안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
화학
Q. 날씨가 따듯하면 왜 미세먼지가 많은건가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.날씨가 따뜻해짐에 따라 미세먼지가 증가하는 현상은여러 환경적 요소에 의해 발생합니다온도 상승으로 지표면 근처의 공기가 데워지면상층부의 차가운 공기보다 가벼워집니다이 과정을 대기 안정화라고 하며대기의 상승류가 감소하여오염 물질의 흩어짐이 어려워집니다결과적으로 미세먼지를 포함한 오염 물질이지상 근처에 머무르게 되어농도가 높아지게 됩니다또한 따뜻한 기온은 화학 반응을 촉진하여오염 물질의 발생을 늘릴 수도 있습니다자동차 배출가스나 공장에서 배출되는각종 오염 물질이 높은 온도에서더 활발한 화학 반응을 일으키며다양한 대기오염 물질로 변할 수 있습니다이러한 물질들은 미세먼지의 전구 물질이 되어결국 미세먼지의 증가로 이어질 수 있습니다강한 햇볕 또한 광화학 반응을 유발하여오존과 같은 또 다른 유형의 오염 물질을만들어 낼 수 있으며이것이 미세먼지와 반응하여 공기 질을더욱 악화시킬 수 있습니다따라서 온도 상승은 대기 중 미세먼지의정체와 새로운 오염 물질의 생성을 초래하여대기 질을 떨어뜨릴 수 있는 것입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와추천을 부탁드립니다
전기·전자
Q. 반도체 소자의 작동 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.반도체 소자는 전기 신호를제어하는 데 사용되며대표적인 예로는 트랜지스터가있습니다트랜지스터는 실리콘과 같은반도체 재료로 만들어지며N형과 P형 도핑 영역으로이루어져 있습니다이 두 도핑 영역 사이에배치된 게이트는 전압이가해질 때 전기적 특성을조절합니다이 조절 기능으로 트랜지스터는스위치 역할을 하거나증폭기로 사용되며이는 전자 장치에서 중요한기능입니다다이오드는 전류가 한 방향으로만흐르게 하는 데 사용되며이것도 반도체 소자의한 예입니다반도체 소자의 주요 특성에는전류 운반 능력 전기 저항및 반응 속도가 있습니다소자의 이러한 특성은 컴퓨터처리 속도 기억 용량 전력소모 등에 영향을 미칩니다반도체 소자는 또한 온도와전압 변화에 따라 다르게반응하므로 정밀한 설계가필요합니다예를 들어 불순물을 도핑함으로써반도체의 전기 전도성이변화되며 이것은 전자 장치의다양한 응용을 가능하게 합니다반도체 소자의 물리적 크기가작아질수록 집적도는 증가하지만열 관리와 같은 새로운 도전도따릅니다소자가 작아질수록 더 많은트랜지스터를 칩 하나에집적할 수 있으며 이는성능의 향상을 의미합니다이러한 집적도의 증가는컴퓨터의 처리 능력을크게 향상시켰으며모바일 장치가 가능하게 한기술적 진보의 핵심입니다답변이 마음에 드신다면좋아요와 추천을부탁드립니다
화학
Q. 비닐은 평생안녹나요? 얇은데 왜그런거죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.비닐은 합성 고분자 재료로 생분해되는 데 수백 년이 걸리는 경우가 많습니다 이는 비닐이 자연에서 발견되는 어떤 미생물에 의해서도 쉽게 분해되지 않는 구조를 가지고 있기 때문입니다 일상에서 접하는 비닐은 얇고 가벼워서 금방 불에 타거나 찢어질 수는 있지만 이러한 물리적 손상은 분자 구조 자체의 분해를 의미하지 않습니다 비닐이 주는 환경적 문제는 매립될 때 오랜 시간 동안 분해되지 않아 토양과 지하수 오염의 원인을 제공한다는 점입니다 해양 생태계에 들어갈 경우 해양 동물들이 비닐을 먹이로 잘못 인식하여 섭취하는 문제가 발생할 수 있습니다 이러한 문제 때문에 재활용 촉진 환경 친화적인 재료 사용 일회용 플라스틱 감소를 목표로 하는 정책이 많은 국가에서 시행되고 있습니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 플라스틱 오염은 해양 생태계에 어떤 영향을 미칠까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.플라스틱 오염은 해양 생태계에 광범위하고 심각한 영향을 미칩니다 플라스틱 폐기물은 바다 전역에 퍼져 해양동물들이 이를 먹이로 오인합니다 이는 소화계통의 폐쇄 소화불량 또는 영양결핍으로 이어질 수 있으며 때로는 질식하여 사망에 이를 수도 있습니다 작은 플라스틱 조각들은 미세플라스틱으로 분해됩니다 미세플라스틱은 독성 화학물질을 흡착하여 해양 생물에게 전달할 수 있습니다 이러한 화학물질은 생물축적을 통해 식품 사슬을 따라 이동하며 최종적으로 인간에게까지 영향을 줄 수 있습니다 플라스틱 오염은 해양 생태계의 구조와 기능에 영향을 미쳐 해양 생물의 번식 환경 파괴와 서식지 손실을 야기합니다 또한 해양 식물에 대한 햇빛의 도달을 차단하여 광합성을 방해하고 산소 생산을 감소시킬 수 있습니다 장기적으로는 해양 생태계의 균형이 교란되어 생태계 서비스의 변화와 종 다양성의 감소를 초래할 수 있습니다 또한 해양 쓰레기는 해양 관광 경우에 해안가의 미관을 해치고 그로 인해 경제적 손실을 가져올 수도 있습니다 이러한 부정적인 결과들은 전 지구적인 대응을 필요로 하며 플라스틱 사용 감소 재활용 촉진과 더욱 효과적인 폐기물 관리 전략이 매우 중요합니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 우주에는 어떤 종류의 블랙홀이 있으며 어떻게 발견되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주에는 주로 세 종류의 블랙홀이 있습니다첫째 천체 물리학적 블랙홀로 이들은 별이 수명을 다하고핵융합 반응이 멈춘 뒤 중력 붕괴를 겪어 형성됩니다이런 블랙홀의 질량은 태양 질량의 몇 배에서 수십 배에이릅니다둘째 초대질량 블랙홀로 이들은 은하 중심에 위치하고백만에서 수십억 태양 질량에 이르기까지 매우 큽니다이 블랙홀들은 주로 주변의 가스와 별 그리고 다른 블랙홀과의합병을 통해 성장한다고 추정됩니다셋째 중간질량 블랙홀로 이들은 위의 두 종류 사이의질량을 가지고 있으며 형성 과정은 아직 명확하게알려져 있지 않습니다블랙홀은 직접 관측할 수 없기 때문에 간접적 방법으로발견됩니다가시광선이나 다른 전자기파를 방출하지 않기 때문에블랙홀 주변에 물질이 빠져들어가며 방출하는 강렬한X선이나 극적인 별의 운동과 변화를 통해 감지됩니다이러한 간접적 관측은 매우 강력한 중력장과 관련된흔적들을 찾아냄으로써 이뤄집니다예를 들어 블랙홀 주변의 별들이 정상적이지 않게 빠르게돌거나 먼지와 가스가 예상치 못하게 뜨거워지는 현상들을관찰할 수 있습니다블랙홀 주변의 아크릴 디스크로 인해 방출되는 방사선과중력파 관측을 통해 블랙홀의 존재를 확인할 수도있습니다블랙홀은 천체물리학에서 여전히 많은 미스터리가남아 있는 천체로 블랙홀이 가진 강력한 중력이우주의 근본적인 물리 법칙을 이해하는 열쇠가 될 수있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다