안녕하세요 김지윤 전문가입니다.
전기·전자
Q. 배터리는 왜 충전을 자주 할수록 수명이 줄어드나요?
배터리의 수명은 충전과 방전의 반복에 따라 점점 감소합니다. 이것은 주로 배터리 내부의 화학 반응과 관련이 있습니다.배터리는 에너지를 저장하기 위해 화학 반응을 이용합니다. 충전 시, 화학 반응으로 전해지는 전자가 양극으로 이동하여 전하를 축적하고, 방전 시에는 축적된 전하를 이용하여 전자가 다시 양극으로 이동합니다. 이 반복적인 충전과 방전으로 인해 배터리 내부의 화학 물질이 변화하고, 배터리가 충전되거나 방전될 때마다 일부 전자가 이동하면서 배터리 내부의 물질들이 부식됩니다.따라서, 배터리를 자주 충전하고 방전할수록, 이러한 화학 반응이 더 많이 일어나기 때문에 배터리 내부의 화학 물질이 빨리 변화하고 배터리의 수명이 줄어들게 됩니다. 또한, 배터리를 너무 과충전하거나 방전시키는 경우에도 배터리의 수명이 단축될 수 있습니다.따라서, 배터리를 오래 사용하기 위해서는 적절한 충전과 방전을 유지하고, 배터리의 사용 후에는 적절한 보관방법을 사용하여 배터리 내부의 화학 물질의 변화를 최소화하는 것이 중요합니다.
생물·생명
Q. 일부 동물들은 왜 자신의 몸에 독을 가지고 있을까요?
일부 동물들이 몸에 독을 가지고 있는 이유는, 주로 자신의 생존과 먹이 획득에 대한 방어 메커니즘으로서 진화한 결과라고 생각됩니다. 다른 동물들이 자신들을 위협할 때, 몸에 가지고 있는 독을 사용하여 자신을 방어하거나 적을 공격하는 것이 가능하기 때문입니다.예를 들어, 독사나 독구름 등 일부 파충류와 양서류, 물고기 등은 몸에 독을 가지고 있습니다. 이들은 이를 사용하여 적을 공격하거나 위협적인 상황에서 스스로를 방어합니다. 독을 가진 동물들은 특별히 먹이 획득과 생존에 중요한 역할을 합니다. 독을 이용하여 먹이를 빠르게 죽이고 소화하기 때문에 더 많은 양의 먹이를 섭취할 수 있습니다.물론, 독은 그 자체로도 위험하므로 독을 가진 동물들은 자신이 살아남기 위해 독의 사용에 대한 전문 지식과 경험이 필요합니다. 또한, 인간에게는 위협이 될 수 있는 경우도 있으므로, 독을 가진 동물들에 대한 적절한 대처 방법을 알아두는 것이 중요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 다중 우주에 대해 궁금한게 있습니다.
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.다중 우주(multiverse)란, 하나의 우주에서 우리가 경험하는 모든 가능성을 모두 포함하는 무한히 많은 병렬 우주들의 집합을 의미합니다.이론 물리학에서는, 다중 우주 이론(multiverse theory)이라는 학문적인 이론이 제안되었습니다. 이 이론에 따르면, 우리 우주는 그저 하나의 우주일 뿐이 아니라, 무한히 많은 우주들이 병렬적으로 존재한다고 합니다. 각 우주는 서로 독립적이며, 서로 다른 초기 조건과 물리 법칙을 가집니다.이러한 다중 우주 이론은 현재까지 실험적으로 검증되지는 않았지만, 이론 물리학에서는 매우 중요한 이론 중 하나로 여겨지고 있습니다. 이론에 따르면, 우리가 경험하는 것 외에도 다른 가능성들이 존재할 수 있기 때문에, 우주에 대한 이해를 넓힐 수 있는 중요한 연구 주제 중 하나입니다.
기계공학
Q. 자석에 접촉한 물체에도 자성이 생기는 원인을 알 수 있을까요??
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.자석에 접촉한 물체에도 자성이 생기는 원인은 여러 가지가 있을 수 있습니다. 다음은 일반적으로 자성을 가지는 물체의 경우 자석에 접촉하면서 자성을 획득하는 과정에 대한 설명입니다.자성물질의 구성: 일부 물질은 자기자신을 구성하는 원자들이나 분자들이 자기장을 생성하거나, 자기장에 반응하여 자기장을 갖게 됩니다. 이러한 물질들은 자성물질이라고 부릅니다.자기장과의 상호작용: 자성물질이 자석에 접촉하면, 자기장과 상호작용하게 됩니다. 이 때, 자기장과 상호작용하면서 자성물질 내부의 자기장이 일치하게 정렬되어 강한 자기장을 생성하게 됩니다.자성의 전파: 이렇게 생성된 강한 자기장은 자성물질 내부에서 전파됩니다. 그 결과 자성물질이 전체적으로 자기장을 가지게 되며, 자석과 접촉한 물체의 표면에도 자기장이 형성됩니다.따라서, 자석에 접촉한 물체에도 자성이 생기는 원인은 해당 물체의 구성에 따라 다양할 수 있지만, 대부분의 경우 자기장과 상호작용하면서 자성을 획득하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 깊은 지하를 흐르는 지하수에도 자력이 있을까요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.지하수의 흐름은 일반적으로 지하수의 수위 차이에 의해 발생합니다. 즉, 높은 곳에서 낮은 곳으로 지하수가 흐르게 됩니다. 이러한 지하수의 흐름은 자력의 영향을 받습니다.하지만, 깊은 지하를 흐르는 지하수에서는 지하수의 수위 차이가 상대적으로 작아지기 때문에 자력의 영향은 더욱 작아집니다. 또한, 지하수는 지하층의 틈새와 동굴 등을 따라 흐르기 때문에 지하수가 흐르는 방향과 속도는 지반의 미세한 지형 변화에 따라 다양하게 변할 수 있습니다.따라서, 깊은 지하를 흐르는 지하수에도 일부 자력의 영향이 있을 수 있지만, 그 영향은 상대적으로 작을 것으로 예상됩니다. 지하수의 흐름은 대부분 지하수의 수위 차이와 지반 지형 등의 영향을 받기 때문입니다.수맥탐사봉은 지하수를 탐지하기 위한 장비로, 지하수가 흐르는 지하에서 전기적인 신호를 발생시키고 이를 측정하여 지하수의 유속과 수위 등을 파악합니다.수맥탐사봉이 좌우로 움직이는 원리는 지하수의 전기적인 특성과 관련이 있습니다. 지하수는 대부분의 경우 지하층이나 암반 등의 층에 의해 막히기 때문에, 지하에서 전기적인 신호가 전달되는 방식에는 일정한 패턴이 있습니다.수맥탐사봉은 전기적인 신호를 발생시켜 지하를 통과하면서 전기적인 장애물을 만나면 신호의 전달이 방해되어 수맥탐사봉이 좌우로 움직이게 됩니다. 따라서, 수맥탐사봉이 좌우로 움직이는 것은 지하수가 흐르는 통로와 장애물의 위치를 파악하기 위한 수단으로 활용되는 것입니다.하지만, 수맥탐사봉이 좌우로 움직이는 정확한 원리는 수맥탐사봉의 제조사나 모델 등에 따라 다양할 수 있으며, 자세한 내용은 수맥탐사봉의 사용 설명서를 참고해야 합니다.
토목공학
Q. 무엇이 어떻게 어느정도의 기간을 거쳐 모래가 되는지를 질문 드렸더니요.
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.모래는 일반적으로 암석이나 광물 등이 자연적인 작용에 의해 분쇄되어 형성됩니다. 이러한 과정은 시간이 지남에 따라 발생하며, 매우 오랜 기간 동안 발생합니다.예를 들어, 바위는 지평면 퇴적암이나 화산암 등 여러 가지 종류가 있습니다. 이러한 바위는 지각 현상, 기후 조건, 지진 등의 자연적인 작용에 의해 깎이고 분쇄됩니다. 바위가 깎여나면서 작은 조각들이 만들어지며, 이러한 조각들이 바람, 물, 파도 등의 작용에 의해 이동하여 산호나 조개껍질 등 다양한 물질과 섞여 모래를 형성합니다.이러한 과정은 매우 긴 시간 동안 발생합니다. 예를 들어, 암석에서 모래가 형성되는 데는 수백만 년에서 수천만 년이 소요될 수 있습니다. 이러한 자연적인 작용은 지각 변동과 기후 조건의 변화에 따라 다양한 속도로 진행됩니다.따라서, 모래가 되는 과정은 매우 복잡하고 오랜 시간이 소요되는 자연적인 과정입니다.
생물·생명
Q. 생물에서 다윈의 진화론에 대해 알고싶고 , 신뢰할수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.다윈의 진화론은 생물학적 진화를 설명하는 가장 대표적인 이론 중 하나입니다. 이론은 1859년 찰스 다윈의 저서 '종의 기원'에서 발표되었습니다. 이 이론은 모든 생명체는 공통 조상에서 시작되었으며, 이후 시간이 지나면서 종 내에서 변화가 일어나면서 새로운 종이 발생하는 것을 설명합니다.다윈의 진화론은 지금까지 여러 가지 방면에서 연구되어 왔으며, 과학계에서도 폭넓게 인정받고 있습니다. 이론의 기본적인 개념과 그 원리는 여러 가지 실험과 관측 데이터를 통해 확인되어 왔습니다. 또한, 다양한 분야의 학자들이 진화론을 연구하고 그 결과를 발표하고 있습니다.따라서, 다윈의 진화론은 매우 신뢰할 수 있는 학문적인 이론 중 하나입니다. 그러나, 학문적인 이론이기 때문에 새로운 증거와 데이터가 등장하면 이론이 수정될 수 있습니다. 이는 과학이 지식을 발전시키는 방법 중 하나입니다. 하지만, 현재까지 다윈의 진화론은 생물학에서 가장 중요한 이론 중 하나로 여겨지며, 생명의 다양성과 발생에 대한 이해를 증진시키는 데 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
생물·생명
Q. 인간은 '숙면(잠)'을 취하는 시간이 어느 정도는 보장 받아야 하나요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.인간이 취해야 하는 숙면의 양은 개인에 따라 상이할 수 있습니다. 하지만 일반적으로 성인은 하루에 7-9시간 정도의 숙면이 필요하다고 알려져 있습니다. 어린이나 청소년은 성인에 비해 더 많은 숙면이 필요할 수 있습니다.그러나 각각의 개인이 필요한 숙면 시간은 유전적인 요인, 연령, 건강상태, 일상생활 습관 등 여러 가지 요소에 따라 다르게 결정됩니다. 이러한 이유로 일반적인 규칙보다는 자신의 체감상 숙면 시간을 확인하고, 자신의 건강과 생활 패턴을 고려하여 적절한 숙면 시간을 결정하는 것이 중요합니다.
화학공학
Q. 치약에는 유독 세정력이 강한 성분이 있나요?
치약에는 유독 세정력이 강한 성분은 포함되어 있지 않습니다. 하지만 치약은 치아와 구강 청결을 위해 효과적인 청결 성분들이 포함되어 있습니다.일반적으로 치약에 포함되는 성분으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.치약베이스 (abrasive) : 치아에 달라붙은 치아에 있는 얼룩과 스테인을 제거합니다.발포제 (foaming agent) : 치약을 칫솔에 더 잘 붙게 하고 구강 내의 세균과 먹어치울을 제거합니다.당류 (sweetener) : 치약에 단맛을 부여합니다.향료 (향료) : 치약의 맛을 조절하고 구강 내의 냄새를 제거합니다.색소 (착색) : 치약에 색을 부치약은 치아와 구강 청결에 중요한 역할을 합니다. 하지만 치약을 오랫동안 먹거나 너무 많은 양을 먹는 것은 건강에 좋지 않을 수 있습니다. 따라서 적절한 양과 방법으로 치아를 관리하도록 노력해야 합니다.
화학
Q. 이산화탄소를 다시 탄소로 돌리는 기술
이산화탄소(CO2)를 다시 탄소로 돌리는 기술을 "카본 캡처 앤드 유즈 (Carbon Capture and Utilization, CCU)" 또는 "카본 리사이클링 (Carbon Recycling)"이라고 합니다.이 기술은 크게 두 가지 방법으로 나뉩니다.화학적 반응을 이용한 방법 이 방법은 CO2를 화학적으로 분해하거나, 화학 반응을 통해 CO2를 다른 화합물로 변환시켜 탄소를 회수하는 방법입니다. 예를 들어, CO2를 메탄화하거나, 식물성 기름, 합성섬유 등의 원료로 사용하는 방법 등이 있습니다.생물학적 방법 이 방법은 바이오매스, 광합성, 혐기성호흡 등의 생물학적 반응을 이용하여 CO2를 다른 물질로 변환시키는 방법입니다. 예를 들어, 미생물이나 식물을 이용하여 CO2를 바이오매스로 전환시키는 방법 등이 있습니다.이러한 CCU 기술은 환경 문제 해결과 탄소 중립 사회 구현에 큰 기여를 할 수 있는 기술 중 하나입니다. 하지만 현재까지는 기술적 한계와 경제적 문제 등이 있어 상용화되지 않은 상태입니다.