안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
전기·전자
Q. 스테인리스는 왜 녹이 슬지 않는 것일까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.철은 공기 중의 산소와 수분과 반응하여 쉽게 녹이 슬지만스테인리스는 녹이 거의 슬지 않습니다. 그 이유는 스테인리스 표면에 형성되는 '부동태 피막' 때문입니다.크롬(Cr) 성분이 공기 중의 산소와 반응하여 표면에 투명한 산화 크롬 피막을 형성합니다.이 피막은 매우 얇지만 철 표면을 외부 환경으로부터 보호하여 녹이 슬지 않도록 합니다.피막이 긁히거나 손상되더라도 다시 형성되는 자가 치유 기능을 가지고 있습니다.스테인리스 종류:크롬 함량과 다른 원소의 조합에 따라 다양한 종류의 스테인리스가 있습니다.오스테나이트계(300 계열): 가장 일반적인 스테인리스, 부식에 강하고 가공하기 쉬움페라이트계(400 계열): 강도가 높고 내열성이 우수하지만 부식에 대한 저항력은 낮음마르텐사이트계(400 계열): 강도가 높고 내마모성이 우수하지만 부식에 대한 저항력은 낮음듀플렉스계: 오스테나이트계와 페라이트계의 장점을 결합한 스테인리스석출 경화형: 열처리를 통해 강도와 경도를 향상시킨 스테인리스내식성이 필요한 다양한 분야에서 사용됩니다.주방 용품, 의료 기기, 건축 자재, 자동차 부품, 산업 설비 등모든 스테인리스가 녹이 슬지 않는 것은 아닙니다. 특정 환경이나 조건에서는 녹이 슬 수 있습니다.염분, 산, 알칼리 등 부식성 물질에 장시간 노출되면 녹이 슬 수 있습니다.표면에 흠집이나 손상이 생기면 녹이 슬 가능성이 높아집니다.스테인리스는 표면에 형성되는 부동태 피막 덕분에 녹이 슬지 않는 특징을 가지고 있습니다. 다양한 종류의 스테인리스가 있으며각각의 특성에 따라 다양한 분야에서 사용됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 양자컴퓨터가 개발되면 어떻게 되는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.AI는 이미 우리 삶의 다양한 분야에 영향을 미치고 있으며 앞으로 더욱 큰 영향력을 발휘할 것으로 예상됩니다. AI가 해결하지 못하는 문제들이 존재하며 이러한 문제들을 해결하기위해 양자 컴퓨터 개발이 필요합니다.AI는 기존 컴퓨터의 계산 방식을 기반으로 작동하며 복잡한 문제를 해결하기 위해서는 많은 시간과 자원이 필요합니다.AI는 특정 문제에 대한 최적화에는 효과적이지만 새로운문제나 예상치 못한 상황에 대한 대응에는 어려움을 겪습니다.AI는 기존 데이터를 기반으로 학습하고 예측하기 때문에 진정한 창의성을 발휘하기에는 어려움이 있습니다.양자 컴퓨터는 양자 역학의 원리를 활용하여 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르고 효율적인 계산을 수행할 수 있습니다.기존 컴퓨터로는 해결하기 어려운 복잡한 문제들 예를 들어 신약 개발 신소재 개발 암호 해독 등을 해결할 수 있습니다.기존 데이터에 기반하지 않고 새로운 아이디어를 창출하여 예상치 못한 문제 해결에도 활용될 수 있습니다.AI는 양자 컴퓨터의 계산 결과를 분석하고 해석하는 데 활용될 수 있습니다.양자 컴퓨터는 AI 알고리즘의 성능을 향상시키는 데 사용될 수있습니다.AI와 양자 컴퓨터의 상호 보완적인 활용은 인류의 진보를 더욱 가속화할 수 있습니다.양자 컴퓨터는 인공지능 의료 과학 금융 보안 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.양자 컴퓨터는 인류의 삶을 더욱 풍요롭고 안전하게 만들 수 있는잠재력을 가지고 있습니다.AI와 양자 컴퓨터의 발전은 인류 진보의 새로운 지평을 열 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서는 소화불량이 잘 생길까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주 비행사들은 지구와 같은 방식으로 식사를 합니다. 무중력 환경에서는 중력이 없기 때문에 음식이 식도를 통과하여 장에 도달하는 과정이 다릅니다.지구에서는 중력이 음식을 식도 아래로 밀어내지만, 무중력에서는 식도 운동과 혀의 움직임에 의존합니다.위장의 내용물이 섞이는 방식이 달라져 소화 속도가 느려지거나 변비가 발생할 수 있습니다.영양 흡수 과정에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 알려져 있습니다.무중력 환경 자체가 소화불량을 직접적으로 유발하지는 않습니다. 하지만, 다음과 같은 요인들로 인해 소화불량 증상이 나타날 수 있습니다.우주 비행은 스트레스가 많은 환경이며, 스트레스는 소화 기능에 영향을 미칠 수 있습니다.우주식은 지구 음식과 다르고, 식사 시간이 불규칙할 수 있습니다.무중력 환경에서는 근육량 감소가 발생하며, 운동 부족은 소화 기능 저하로 이어질 수 있습니다.균형 잡힌 식단을 유지하고, 규칙적인 식사 시간을 유지하는 것이 중요합니다.탈수는 소화불량을 악화시킬 수 있으므로 충분한 수분을 섭취해야 합니다.운동은 소화 기능 향상에 도움이 됩니다. 우주 비행사들은 규칙적인 운동을 통해 건강을 유지합니다.소화불량 증상이 심한 경우 약물 치료가 필요할 수 있습니다.무중력 환경은 소화 과정에 영향을 미치지만, 소화불량을 직접적으로 유발하지는 않습니다. 규칙적인 식습관, 충분한 수분 섭취, 규칙적인 운동 등을 통해 소화불량을 예방하고 완화할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
물리
Q. 어떻게 하면 열에너지가 운동에너지로 바뀌게 되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.열에너지는 물체를 구성하는 입자들의 무작위 운동으로 인해 발생하는 에너지입니다. 반면에 운동에너지는 물체의 이동과 회전에 의해 발생하는 에너지입니다. 과학적으로는 열에너지가 운동에너지로 변환되는 과정을 다음과 같은 방식으로 설명합니다.에너지가 증가하면 물체를 구성하는 입자들의 운동 속도가 증가합니다. 이는 입자들이 서로 더 강하게 충돌하고 그 결과 물체의 온도가 상승하게 됩니다.분자는 끊임없이 진동하고 회전하는 운동을 합니다. 열에너지가 증가하면 분자 운동의 에너지도 증가합니다. 이는 분자들이 서로 더 강하게 충돌하고 그 결과 물체의 온도가 상승하게 됩니다.열에너지가 충분히 증가하면 물체의 상태가 변화할수 있습니다. 예를 들어 고체는 액체로 변하고 액체는 기체로 변합니다. 이는 열에너지가 물체의 분자 구조를 변화시키기 때문입니다.열에너지는 일을 수행하는 데 사용될 수 있습니다예를 들어 증기 기관은 열에너지를 이용하여 기관을 움직이고 자동차 엔진은 열에너지를 이용하여 자동차를 구동합니다. 이는 열에너지가 운동에너지로 변환되는 과정입니다.열에너지가 운동에너지로 변환되는 과정에서 에너지 보존 법칙이 적용됩니다. 에너지 보존 법칙은 에너지는 창조되거나 소멸되지 않고 단지 한 형태에서 다른 형태로 변환될 뿐이라는 법칙입니다. 열에너지가 운동에너지로 변환될 때 열에너지가 사라지는 것이 아니라 운동에너지로 변환된다는 의미입니다.증기 기관은 열에너지를 이용하여 기관을 움직이는기계입니다. 물을 끓여서 발생하는 증기의 압력이 기관을 움직이고 이는 기관의 운동에너지로 변환됩니다.자동차 엔진은 연료를 태워서 발생하는 열에너지를 이용하여 자동차를 구동합니다. 열에너지는 엔진 내부의 피스톤을 움직이고 이는 자동차의 운동에너지로 변환됩니다.물을 끓일 때 불꽃의 열에너지는 물 분자의 운동 에너지를 증가시켜 물의 온도를 상승시킵니다. 온도가 충분히 높아지면 물은 끓기 시작하고 이는 물 분자의 운동 에너지가 증가하여 기체 상태로 변화하기 때문입니다.열에너지는 물체를 구성하는 입자들의 운동 에너지로서 존재하며다양한 방식으로 운동에너지로 변환될 수 있습니다. 과학적으로는 에너지 보존 법칙을 통해 열에너지가 운동에너지로 변환되는 과정을 설명할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 현재 동물의 DNA 복제 수준은 어느 단계에까지 와있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.최근 동물 DNA 복제 기술이 발전하면서 반려동물 복제 시장이 점점 확대되고 있습니다. 기술적 윤리적 법적 문제 등 다양한 논쟁과 함께 주의해야 할 점도 존재합니다.1996년 양 돌리의 탄생 이후 동물 DNA 복제기술은 크게 발전했습니다. 현재는 소 돼지 말 개 고양이 등 다양한 동물 종에서 복제 기술이 성공적으로 적용되고 있습니다.복제 과정은 체세포 핵 이식(SCNT) 기술을 사용합니다. 체세포에서 핵을 빼낸 난자에 다른 동물의 체세포를 삽입하고 난자를 자극하여 배아를 발달시키는 과정입니다.동물 DNA 복제의 성공률은 아직 높지 않습니다. 일반적으로 100개 이상의 배아를 이식하여 1~2마리의 동물만 출생하는 수준입니다.2021년 기준 세계 반려동물 복제 시장 규모는 약 8300만 달러이며 2028년에는 약 5억 4410만 달러까지 성장할 것으로 예상됩니다.반려동물 복제 비용은 종류 나이 건강 상태 등에따라 다르지만 일반적으로 1억 원 이상입니다.반려동물 복제는 동물을 상품화하고 고통을 주는 행위라는 비판과 애도의 과정을 돕고 소중한 동반자를 되찾을 수 있다는 긍정적인 의견이 공존합니다.대부분 국가에서는 동물 복제 기술에 대한 법적 규제가 명확하게 마련되어 있지 않습니다.사망한 반려동물을 되찾을 수 있는 기회를 제공합니다.특정 질병이나 유전적 특성을 가진 동물을 연구 목적으로 복제할 수 있습니다.멸종 위기 동물 종을 보존하는 데 도움이 될 수 있습니다.높은 비용이 소요됩니다.복제 동물이 원래 동물과 동일한 성격이나 건강 상태를 가지지 않을 수 있습니다.윤리적 법적 문제가 존재합니다.반려동물 복제는 신중하게 고려해야 할 결정입니다.복제 동물은 원래 동물과 동일한 존재가 아니라는 점을 명심해야 합니다.복제 과정에 따른 건강 문제 윤리적 문제 등을 고려해야 합니다.동물 DNA 복제 기술은 아직 발전 단계에 있으며 다양한 문제점을 가지고 있습니다. 반려동물 복제 시장은 빠르게 성장하고 있지만 윤리적 법적 문제 등에 대한 논의가 계속되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.