안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
화학
Q. 무거운 캔음료는 어떻게 물에 떠있을수 있느지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.손으로 들어도 무거운 캔음료나 맥주가 아이스박스에 담아두면 위로 떠오르는 이유는 부력과 밀도의 원리 때문입니다.물체가 물체가 액체 또는 기체에 담겨 있을 때 아래로밀어내는 힘을 부력이라고 합니다. 부력의 크기는 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같습니다.물체의 밀도는 물체의 단위 부피당 질량을 의미합니다. 물체의 밀도가 유체의 밀도보다 높으면 물체는 가라앉고 밀도가 낮으면 떠오릅니다.캔음료의 밀도는 물보다 높습니다. 캔음료 안에 공기가 들어있기 때문에 평균 밀도는 물보다 낮아집니다. 캔음료가 밀어낸 물의 무게가 캔음료의 무게보다 크기 때문에 캔음료는 위로 떠오르게 됩니다.캔음료 안에 공기가 많을수록 밀도가 낮아져 더 쉽게 떠오릅니다.액체의 밀도가 높을수록 캔음료가 떠오르기 더 어려워집니다.캔의 형태가 둥글수록 부력이 더 커져 떠오르기 쉬워집니다.부력과 밀도의 원리는 배 잠수함 풍선 등 다양한 분야에서 응용됩니다. 예를 들어 배는 선체 안에 공기를 채워 밀도를 낮추어 물 위에 떠 있을 수 있습니다.캔음료가 아이스박스에서 뜨는 이유는 캔음료의 평균 밀도가 물보다 낮기 때문입니다. 이는 부력과 밀도의 원리에 따른 현상이며 캔음료 안의 공기량 액체의 밀도 캔의 형태 등 여러 요인이 영향을 미칩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학공학
Q. H&E 염색 에탄올 희석 방법 알고 싶어요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.H&E 염색은 조직의 세포와 핵을 구별하는 데 널리 사용되는 염색 방법입니다. 이 과정에서 에탄올은 탈수 및 염색 효과를 높이는 중요한 역할을 합니다. 에탄올 농도는 염색 결과에 영향을 미치므로 정확한 희석이 중요합니다.무수 에탄올: 100%, 95%, 70% 에탄올 용액증류수: 멸균된 증류수 사용혼합 용기: 뚜껑이 있는 용기, 정확한 메스실린더 사용보호 장비: 장갑, 안경, 실험복희석 단계:희석 비율 계산:원하는 에탄올 농도와 사용할 무수 에탄올 농도를 알면 다음 공식을 이용하여 희석 비율을 계산할 수 있습니다.희석 비율 = 원하는 에탄올 농도 / 사용할 무수 에탄올 농도예: 70% 에탄올을 만들기 위해 95% 에탄올을 사용할 경우희석 비율 = 70% / 95% = 약 0.737증류수 계산:희석 비율과 사용할 무수 에탄올 양을 이용하여 필요한 증류수 양을 계산합니다.필요한 증류수 양 = 사용할 무수 에탄올 양 * (1 - 희석 비율)예: 100mL의 70% 에탄올을 만들기 위해 95% 에탄올을 사용할 경우필요한 증류수 양 = 100mL * (1 - 0.737) = 약 26.3mL혼합 용기에 계산된 양의 증류수를 넣습니다.무수 에탄올을 천천히 증류수에 넣으면서 끊임없이 저어줍니다.혼합 용기를 밀봉하여 완전히 섞이도록 합니다.에탄올은 인화성 물질이므로 화재 위험에 주의해야 합니다.작업 공간은 환기를 충분히 시키고, 보호 장비를 착용해야 합니다.희석 과정에서 정확한 메스실린더를 사용하여 정확한 농도를 유지해야 합니다.혼합 용기에 뚜껑을 닫고 밀봉하여 에탄올 증발을 방지해야 합니다.희석된 에탄올은 냉 보관하고, 유통기한을 확인해야 합니다.H&E 염색 과정에 대한 자세한 정보는 관련 실험 매뉴얼이나 튜토리얼을 참고하십시오.에탄올 농도는 조직의 종류, 염색 방법 등에 따라 달라질 수 있습니다.염색 결과에 문제가 발생하면 에탄올 농도를 확인하고 조정해야 합니다.에탄올 희석 과정은 간단하지만 정확성이 중요합니다.작업 전에 안전 수칙을 숙지하고, 보호 장비를 착용하십시오.정확한 메스실린더를 사용하고, 혼합 과정에서 주의하십시오.희석된 에탄올은 냉 보관하고, 유통기한을 확인하십시오.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 양자역학에서의 다양한 해석 중에 거래 해석
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.양자역학은 우리가 익숙한 일상 세계와는 다른 미시적인세계를 다루는 과학 분야입니다. 이 분야에서는 기존 물리학으로는 설명할 수 없는 다양한 현상들이 관찰됩니다. 대표적인 예시로는 중첩 얽힘 지연된 선택에 의한 양자 지우개 실험 등이 있습니다.입자가 동시에 여러 상태에 존재하는 현상입니다. 예를 들어 전자는 동시에 스핀이 위와 아래를 향하고 있는 상태에 있을 수 있습니다.두 입자가 서로 연결되어 하나의 시스템처럼 행동하는 현상입니다. 한 입자의 상태를 측정하면 다른 입자의 상태도 즉시 결정됩니다.빛이 먼저 도착하는 측정 장치를 사용하여 빛이 파동인지 입자인지 결정하는 실험입니다. 측정 장치를 설치하기 전에 빛이 도착했는지 아닌지는 알 수 없습니다.중첩된 상태의 전자가 두 개의 틈을 통과하는 실험입니다. 측정 장치를 사용하여 전자가 어느 틈을 통과했는지 확인하면 중첩 상태가 붕괴됩니다. 측정 장치를 설치하기 전에 빛을 쏘면 전자가 다시 중첩 상태로 돌아옵니다.이러한 양자역학의 현상들을 설명하기 위해 다양한 해석들이 제시되었습니다.측정 과정에서 파동 함수가 붕괴되고 하나의 확실한 결과만 나타난다고 해석합니다.측정 과정마다 새로운 세계가 분기되고 각 세계에서 각기 다른 결과가 나타난다고 해석합니다.숨겨진 변수인 파일럿 파동이 입자의 움직임을 조종한다고해석합니다.파인만의 거래 해석은 미래에서 정보가 과거로 전달되어 측정 결과에 영향을 미친다고 해석합니다. 이 해석에 따르면 우리가 미래에 어떤 측정을 할지에 따라 과거의 현상이 달라질 수 있습니다.파인만의 거래 해석에 따르면 미래의 정보는 확률적으로 결정됩니다. 미래에서 어떤 측정을 할지에 따라 과거의 현상이 달라질 가능성이 있지만 그 확률은 일정하지 않습니다.영화 테넷은 시간 역행이라는 개념을 사용하여 이야기를 전개합니다. 이는 파인만의 거래 해석과 유사한 점이 있습니다. 영화에서 시간 역행은 과거를 바꿀 수 있는 능력으로 묘사되지만 실제로는 미래의 정보가 과거에 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있습니다.파인만의 거래 해석은 아직 검증되지 않은 해석이며 과학계에서도 논쟁적인 주제입니다. 양자역학의 현상들을 이해하는 새로운 관점을 제공한다는 점에서 중요한 의미를 지닙니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 시중에 판매되는 생수중 미네랄워터는 성분이 뭐가 들어있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.일반 생수만 마시고 물을 끓여 마시기도 하고 조만간 정수기도 들여놓으려고 하는데요. 사 먹는 미네랄 생수에는 어떤 미네랄 성분이 함유되어 있나요?미네랄 생수는 일반 생수보다 다양한 미네랄 성분을 함유하고 있으며 주요 성분으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.칼슘 뼈와 치아 건강에 중요한 역할을 합니다.마그네슘 근육과 신경 기능에 중요한 역할을 합니다.칼륨 혈압 조절에 도움을 줍니다.나트륨 체내 수분 균형유지에 중요한 역할을 합니다.실리카 피부 모발 뼈 건강에 도움을 줍니다.중탄산염 소화 기능 개선에 도움을 줍니다.미네랄 생수는 함유된 미네랄 성분의 종류와 함량에 따라 다양한 종류로 분류됩니다.칼슘이 풍부한 미네랄 생수는 뼈와 치아 건강에 도움이 됩니다.마그네슘이 풍부한 미네랄 생수는 근육 피로 해소에 도움이 됩니다.칼륨이 풍부한 미네랄 생수는 혈압 조절에 도움이 됩니다.나트륨이 풍부한 미네랄 생수는 운동 후 수분 및 전해질 보충에 도움이 됩니다.미네랄 생수를 선택할 때는 다음과 같은 사항들을 고려해야 합니다.본인의 건강 상태 특정 질병이 있는 경우 특정 미네랄 성분의 섭취를 제한해야 할 수 있습니다.미네랄 생수는 함유된 미네랄 성분에 따라 맛과 향이 다를 수 있습니다.미네랄 생수는 제품마다 함유된 미네랄 성분의 함량과 품질이 다를 수 있습니다.미네랄 생수는 다음과 같은 효능을 가질 수 있습니다.물을 마시는 것과 마찬가지로 체내 수분 균형 유지에 도움을 줍니다.운동 후 또는 설사 구토 등으로 인해 체내 전해질이 손실된 경우 보충에 도움을 줍니다.식단으로 충분한 미네랄을 섭취하기 어려운 경우 미네랄 생수를 통해 부족한 미네랄을 보충할 수 있습니다.미네랄은 다양한 건강 기능을 수행하기 때문에 미네랄 생수를 섭취하는 것이 건강 증진에 도움이 될 수 있습니다.미네랄 생수는 건강에 도움이 될 수 있지만 과다 섭취는 오히려 건강에 해를 끼칠 수 있습니다. 본인의 건강 상태와 개인의 취향에 맞춰 적절량을 섭취하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에 소행성이 충돌할 확률은 얼마나 될까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주에는 수많은 소행성이 떠돌고 있으며, 그 중 일부는 지구 영향권으로 들어오기도 합니다. 과거에도 소행성 충돌은 지구에 큰 변화를 가져온 적이 있으며, 미래에도 충돌 가능성은 존재합니다. 하지만 과학 기술의 발전으로 소행성 충돌 가능성을 예측하고 대비하는 노력이 이루어지고 있습니다. 파괴할 수 있는 거대한 소행성(직경 10km 이상)은 매우 드물며, 수백만 년에 한 번 정도 충돌 가능성이 있습니다.도시를 파괴할 수 있는 크기(직경 1km 이상)는 약 10만 년에 한 번 정도 충돌 가능성이 있습니다.지역적인 피해를 입힐 수 있는 크기(직경 100m 이상)는 약 1만 년에 한 번 정도 충돌 가능성이 있습니다.건물 파괴나 인명 피해를 입힐 수 있는 크기(직경 10m 이상)는 약 1천 년에 한 번 정도 충돌 가능성이 있습니다.현재까지 NASA는 지구 근접 소행성(NEO) 2만 5천여 개를 발견하고 추적하고 있으며, 매년 새로운 소행성들이 발견되고 있습니다.지구 충돌 가능성이 있는 소행성은 지속적으로 관찰되고 있으며, 충돌 위험도를 평가하고 있습니다.소행성의 궤도를 정확하게 계산하여 미래 충돌 가능성을 예측하는 기술이 발전하고 있습니다.radar, 망원경 등을 이용하여 소행성의 위치, 속도, 크기 등을 정확하게 측정합니다.컴퓨터 시뮬레이션을 통해 소행성 충돌 시 발생할 수 있는 피해를 예측하고 대비하는 연구가 진행되고 있습니다.충돌 위치, 크기, 속도 등에 따른 피해 범위, 인명 피해 규모 등을 예상합니다.소행성의 궤도를 변경하여 지구 충돌을 방지하는 기술 개발이 진행되고 있습니다.우주선을 이용하여 소행성에 충돌하거나, 중력 섭동을 이용하여 궤도를 변경하는 방법 등이 연구되고 있습니다.소행성을 분쇄하거나 제거하여 지구 충돌을 방지하는 기술 개발도 진행되고 있습니다.핵폭발, 레이저, 운동 에너지 충돌 등 다양한 방법이 연구되고 있습니다.현재 과학 기술로는 소행성 충돌을 완전히 막는 것은 불가능하지만, 지속적인 연구와 노력을 통해 충돌 가능성을 예측하고 피해를 최소화할 수 있습니다. 국제적인 협력을 통해 소행성 추적, 예측, 방어 기술 개발을 더욱 강화해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 보이저호의 현재 위치는 어디쯤에 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.1977년 발사된 보이저 1호는 2023년 12월 현재 태양으로부터 약 242억 8천만 km 떨어진 곳에 있으며, 시속 약 6만 1천 km로 계속 이동하고 있습니다. 이는 태양과 지구 거리의 약 159배에 해당하는 거리입니다. 보이저 2호는 약 202억 6천만 km 떨어진 곳에 있습니다.보이저 1호의 주요 위치 정보태양으로부터 거리: 약 242억 8천만 km (2023년 12월 기준)지구로부터 거리: 약 234억 9천만 km (2023년 12월 기준)태양과 지구 거리 대비: 약 159배속도: 시속 약 6만 1천 km보이저 1호의 주요 업적목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 포함한 4개의 행성을 근접 통과태양계 외곽 영역인 태양권 덮개(heliosheath) 진입성간 공간 진입 (2012년 8월 25일)인류가 만든 최초의 인공 물체보이저 1호의 미래보이저 1호는 앞으로 약 1만 6천700년 후에 태양계에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리(4.2광년 거리)를 지날 것으로 예상됩니다. 그 후에도 계속 우주 공간을 이동하며, 수백만 년 동안 은하계를 떠돌 것입니다.보이저 1호의 중요성보이저 1호는 인류의 우주 탐사 역사에서 중요한 역할을 담당했습니다. 보이저 1호가 탐사한 결과는 태양계에 대한 우리의 이해를 크게 확장시켰으며, 인류의 우주 탐사 가능성을 한층 더 넓혔습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 사람이 전기가 통하는 이유가 무엇인가요? 번개? 영화를 보면 물에 빠졌을때 드라이기도 같이 빠지면 감전이 되는 이유가 무엇인가요!
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.모든 물질은 전기 전도성이 다릅니다.금속은 전자가 자유롭게 움직일 수 있어 전기가 잘 통합니다.반면, 플라스틱은 전자가 움직이기 어려워 전기가 잘 통하지 않습니다.인체는 약 70%가 물로 구성되어 있습니다.물은 전해질이 함유되어 있어 전기가 어느 정도 통합니다.특히 피부, 근육, 혈액은 전기 전도성이 높습니다.고압 전류에 직접 닿거나 전기가 새는 물체에 닿으면 감전될 수 있습니다.물에 젖은 상태에서는 전기 전도도가 높아져 감전 위험이 증가합니다.물에 빠진 드라이기가 전기가 새는 경우 감전 위험이 높아집니다.번개는 강력한 전류가 흐르는 자연 현상입니다.번개에 직접 맞거나 가까이에 있으면 감전될 수 있습니다.번개는 지표면을 따라 흐르거나 물을 통해 전달될 수 있습니다.전기 제품 사용 시 안전 수칙을 준수해야 합니다.물에 젖은 상태에서는 전기 제품 사용을 피해야 합니다.습한 장소에서는 전기 제품 사용에 주의해야 합니다.감전 위험이 있는 곳에는 접근하지 않도록 주의해야 합니다.사람은 물을 포함하고 전해질이 함유되어 있어 전기가 어느 정도 통합니다. 물에 젖은 상태에서는 전기 전도도가 높아져 감전 위험이 증가합니다. 전기 제품 사용 시 안전 수칙을 준수하고 감전 위험을 예방하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
물리
Q. 신체에 붙혀서 저주파로 운동효과를 낸다는 운동기기들은 어떤 원리로 살을 빼는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.최근 다이어트 광고에서 부착 마사지기 등 저주파/미세전류 마사지 효과를 내는 보조품들이 많이 등장하고 있습니다. 마사지로 살을 빼는 것이 가능할까요? 그 원리와 효과에 대해 자세히 알아보겠습니다.피부 아래 근육에 저주파 또는 미세전류를 전달하여 근육을 수축시키고 이완시킵니다.이 과정을 통해 혈액 순환을 촉진하고, 근육의 긴장을 완화하며, 통증을 완화하는 효과를 얻을 수 있습니다.근육 수축은 지방 분해를 촉진하는 호르몬 분비를 증가시킬 수 있습니다.혈액 순환 촉진은 신진대사를 높여 지방 연소를 돕습니다.근육량 증가는 기초대사량을 높여 지방 축적을 방지하는 데 도움이 됩니다.저주파/미세전류 마사지 자체로는 직접적인 지방 감소 효과는 기대하기 어렵습니다.운동이나 식이요법과 함께 병행할 때 다이어트 효과를 극대화할 수 있습니다.개인의 체질, 피부 상태, 사용 방법 등에 따라 효과가 다를 수 있습니다.임산부, 심장 질환자, 암 환자 등은 사용 전에 의사와 상담해야 합니다.강도가 너무 높으면 피부 화상이나 통증을 유발할 수 있으므로 주의해야 합니다.안전 인증을 받은 제품을 사용하는 것이 중요합니다.저주파/미세전류 마사지는 다이어트에 도움이 될 수 있지만, 단독으로 사용하기보다는 운동이나 식이요법과 함께 병행하는 것이 효과적입니다.개인의 체질, 피부 상태, 사용 방법 등에 따라 효과가 다를 수 있으며, 주의사항을 숙지하여 사용하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 콜린을 복용하면 남성 호르몬이 높아진다고 했는데요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.콜린은 남성호르몬(테스토스테론) 수치를 직접적으로 증가시키는 것으로 알려져 있지 않습니다. 간접적으로 테스토스테론 수치에 영향을 미칠 수 있는 가능성은 있습니다.콜린은 간의 지방 함량을 감소시키고 해독 기능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 건강한 간은 테스토스테론의 생산과 분비에 중요한 역할을 합니다.콜린은 인슐린 민감도를 향상시키고 혈당 조절에 도움이 됩니다. 혈당 조절은 테스토스테론 수치 유지에 중요한 요소입니다.콜린은 성장호르몬 분비를 직접적으로 증가시키는 것으로 알려져 있지 않습니다. 성장호르몬 분비에 영향을 미칠 수 있는 간접적인 메커니즘이 있을 수 있습니다.콜린은 숙면을 촉진하는 데 도움이 됩니다. 충분한 수면은 성장호르몬 분비에 필수적인 요소입니다.콜린은 스트레스 호르몬(코티솔) 수치를 감소시키는 데 도움이 됩니다. 높은 코티솔 수치는 성장호르몬 분비를 방해합니다.인슐린은 혈당 조절에 중요한 역할을 하는 호르몬입니다.인슐린 수치가 높거나 낮으면 성장호르몬 분비에 영향을 미칠 수 있습니다.인슐린 수치가 높으면 성장호르몬 분비를 감소시킬 수있습니다.인슐린 수치가 낮으면 혈당 수치가 높아지고 이는 성장호르몬분비를 방해할 수 있습니다.콜린은 남성호르몬이나 성장호르몬을 직접적으로 증가시키는 것으로 알려져 있지 않습니다. 간접적으로 호르몬 수치에 영향을 미칠 수 있는 가능성이 있습니다. 콜린은 간 건강 개선 혈당 조절 스트레스 감소 등을 통해 호르몬 분비에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 1광년은 현재의 기술로 제일 빠른 속도로 간다면 얼마의 시간이 걸릴까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주의 광활함을 생각할 때, 거리의 단위로 km는 너무나 미미합니다. 빛이 1년 동안 이동하는 거리인 1광년이라는 단위가 등장하는 이유입니다. 하지만 현재 우리가 가진 기술로는 1광년을 얼마나 빠르게 이동할 수 있을까요?현재 가장 빠른 우주선은 NASA의 Parker Solar Probe입니다. 태양 가까이 탐사를 위해 개발된 이 우주선은 태양 주변에서 초당 150km의 속도를 낼 수 있습니다. 하지만 1광년 거리를 이동하려면 약 6,400만 년이 걸립니다.빛은 진공 상태에서 초당 약 30만 km의 속도로 이동합니다. 이는 우주의 모든 속도 중 가장 빠릅니다. 1광년 거리를 이동하려면 빛도 약 1년이 걸립니다.SF 영화나 소설에서 등장하는 워프 엔진은 공간을 뒤틀어 빛보다 빠른 속도로 이동하는 가상의 엔진입니다. 아직 실제로 개발되지는 않았지만, 미래에는 워프 엔진과 같은 획기적인 기술이 등장할 가능성도 있습니다.웜홀은 두 개의 서로 다른 공간을 연결하는 일종의 통로입니다. 웜홀이 존재한다면 웜홀을 통해 1광년 거리를 순식간에 이동할 수 있을 것입니다. 하지만 웜홀의 존재 여부는 아직까지 밝혀지지 않았습니다.현재 우리가 가진 기술로는 1광년 거리를 이동하는데 매우 긴 시간이 걸립니다. 미래 기술의 발전에 따라 빛보다 빠른 속도로 이동하거나 웜홀을 통해 순식간에 이동할 수 있을 가능성도 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.