안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
토목공학
Q. 하늘에서 내리는 눈의 무게는 어느 정도나 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.하늘에서 내리는 눈의 무게는 눈송이의 크기, 밀도, 습도, 풍속, 강수량 등의 요인에 따라 달라집니다. 일반적으로 눈송이의 크기가 클수록, 밀도가 높을수록, 습도가 높을수록, 풍속이 강할수록, 강수량이 많을수록 눈의 무게가 무거워집니다.눈송이의 크기는 보통 0.1~0.5mm 정도이지만, 때로는 1mm 이상으로 큰 눈송이도 내릴 수 있습니다. 눈송이의 밀도는 0.01~0.03g/cm3 정도입니다. 눈의 습도는 보통 80~90% 정도입니다. 풍속은 눈의 무게에 영향을 미치는 요인 중에서 가장 중요한 요인으로, 풍속이 강할수록 눈이 바람에 날려 흩어지기 때문에 눈의 무게가 줄어듭니다. 강수량은 눈의 양을 결정하는 요인으로, 강수량이 많을수록 눈의 무게가 무거워집니다.실제로 측정된 눈의 무게를 보면, 1인치 두께의 눈은 약 0.1파운드(0.45kg) 정도의 무게를 가지고 있습니다. 이는 1제곱미터당 약 10kg의 무게에 해당합니다. 하지만, 이는 일반적인 경우의 평균적인 무게이며, 실제로는 훨씬 더 무거울 수도 있습니다. 예를 들어, 1947년 1월 25일 미국 웨스트버지니아 주에서 내린 눈은 1인치 두께에서 약 0.4파운드(1.8kg)의 무게를 가지고 있었습니다.따라서, 하늘에서 내리는 눈의 무게는 매우 다양할 수 있으며, 정확한 무게를 측정하기 위해서는 다양한 요인을 고려해야 합니다.
기계공학
Q. 메모리반도체에서 SSD컨트롤러가 왜 중요하고 진입난이도가 높은 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.SSD 컨트롤러는 SSD의 핵심 부품으로, SSD의 성능, 안정성, 기능을 결정하는 역할을 합니다. SSD 컨트롤러는 크게 다음과 같은 기능을 수행합니다.데이터 관리: SSD의 플래시 메모리에 데이터를 저장하고 읽는 작업을 수행합니다. wear leveling: 플래시 메모리의 블록에 균등하게 쓰기 작업을 수행하여 SSD의 수명을 연장합니다.garbage collection: SSD에서 더 이상 사용되지 않는 데이터를 삭제하여 SSD의 성능을 향상시킵니다.전원 관리: SSD의 전력 소비를 최적화하여 SSD의 수명을 연장합니다.SSD 컨트롤러의 중요성은 다음과 같이 정리할 수 있습니다.SSD의 성능: SSD 컨트롤러의 성능이 우수할수록 SSD의 읽기 및 쓰기 속도가 빠릅니다.SSD의 안정성: SSD 컨트롤러가 안정적으로 동작해야 SSD의 데이터가 안전하게 보관됩니다.SSD의 기능: SSD 컨트롤러의 기능이 풍부할수록 SSD의 활용성이 높아집니다.SSD 컨트롤러의 진입 난이도가 높은 이유는 다음과 같습니다.기술적 난이도: SSD 컨트롤러는 플래시 메모리, 펌웨어, 알고리즘 등 다양한 기술을 복합적으로 사용합니다.경쟁 심화: SSD 시장의 경쟁이 심화됨에 따라 SSD 컨트롤러의 기술 경쟁력 확보가 중요해졌습니다.SSD 컨트롤러는 SSD의 성능, 안정성, 기능을 결정하는 핵심 부품으로, 그 중요성이 점차 높아지고 있습니다. 따라서 SSD 컨트롤러 개발을 위해서는 높은 기술력과 경쟁력을 확보하는 것이 중요합니다.
전기·전자
Q. 반도체란 정확하게 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.반도체는 전기 전도도가 도체와 부도체의 중간 정도인 물질입니다. 상온에서 전기 전도도가 구리 같은 도체와 애자, 유리 같은 부도체의 중간 정도인 물질을 말합니다. 가해진 전압이나 열, 빛의 파장 등에 의해 전도도가 바뀐다. 일반적으로는 규소 결정에 불순물을 넣어서 만듭니다.반도체의 전기적 성질은 에너지 띠(Energy Band)와 금지대역(Band Gap)이라는 양자역학적 개념으로 설명할 수 있습니다. 에너지 띠는 원자나 분자의 전자가 가질 수 있는 에너지의 범위를 나타냅니다. 금지대역은 에너지 띠 사이에 존재하는 에너지 영역으로, 전자가 존재할 수 없는 영역입니다.순수한 반도체의 경우, 원자가띠와 전도대 사이에 금지대역이 존재합니다. 금지대역의 크기가 클수록 전자가 전도대로 이동하기 어려워 전기 전도도가 낮아집니다. 반도체에 불순물을 넣으면 금지대역의 크기가 변하게 되는데, 이로 인해 전기 전도도가 변화하게 됩니다.반도체는 이러한 전기적 성질을 바탕으로 다양한 전자제품에 사용되고 있습니다. 예를 들어, 트랜지스터, 다이오드, 집적회로(IC) 등의 핵심 부품으로 사용되고 있습니다.반도체의 주요 특징은 다음과 같습니다.전기 전도도가 도체와 부도체의 중간 정도이다.가해진 전압이나 열, 빛의 파장 등에 의해 전도도가 바뀐다.에너지 띠와 금지대역이라는 양자역학적 개념으로 설명할 수 있다.다양한 전자제품에 사용된다.반도체는 현대 전자 기술의 핵심이 되는 물질로, 그 중요성은 더욱 커질 것으로 예상됩니다.
전기·전자
Q. 전기장판에 오랜 누워 있으면 인체에 해롭나요.?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.전기장판에 오랜 시간 누워 있으면 인체에 해로울 수 있습니다. 전기장판의 열은 체온을 높이고 땀을 많이 흘리게 합니다. 이로 인해 탈수, 저혈압, 두통, 어지럼증, 졸음 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 또한, 전기장판의 열이 피부에 직접 닿으면 피부 건조, 가려움증, 화상 등의 증상이 나타날 수 있습니다.특히, 다음과 같은 경우에는 전기장판 사용에 각별히 주의해야 합니다.어린이, 노약자, 임산부 등은 체온 조절 능력이 떨어지기 때문에 전기장판 사용에 더욱 주의해야 합니다.심장병, 고혈압, 당뇨병 등 만성질환을 앓고 있는 경우 전기장판 사용으로 인해 증상이 악화될 수 있으므로 주의해야 합니다.술을 마신 후나 과식 후에는 전기장판 사용을 피하는 것이 좋습니다.전기장판을 안전하게 사용하기 위해서는 다음과 같은 사항을 주의해야 합니다.전기장판을 사용할 때는 반드시 전용 매트리스나 이불을 사용하고, 전기장판과 신체 사이에는 옷이나 이불 등을 끼워 넣어 직접 접촉을 피해야 합니다.전기장판의 온도는 28도 이하로 설정하고, 장시간 사용하지 않을 때는 전원을 꺼야 합니다.전기장판을 사용할 때는 적절한 온도를 유지하고, 사용 시간을 제한하는 것이 좋습니다. 또한, 전기장판 사용 후에는 땀을 충분히 닦아내고, 피부 상태를 자주 확인하는 것이 좋습니다.
화학
Q. 맥주는 소주와 다르게 많이 마시기 어렵잖아요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.맥주가 배부른 것은 탄산의 영향이 가장 큽니다. 탄산은 위에서 가스 형태로 존재하기 때문에, 맥주를 마시면 위가 팽창하여 배부름을 느끼게 됩니다. 또한, 탄산은 위산 분비를 촉진하여 속쓰림을 유발할 수도 있습니다.탄산 외에도 맥주의 알코올 도수도 배부름에 영향을 미칩니다. 알코올은 위장관에서 수분을 흡수하기 때문에, 맥주를 마시면 소화가 잘되지 않고 배가 더부룩해질 수 있습니다.맥주가 배부르다는 느낌은 개인차가 있습니다. 탄산에 민감한 사람은 적은 양의 맥주만 마셔도 배부름을 느낄 수 있습니다. 또한, 식사와 함께 맥주를 마시면 탄산과 알코올의 영향이 더 커져 배가 더 빨리 부르게 됩니다.맥주를 마시고 배부름을 줄이기 위해서는 다음과 같은 방법을 시도해 볼 수 있습니다.탄산이 적은 맥주를 선택합니다.맥주를 천천히 마십니다.식사와 함께 맥주를 마시지 않습니다.맥주를 마신 후에는 충분한 수분을 섭취합니다.또한, 탄산에 민감한 사람은 맥주를 마시기 전에 물을 한 잔 마시거나, 맥주와 함께 탄산수를 마시는 것도 도움이 될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 달이 붉게 보이는 적월 현상은 왜 생기는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.달이 붉게 보이는 적월 현상은 개기월식 때 일어나는 현상입니다. 개기월식은 태양, 지구, 달이 일직선으로 놓여 달이 지구 그림자에 완전히 가려지는 현상입니다.보통 달은 태양의 빛을 반사하여 흰색으로 보입니다. 하지만, 개기월식 때는 태양 빛이 지구 대기를 거쳐 달에 도달하게 됩니다. 지구 대기는 태양 빛을 산란시키는 성질이 있는데, 파장이 짧은 빛은 산란이 더 많이 일어납니다. 따라서, 파장이 긴 붉은 빛만이 지구 대기를 통과하여 달에 도달하게 됩니다.결국, 개기월식 때 달이 붉게 보이는 이유는 지구 대기의 산란 효과 때문입니다. 파장이 긴 붉은 빛만이 지구 대기를 통과하여 달에 도달하기 때문에, 달이 붉게 보이는 것입니다.적월 현상의 붉은 색은 개기월식 때마다 조금씩 다를 수 있습니다. 이는 지구 대기의 상태에 따라 산란 효과가 달라지기 때문입니다. 지구 대기의 오염물질이 많을수록 푸른 빛이 더 많이 산란되어, 달의 붉은 색이 더 진하게 보일 수 있습니다.적월 현상은 과학적으로는 자연스러운 현상이지만, 많은 문화권에서 불길한 징조로 여겨져 왔습니다. 예를 들어, 중국에서는 적월 현상을 "피의 달"이라고 부르며, 전쟁이나 재앙의 징조로 해석해왔습니다.
전기·전자
Q. TV브라운관 옆에가면 털이 솟는 과학적 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.TV 브라운관 옆에 가면 털이 솟는 이유는 정적 전기 때문입니다. TV 브라운관은 전류를 사용하여 작동하기 때문에, 브라운관 내부에는 전기가 발생합니다. 이 전기는 브라운관의 표면을 따라 흐르면서, 주변의 공기 분자와 충돌하여 정적 전기를 발생시킵니다.사람의 몸도 정적 전기를 띠고 있습니다. 따라서, TV 브라운관 근처에 가면, 브라운관의 정적 전기와 사람의 정적 전기가 서로 끌어당기게 됩니다. 이로 인해, 사람의 털이 브라운관의 정적 전기에 끌려 솟아오르게 되는 것입니다.이러한 현상은 TV 브라운관뿐만 아니라, 건조한 날씨에 공중에 정적 전기가 발생했을 때에도 나타날 수 있습니다. 건조한 날씨에는 공기 분자가 적기 때문에, 전자가 공기 분자와 충돌하기 쉽고, 따라서 정적 전기가 더 많이 발생하게 됩니다.털이 솟는 현상을 방지하기 위해서는, TV 브라운관 근처에 가기 전에 옷이나 머리카락을 만져서 정적 전기를 방전시키는 것이 좋습니다. 또한, 건조한 날씨에는 젖은 수건이나 옷을 몸에 두르거나, 습기 발생기 등을 사용하여 습도를 높이는 것도 도움이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 광핵반응이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.광핵반응은 태양과 같은 별에서 일어나는 핵반응의 한 종류입니다. 광핵반응은 원자핵이 광자를 흡수하여 일어나는 핵반응입니다. 광핵반응은 일반적으로 핵분열과 핵융합보다 에너지를 덜 방출하지만, 태양과 같은 별에서 일어나는 핵반응의 대부분을 차지합니다.태양은 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다. 수소 원자핵은 양성자 2개와 중성자 1개로 이루어져 있습니다. 태양의 중심부에서는 수소 원자핵이 광자를 흡수하여 헬륨 원자핵으로 융합됩니다. 이때, 질량이 0.7% 감소하고, 그에 해당하는 에너지가 방출됩니다.광핵반응은 태양의 에너지원입니다. 태양의 중심부에서 일어나는 광핵반응으로 인해 태양의 표면에서 빛과 열이 방출됩니다.광핵반응의 종류는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 하나는 양성자-양성자 연쇄 반응입니다. 양성자-양성자 연쇄 반응은 수소 원자핵이 두 개가 결합하여 헬륨 원자핵으로 융합되는 반응입니다. 이 반응은 태양의 중심부에서 가장 흔하게 일어나는 반응입니다.다른 하나는 탄소-질소-산소 연쇄 반응입니다. 탄소-질소-산소 연쇄 반응은 탄소 원자핵이 질소 원자핵과 결합하여 헬륨 원자핵과 붕괴되는 반응입니다. 이 반응은 태양의 중심부에서 양성자-양성자 연쇄 반응보다 덜 흔하게 일어납니다.광핵반응은 지구과학뿐만 아니라 천문학에서도 중요한 개념입니다. 태양과 같은 별의 형성과 진화, 그리고 별의 에너지원을 이해하는 데 있어 광핵반응은 필수적인 개념입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계의 밖의 행성의 대기권을 파악하기 위해서는 어떻게 알 수 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태양계 밖의 행성의 대기권을 파악하기 위해서는 다음과 같은 방법이 사용됩니다.시선속도법시선속도법은 행성이 항성 주위를 공전할 때, 행성과 항성 사이의 거리가 변화하면서 발생하는 도플러 효과를 이용하는 방법입니다. 행성의 대기가 존재하면, 행성의 중력에 의해 대기가 끌어당겨지게 됩니다. 이로 인해 행성의 공전 속도가 느려지고, 항성으로부터의 도플러 이동이 발생합니다. 도플러 이동의 크기를 측정하면, 행성의 대기 밀도를 추정할 수 있습니다.횡단법횡단법은 행성이 지구와 항성 사이에 위치할 때, 행성과 항성의 빛이 가려지는 것을 관측하는 방법입니다. 행성의 대기가 존재하면, 행성과 항성 사이의 빛이 대기에 의해 흡수되거나 산란됩니다. 이를 통해 행성의 대기 성분을 분석할 수 있습니다.분광법분광법은 행성의 대기에서 나오는 빛을 분광하여, 빛의 파장과 세기를 측정하는 방법입니다. 행성의 대기에 존재하는 물질은 특정 파장의 빛을 흡수하거나 방출합니다. 이를 통해 행성의 대기 성분을 분석할 수 있습니다.이러한 방법을 통해 태양계 밖의 행성의 대기 중에는 수소, 산소, 질소, 메탄, 이산화탄소 등의 다양한 물질이 존재하는 것으로 밝혀졌습니다. 또한, 일부 행성에는 생명체가 존재할 수 있는 환경이 형성되어 있을 가능성도 제기되고 있습니다.최근에는 칠레의 천문대인 VLT(Very Large Telescope)에서 개발한 HARPS(High Accuracy Radial velocity Planet Searcher)라는 분광기를 사용하여, 태양계 밖의 행성의 대기를 연구하고 있습니다. HARPS는 기존의 분광기보다 100배 이상 높은 분해능을 가지고 있어, 행성의 대기 중에서 매우 미량의 물질을 검출할 수 있습니다.또한, 미국의 천문대인 JWST(James Webb Space Telescope)는 적외선 영역에서 관측이 가능한 우주망원경입니다. JWST는 태양계 밖의 행성의 대기에서 나오는 적외선을 관측하여, 행성의 대기 성분을 보다 자세히 연구할 수 있을 것으로 기대됩니다.tunesharemore_vert
화학공학
Q. 설거지 할때쓰는 주방세제는 어떤 화학적 원리인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.설거지할 때 사용하는 주방세제는 계면활성제라는 물질로 만들어집니다. 계면활성제는 물과 기름을 동시에 섞을 수 있는 성질을 가지고 있습니다. 따라서, 설거지할 때 음식물 찌꺼기나 기름기와 같은 물과 기름이 혼합된 물질을 물에 섞어 녹일 수 있습니다.계면활성제는 친수기와 친유기로 구성되어 있습니다. 친수기는 물과 친화성이 있는 부분이고, 친유기는 기름과 친화성이 있는 부분입니다. 계면활성제는 물과 기름의 경계면에 존재하면서, 친수기는 물쪽으로, 친유기는 기름쪽으로 뻗어 나갑니다. 이로 인해 물과 기름이 함께 섞일 수 있는 상태가 됩니다.주방세제의 계면활성제는 일반적으로 음이온 계면활성제입니다. 음이온 계면활성제는 친수기 부분이 음전하를 띠고 있습니다. 따라서, 친수기 부분은 물의 양이온과 결합하여 물에 녹을 수 있습니다.주방세제는 계면활성제 외에도 부형제와 향료 등이 포함되어 있습니다. 부형제는 계면활성제의 안정성을 높이고, 향료는 냄새를 좋게 합니다.설거지할 때 주방세제를 사용하는 방법은 다음과 같습니다.주방세제를 손에 묻힌 후, 물을 묻혀 거품을 냅니다.거품이 난 손을 사용하여 설거지할 그릇이나 냄비를 문지릅니다.깨끗한 물로 헹궈냅니다.주방세제를 사용할 때는 다음과 같은 주의 사항을 지켜야 합니다.주방세제는 피부에 자극을 줄 수 있으므로, 장갑을 착용하고 사용하는 것이 좋습니다.주방세제는 눈에 들어가지 않도록 주의해야 합니다.식기를 헹굴 때는 깨끗한 물을 사용하여 잔여물이 남지 않도록 합니다.환경을 보호하기 위해서는 친환경 주방세제를 사용하는 것이 좋습니다. 친환경 주방세제는 환경에 유해한 성분이 적게 함유되어 있습니다.