안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
화학
Q. 삼원계 배터리는 기존의 배터리 대비 어떤 장단점이 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 분리막 등으로 구성된다. 이 중 니켈·코발트·망간 등 세 가지 물질을 섞어서 양극재를 만들면 삼원계 배터리, 리튬인산철을 쓰면 LFP(리튬인산철 계열) 배터리로 불린다.통상 삼원계(NCM) 배터리는 니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%의 비율로 원료를 섞는데 코발트는 출력을 높여주는 역할을 한다.삼원계 배터리는 LFP에 비해 에너지밀도가 높아 더 진보된 기술로 분류된다.
화학
Q. 왜 과자는 개봉 후에 눅눅해지나요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.개봉전에는 질소가 들어 있고, 밀봉된 상태 이지민 개봉후에는 산소와 수분이 들어가서 눅눅해 집니다. 드시기 전에 렌지나 에어후라이기에 데우면 바삭해 집니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 소리가 들리지않으면 아무리 큰소리도 고막이 손상되지않나요 ?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주에서 소리는 어떻게 전달할까우주의 특성과 소리우주의 특성을 살펴보시면 우주는 진공 상태이기 때문에 소리의 전달이 지구와는 다르게 이루어집니다. 지구의 대기는 분자가 밀집해 있어 소리 파동을 전달할 수 있지만, 우주는 거의 공기가 없는 곳으로 소리 파동을 직접 전달하기 어렵습니다.소리의 진동과 파동진동과 파장이 없는 우주에서는 소리를 전달하는데 어려움이 있습니다. 소리는 공기나 다른 매질을 통해 진동을 전파하는 파동 형태로 전달됩니다. 이 파동은 분자들의 연속적인 충돌과 전달로 발생합니다. 그러나 공기가 거의 없는 우주 환경에서는 이러한 분자 간 충돌이 없어 소리 파동을 전파시키기 어렵습니다.소리의 전달 방법전통적인 방법우주에서는 소리를 전달 할 수 없기에 우주선 내부에서 소리를 전달할 수 있습니다. 예를 들어, 우주 비행사들은 내부에서 대화를 나누거나 음악을 듣는 등 소리를 즐길 수 있습니다. 그러나 이는 우주선 내부에 공기 환경을 만들어내어 가능한 것이며, 우주선 외부로는 소리를 전달하기 어렵습니다.전기적인 방법진동을 전기 신호로 변환하여 전송하는 기술을 이용할 수 있습니다. 소리를 전기 신호로 변환한 후 무선으로 전송하여 수신 측에서 다시 소리로 변환하여 듣는 방법이 있을 수 있습니다.소리의 간접 흔적소리의 간접적인 흔적을 찾아낼 수 는 있습니다. 먼 우주에서 소리를 직접 전달하는 것이 어려울 수 있지만, 천문학적 현상으로 인해 소리의 간접적인 흔적을 감지할 수도 있습니다. 예를 들어, 우주의 전기 자기장이나 별의 폭발 등이 소리와 관련된 신호를 발생시킬 수 있습니다. 이러한 신호를 감지하고 분석함으로써 우주에서 발생하는 현상을 이해할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 아한대 순환이 북반구에만 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.온대와 한대 사이에 해당하는 지역을 이름. 비교적 온도가 높은 짧은 여름과 추위가 심한 긴 겨울이 특징임. 북위 40° 이북으로 툰드라가 나타나는 북극권 이남의 유라시아․북아메리카 대륙의 북부지역이 해당됨. 남극 대륙을 제외하고 가장 한랭한 지역으로 하천의 동결 기간이나 적설 기간이 수 개월에 나타납니다.
생물·생명
Q. 왜 곤충들은 외골격 구조로 되어 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.외부로 노출되어진 골격을 뜻하며, 게 또는 가재 같은 갑각류나, 절지동물 및 곤충에서 볼 수 있다. 내부기관의 구조를 유지할 수 있게 형성된 대표적인 요소 중에 하나가 골격이며, 골격의 위치에 따라, 내골격(endoskeleton)과 외골격(exoskeleton)으로 구분하며, 생물종의 분류의 기준으로 사용되기도 한다. 외골격은 다양한 무척추동물에서 볼 수 있는 외형적 골격이다. 외골격(exoskeleton)은 신체내의 기관들과 연조직들을 감싸면서 보호하고 있다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 공전 속도는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구는 시속 약 11만km, 즉 1초에 약 30km의 속도로 태양 주위를 달린다. 지구가 태양 주위를 도는 운동을 '공전'이라고 한다.그러나 지구만 태양 주위를 돌고 있는 것이 아니다. 지구 외에 다른 행성(금성, 화성, 목성 등)들도 모두 태양을 중심으로 돌고 있다. 그리고 방향도 모두 지구의 자전 방향과 같이 '시계 반대 방향'으로 돈다.더구나 자세히 보면 지구를 포함한 모든 행성들의 공전 궤도의 모양은 원이 아니라 타원이다. 다시 말하면, 지구와 태양 사이의 거리가 항상 일정한 상태로 움직이는 것이 아니라 멀어졌다 가까워졌다 한다는 이야기다.
전기·전자
Q. 이어폰 노이즈-캔슬 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.버스나 지하철 소음 속에서도 음악이 제대로 들립니다. 기기에 내장된 소음 조절기가 소음을 줄이거나, 다른 소음을 만들어서 소음을 상쇄시키거나, 소음이 잘 들리지 않도록 귀를 완전히 막아 지하철, 버스, 비행기 등의 외부 소음이 최대 90% 까지 감소합니다.
전기·전자
Q. C to C 케이블의원리가뭔가요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.흔히 C타입이라고 불리는 USB Type-C는 위 사진처럼 둥근 모양으로 5핀 단자와 달리 위 아래 구분이 없는 것이 특징입니다.5핀 단자의 내구성과 속도를 더욱 보완하였고 무엇보다 양면 구분이 필요하지 않게 되어 큰 편의성을 제공하고 있습니다.추가로 더 많은 전류를 흘러보낼수 있어 고출력의 고속충전이 가능하여 거의 모든 기기에서 활용될 만큼 표준 단자로서 자리 잡게 된 케이블입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 질량은 불변한다는 논리는 맞는지~?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구 전체를 하나의 시스템으로 보자. 과거와 현재는 질량 보존의 법칙에 따라 총 질량은 유지되는 것이다. 그러면 인간이 존재하지 않던 공룡의 시대에 질량과 공룡이 없는 현 시대의 질량은 같다. 공룡이 사라진 시대에 공룡이 차지했던 질량은 무엇으로 형태 변환을 했을까? 지금 인류 78억 명의 질량은 과거의 공룡에서 상태 변화를 한 것은 아닌지? 이것이 사실이라면 인간의 살과 뼈는 공룡 시대의 살과 뼈가 복잡하고 수천 만 년을 화학적으로 변해서 현재로 환원된 것일 수 있다. 이것 때문에 어떤 종교에서는 억겁의 시간이 지난 뒤에 인간은 환생한다고 하는 것인지 모르겠다.사실 여부를 떠나 질량 보존의 법칙은 밀폐된 닫힌계에 한정이 된다. 우리가 사는 지구가 밀폐된 하나의 시스템이 아니라 지구가 생성된 이후 우주에서 무수히 많은 질량 변화를 가져오는 이벤트가 발생한 것은 분명하다. 그래서 질량 보존의 법칙은 예외가 존재하는 것이다. 질량은 열린계에서 일반적으로 보존되지 않는다. 계 내부나 외부로 다양한 형태의 에너지들이 투입될 수 있거나 나갈 수 있는 경우가 바로 열린 시스템이다. 무척 큰 화학적 변화인 방사능과 핵반응이 포함되지 않는다면, 계에서 빠져나가는 열, 일, 전자기적 방사선은 지구 시스템인 지구 계의 질량 감소량을 측정하기에는 사실 너무 작다. 질량과 에너지가 전부 닫힌계인 고립계에서의 질량 보존 법칙은 어떤 관성계에서 봐도 현대 물리학적으로 보면 참이 된다. 하지만 분명하게 열린 시스템과 내부의 거대한 화학적 변화는 명확하게 예외가 될 수 있다는 것이다.질량은 완벽하게 보존도 되지 않는다. 질량 보존의 법칙은 고전적 이론에서만 참인 근사적인 물리 법칙으로 생각될 수 있다. 그것은 특정한 높은 에너지 활용을 제외하고는 거의 참이다. 그러나 특수 상대성 이론이나 양자역학을 고려하면 내용은 달라진다. 또한 보존의 개념에 특정한 어려움이 있다. ‘물질’이 과학적으로 잘 정의된 단어가 아니라는 점이다. 상대성 방정식이 ‘질량이 없는’ 입자들, 예를 들어 광자들이 고립계에 질량과 에너지를 더한다고 보기 때문이다. 그러므로 역학의 범위나 정의에 따라 질량 보존의 법칙은 다양한 참과 거짓이 존재할 수 있는 것이다.
지구과학·천문우주
Q. '과거로 가는 순간 모든 물리 법칙의 인과관계가 깨진다'를 쉽게 설명해주세요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.시간여행과 패러독스시간 여행이 패러독스로 간주되는 이유는 여러 가지입니다. 패러독스는 상반되는 개념이나 이론이 동시에 존재할 때 발생하는 논리적 모순을 의미합니다. 시간 여행과 관련된 패러독스는 주로 인과 관계의 문제와 연결되어 있습니다.할아버지 패러독스 (Grandfather Paradox)이 패러독스는 시간여행자가 과거로 돌아가 자신의 할아버지를 해하는 경우, 그 시간여행자는 결코 태어나지 않을 것이라는 문제를 제기합니다. 만약 시간여행자가 태어나지 않았다면, 그는 과거로 돌아가 할아버지를 해할 수 없었을 것이고, 이는 논리적 모순을 야기합니다.정보의 패러독스 (Information Paradox)시간여행자가 과거로 가서 현재의 지식을 전달한다면, 이 정보의 원래 출처는 어디인가라는 질문이 제기됩니다. 예를 들어, 시간여행자가 과거의 과학자에게 현대 과학의 이론을 가르쳤다면, 이 이론은 과거에서 시작되어 현재로 전달되었을 것입니다. 그렇다면 이 이론은 처음에 어떻게 생겨났는가라는 질문이 남습니다.