기가 되면 즉시 교체해야 합니다.
전기·전자
Q. 향후 AI기능이 탑재된 스마트폰이나 전자기기는 D램이 어느정도 사양이 되야하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.향후 AI 기능이 탑재된 스마트폰이나 전자기기는 D램의 용량과 속도가 더욱 중요해질 것으로 예상됩니다. AI 기능은 대규모의 데이터를 처리하고 학습해야 하기 때문에, 이를 위한 D램의 용량과 속도가 충분하지 않으면 AI 기능의 성능이 저하되거나 사용이 불가능할 수도 있습니다.현재 출시된 대부분의 스마트폰의 D램 용량은 6GB~8GB입니다. 그러나, AI 기능이 더욱 고도화되고 다양한 분야에 적용되면서 D램 용량은 12GB 이상으로 확대될 것으로 예상됩니다. 또한, AI 기능의 처리 속도를 높이기 위해 D램의 클럭 속도도 더욱 높아질 것으로 예상됩니다.구체적으로, 2023년 현재 출시된 스마트폰의 D램 클럭 속도는 2,400MHz~3,200MHz입니다. 그러나, 2025년에는 4,800MHz 이상의 D램이 출시될 것으로 예상됩니다.따라서, 향후 AI 기능이 탑재된 스마트폰이나 전자기기를 구입할 때는 D램의 용량과 속도를 꼼꼼히 확인하는 것이 중요합니다. 또한, 최신 스마트폰을 구입하는 것이 AI 기능을 보다 원활하게 사용할 수 있는 방법입니다.다음은 향후 AI 기능이 탑재된 스마트폰이나 전자기기에 적합한 D램 사양에 대한 예시입니다.용량: 12GB 이상클럭 속도: 4,800MHz 이상이러한 사양의 D램을 탑재한 스마트폰이나 전자기기는 AI 기능을 보다 빠르고 안정적으로 사용할 수 있을 것입니다.
화학
Q. 고여있는 물도 썩을 수가 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.고여있는 물도 썩을 수 있습니다. 썩는다는 것은 유기물이 분해되면서 악취와 부패한 물질을 생성하는 것을 말합니다. 고여있는 물은 산소가 부족하여 유기물의 분해가 느려지지만, 완전히 차단되지는 않습니다. 따라서 시간이 지남에 따라 유기물이 분해되면서 썩게 됩니다.
화학
Q. 어제뉴스보니 일가족 캠핑서 일산화탄소중독 이렇게나오던데 얼만큼위험한가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.일산화탄소 중독은 매우 위험한 질환입니다. 일산화탄소는 무색, 무취, 무미의 기체로, 냄새나 맛이 없어 누출 여부를 알아차리기 어렵습니다. 일산화탄소는 인체의 헤모글로빈과 결합하여 산소를 운반하는 능력을 떨어뜨려 산소 공급을 방해합니다. 그 결과 두통, 어지럼증, 메스꺼움, 구토, 호흡곤란, 전신쇠약 등의 증상이 나타나고, 심한 경우 사망에 이를 수 있습니다.특히 텐트나 차량 등 밀폐된 공간에서 난방기기를 사용하면 일산화탄소 중독의 위험이 높아집니다. 난방기기가 불완전 연소되면 일산화탄소가 발생하기 때문입니다. 따라서 텐트나 차량에서 난방기기를 사용할 때는 반드시 환기를 충분히 해야 합니다. 또한, 일산화탄소 감지기를 설치하여 일산화탄소 누출을 조기에 감지하는 것도 중요합니다.일산화탄소 중독을 예방하기 위해서는 다음과 같은 사항을 주의해야 합니다.텐트나 차량에서 난방기기를 사용할 때는 반드시 환기를 충분히 합니다.난방기기가 불완전 연소되는지 정기적으로 점검합니다.일산화탄소 감지기를 설치합니다.일산화탄소 중독이 의심되는 경우 즉시 119에 신고하고 병원으로 가야 합니다. 일산화탄소 중독을 조기에 치료하면 후유증을 최소화할 수 있습니다.