안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 용암의 온도가 높은 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.용암은 지표면 아래 뜨거운 암석인 마그마가 녹아서 흐르는 액체입니다. 용암의 온도는 화학적 조성과 가스 함량에 따라 다르지만 일반적으로 800℃에서 1200℃까지 이릅니다. 이는 용암이 붉은색이나 주황색으로 빛나는 이유이기도 합니다.용암이 높은 온도를 유지하는 이유는 다음과 같습니다.지구 내부의 깊은 곳에서 극도로 높은 온도와 압력을 받으며 형성됩니다. 마그마가 지표면으로 올라오면서 압력이 감소온도는 여전히 매우 높습니다.용암은 녹아있는 암석이기 때문에 액체 상태를 유지하기 위해 많은 열을 필요로 합니다. 이 잠열은 용암이 식으면서 굳어지는 과정에서 방출됩니다.용암의 화학적 조성은 온도에 영향을 미칩니다. 규산 함량이 높은 용암은 점성이 높고 온도가 낮은 편입니다. 반면에 규산 함량이 낮은 용암은 점성이 낮고 온도가 높은 편입니다.용암에 포함된 가스는 온도를 높이는 데 영향을 미칩니다. 특히 수증기는 용암의 온도를 높이는 주요 요인입니다.용암의 온도가 높은 것은 다음과 같은 영향을 미칩니다.주변 환경에 열을 전달합니다.화산 폭발을 유발할 수 있습니다.용암류가 이동하면서 주변 환경을 파괴합니다.생태계에 영향을 미칩니다.용암은 지구 내부의 뜨거운 에너지를 보여주는 자연 현상입니다. 용암의 높은 온도는 다양한 영향을 미치며 지구의 변화와 생태계에 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 수소 전지는 어떻게 가동되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수소 전지는 수소와 산소의 화학 반응을 이용하여 전기를 생산하는 장치입니다. 이 과정은 전기분해의 역반응이라고 볼 수 있습니다.수소 전지의 작동 방식은 다음과 같습니다.수소 공급: 수소는 연료 탱크에서 공급되어 연료극(음극)으로 이동합니다.산소 공급: 공기는 공기극(양극)으로 공급됩니다.촉매 반응: 연료극에서 촉매의 도움으로 수소 분자가 수소 이온(H+)과 전자(e-)로 분해됩니다.전류 생성: 수소 이온은 전해질을 통해 양극으로 이동하고, 전자는 외부 회로를 통해 이동하여 전류를 생성합니다.산소 결합: 양극에서 산소 분자(O2)와 전자(e-)가 결합하여 물(H2O)을 생성합니다.수소 전지의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.연료극: 수소가 분해되는 전극공기극: 산소가 반응하는 전극전해질: 수소 이온을 이동시키는 물질촉매: 수소 분해 반응을 촉진하는 물질수소 전지의 장점은 다음과 같습니다.유해 배기가스를 배출하지 않고, 유일한 배출물은 물입니다.다른 발전 방식에 비해 높은 효율을 가지고 있습니다.작동 소음이 매우 적습니다.즉각적인 출력이 가능합니다.수소 전지의 단점은 다음과 같습니다.수소 전지 자체와 수소 저장 시스템의 비용이 높습니다.수소 충전소가 아직 부족합니다.수소는 안전하게 저장하고 운송해야 합니다.수소 전지는 친환경적이고 효율적인 발전 방식으로, 미래 에너지원으로 주목받고 있습니다. 하지만 아직 해결해야 할 과제들이 남아있어, 대중적으로 보급되기까지는 시간이 더 걸릴 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 바둑의 경우의수가 우주의 별의갯수보다 많나요 ?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.바둑은 19x19 바둑판에서 진행되는 전략 게임입니다. 각 칸에 검은돌이나 흰돌을 놓을 수 있으며, 돌을 놓는 순서와 위치에 따라 게임의 결과가 달라집니다. 바둑의 경우의 수는 이러한 다양한 선택의 조합으로 계산됩니다.바둑의 경우의 수를 계산하는 방법은 다음과 같습니다.빈 칸 개수: 19x19 바둑판에는 총 361개의 칸이 있습니다. 게임 시작 전에는 모든 칸이 비어 있으므로 361개의 선택지가 있습니다.돌 놓는 순서: 검은돌과 흰돌이 번갈아 가면서 돌을 놓으므로, 각 턴마다 2개의 선택지가 있습니다.돌 놓는 위치: 빈 칸에 돌을 놓을 수 있으므로, 각 턴마다 빈 칸의 개수만큼 선택지가 있습니다.바둑의 경우의 수를 계산해 보면 다음과 같습니다.19x19 바둑판: 361개의 칸돌 놓는 순서: 흑, 백 번갈아 가면서 놓으므로 2^361 ≈ 2.8 x 10^114돌 놓는 위치: 빈 칸에 놓을 수 있으므로 361! ≈ 7.4 x 10^360결론적으로, 19x19 바둑판의 경우의 수는 약 2.8 x 10^114입니다. 이는 관측 가능한 우주의 별의 갯수 (약 2 x 10^22) 보다 훨씬 많습니다.실제 바둑 게임에서는 모든 경우의 수가 실제로 발생하지는 않습니다. 예를 들어, 한 쪽이 패배를 인정하거나 시간 초과로 인해 게임이 종료될 수 있습니다.바둑의 경우의 수는 바둑판의 크기에 따라 달라집니다. 예를 들어, 13x13 바둑판의 경우의 수는 약 10^40입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 사람은 어째서 향기만으로 맛을 느낄까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.껌이나 젤리처럼 '향'만 존재하는 제품에서 우리는 어떻게 '맛'을 느낄 수 있을까요? 이는 맛과 향이 밀접하게 연결되어 있기 때문입니다.우리가 음식을 맛볼 때, 혀의 미뢰는 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 감칠맛을 감지합니다. 동시에 후각은 음식의 향을 감지하고, 이 정보는 뇌로 전달되어 '맛'으로 인식됩니다. 후각은 미각보다 훨씬 더 많은 정보를 제공하며, 맛의 80% 이상을 결정한다고 알려져 있습니다.껌이나 젤리에는 실제 과일이나 사탕의 맛 성분이 없지만, 향료를 통해 과일, 사탕 등의 특징적인 향을 낼 수 있습니다. 뇌는 이 향을 인식하고, 과거 경험과 연결하여 마치 실제 과일이나 사탕을 먹는 것과 같은 맛을 느끼게 합니다.과거 먹었던 과일이나 사탕의 맛과 향을 기억하고 있기 때문에, مشابه한 향을 맡으면 그 맛을 연상하게 됩니다. 이는 개인의 기억과 경험에 따라 다르게 나타날 수 있습니다.음식의 색깔, 모양, 포장 등 시각적인 요소와 먹는 소리 등 청각적인 요소도 맛에 영향을 미칩니다. 맛과 향의 상호작용에 더해 시각과 청각 정보가 더해져 더욱 풍부한 맛 경험을 만들어줍니다.개인의 후각 능력과 미각 능력, 기억과 경험에 따라 향으로 느끼는 맛의 강도는 다를 수 있습니다. 또한, 선천적인 유전적 요인도 영향을 미칩니다.향은 맛의 중요한 요소이며, 뇌는 향 정보를 기반으로 과거 경험과 연결하여 '맛'을 느끼게 합니다. 껌이나 젤리처럼 실제 맛 성분이 없는 제품에서도 향을 통해 맛을 느낄 수 있는 이유입니다. 개인의 기억, 경험, 후각 능력 등에 따라 맛의 인지에는 차이가 있을 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 행성이 시간이 지나면 항성이 될 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구와 같은 행성이 시간이 지남에 따라 스스로 빛을 내는 항성이 될 수 있는 가능성은 없습니다.항성 핵융합 반응을 통해 스스로 빛과 열을 에너지를생산하는 천체입니다.행성 항성 주위를 도는 천체이며 스스로 빛과 열을 생산하지 못하고 항성으로부터 에너지를 받습니다.항성은 거대한 가스 구름이 붕괴되면서 형성됩니다.붕괴 과정에서 가스 구름 중심부의 온도와 압력이 높아져 핵융합 반응이 시작됩니다.핵융합 반응은 엄청난 양의 에너지를 방출하며 이 에너지로 인해 항성은 스스로 빛을 낼 수 있습니다.지구는 항성을 형성하기 위한 충분한 질량을 가지고 있지 않습니다.항성을 형성하기 위해서는 태양 질량의 약 8% 이상의 질량이 필요합니다.지구 질량은 태양 질량의 약 33만분의 1에 불과합니다.지구는 이미 핵융합 반응을 시작할 수 있는 충분히 높은 온도와 압력을 가지고 있지 않습니다.지구와 같은 행성은 항성이 될 수 없지만 시간이 지남에따라 다양한 방식으로 변화합니다.태양이 적색 거성으로 진화하면 지구는 태양에 흡수될 가능성이 높습니다.혹은 태양계 밖으로 밀려나 외계 행성이 될 수도 있습니다.지구는 항성이 될 수 있는 가능성이 없습니다. 지구는 항성과는 다른 형성 과정을 거치며 항성이 될 만한 충분한 질량을 가지고 있지 않습니다. 지구는 시간이 지남에 따라 태양에 흡수되거나 외계 행성이 될 가능성이 높습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.