안녕하세요. 이동호 전문가입니다.
생물·생명
Q. 물고기는 왜 물속에서 오래 숨을 참을수 있고 수압에서도 잘 견디나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.물고기가 물속에서 오랜 시간 동안 생존할 수 있는 이유는 그들의 생리학적인 특성과 물속의 물리적인 환경에 적응해 있는 결과입니다. 아가미 호흡:물고기는 아가미를 통해 산소와 이산화탄소를 교환하여 호흡합니다. 이는 물속에서 산소가 녹아있기 때문에 가능한 것이며, 물고기가 효과적으로 호흡하는 데 도움을 줍니다.저항성 피부:물고기의 피부는 물을 막아주는 저항성을 가지고 있습니다. 이는 물이 피부를 통과하는 것을 막아주어 물에 노출된 상태에서도 물고기의 내부 환경을 유지하는 데 도움을 줍니다.수압 대응:물속에서는 수압이 상당히 높습니다. 물고기는 이러한 수압에 적응하여 생존합니다. 특히 심해에 사는 물고기들은 높은 수압에서도 적응할 수 있는 특별한 물리적 특성을 가지고 있습니다.물고기 종류에 따라 다양한 해양 환경에 적응할 수 있는 생리적 특성이 있습니다. 예를 들어, 심해에 서식하는 물고기들은 고압하에서도 살 수 있는 능력이 있습니다.이러한 특성들이 결합되어 물고기는 물속에서 다양한 환경 조건에서 생존할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 나를 제외하고 모든 것이 시간이 멈춘다면 내 눈에는 무엇이 보일까요
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.시간이 멈추게 된다면 빛 역시 멈추게 되어 나의 눈에는 어떤 장면도 나타나지 않을 것입니다. 빛은 시간의 흐름과 밀접한 관련이 있으며, 만약 시간이 멈춘다면 빛 역시 움직이지 않게 됩니다.시간이 멈추면 물리적인 움직임, 전자기파의 발생, 빛의 진행, 심지어는 원자와 분자의 활동까지 모든 것이 정지하게 됩니다. 물리학적으로는 빛이 멈추면 시공간도 멈추게 되므로 어떤 변화도 일어나지 않습니다.따라서 시간이 멈춘 상태에서는 나의 눈에는 새로운 장면이 펼쳐지지 않을 것이며, 무한정으로 정지된 상태가 유지될 것입니다. 이러한 가상적인 상황은 과학적으로 현실적이지 않은 가정이며, 물리법칙에 따라 빛과 시간은 서로 연결되어 있습니다.
화학
Q. 술을 먹을 때 몸에 소독 효과를 주려면 몇 도씨 이상이 돼야 되나요
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.술(알코올)을 섭취하면 알코올이 일부 세균이나 바이러스를 죽이는 소독 효과를 가질 수 있습니다. 그러나 이것은 주로 소화기관에서 일어나며, 과도한 음주는 오히려 건강에 해를 끼칠 수 있습니다.알코올의 소독 효과는 일반적으로 손 소독제나 구강약과 같은 전문적인 소독제와는 차이가 있습니다. 알코올이 섭취되면 소화기관에서 일부 세균이나 바이러스를 죽일 수 있지만, 이 효과는 주로 소량의 세균에 대한 것이며, 모든 종류의 병원체에 대한 효과는 일정하지 않을 수 있습니다.이에 따라 어느 정도의 알코올 도수가 필요한지는 명확히 정해진 기준이 없습니다. 또한, 과도한 음주는 건강에 해를 끼칠 뿐만 아니라, 술의 소독 효과도 한계가 있습니다. 중요한 것은 적절한 음주 습관을 유지하고, 음주의 목적이 소독이 아니라 사회적, 즐거움, 식사와의 조화 등 기타 이유로 이루어져야 한다는 것입니다. 건강을 위해서는 규칙적이고 적당한 양의 음주가 중요합니다.
전기·전자
Q. 빛의 속도는 어떻게 측정이 가능한가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.빛의 속도는 빛이 이동하는 속도를 나타내는 물리 상수로, 약 299,792,458 미터/초 (약 186,282 마일/초)로 알려져 있습니다. 빛의 속도를 처음으로 정확하게 측정한 실험은 17세기 말과 18세기 초에 이루어졌습니다.올레 로메르의 실험 (1676년):프랑스의 과학자인 올레 로메르는 요구르트 반구를 사용하여 빛의 속도를 측정하려는 실험을 시도했습니다. 그는 지구의 공전에 의한 지구의 속도와 별의 이동 속도의 차이를 측정하여 빛의 속도를 근사적으로 계산했습니다.히폴리트 아르망티에르의 실험 (1676년):로메르와 거의 동시에, 프랑스의 히폴리트 아르망티에르는 육각형의 반투명 회전판을 사용하여 빛이 물체를 통과할 때까지의 시간을 측정하는 실험을 수행했습니다.알버트 아이넨의 실험 (1676년):빛의 속도를 더 정확하게 측정한 첫 번째 사람은 덴마크의 천문학자 알버트 아이넨입니다. 그는 페르시아만 지역에서 별의 가장 가까운 접근점을 관측하여 지구의 공전 속도를 정확히 측정하였고, 이를 이용하여 빛의 속도를 계산했습니다.Fizeau와 포플로의 실험 (1849년):19세기에 들어서면서, 아르망티에르의 실험을 보완하고자 많은 과학자들이 나왔습니다. 그 중에서, 아르만티에르의 실험을 개선한 실험을 수행한 야곱 쥬스트 폴 피조는 빛의 속도를 약 313,000 km/s로 계산했습니다.이렇게 여러 실험이 이루어진 끝에, 빛의 속도는 현재의 정확한 값으로 알려져 있습니다. 최근에는 레이저를 사용한 시계 및 거리 측정 방법 등이 더욱 정교해져 빛의 속도를 더 정밀하게 측정하는 데에 기여하고 있습니다.
기계공학
Q. 습도 제거하는 제습기의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.제습기는 기본적으로 수증기를 공기로부터 흡수하여 습도를 낮추는 역할을 합니다. 제습기에는 흡습기라 불리는 부분이 있습니다. 이 흡습기는 공기 중의 수증기를 흡수합니다.그리고 제습기에는 냉각 코일이 포함되어 있습니다. 냉각 코일은 제습기 내부를 냉각시켜서 흡입된 수증기를 응결시켜 물이 되도록 유도합니다.이렇게 수증기를 물로 변환한 후, 다시 건조한 공기를 방출합니다. 이렇게 하면 공기 중의 습도가 감소하게 됩니다.
전기·전자
Q. 금속에 페인트칠을 하는 과학적 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.금속에 페인트를 칠하는 것은 여러 가지 이유로 인해 권장됩니다. 아래는 이에 대한 과학적인 원리 몇 가지입니다.부식 방지:금속은 대기 중의 산소, 수분, 이산화탄소 등과 반응하여 부식될 수 있습니다. 특히 철강이나 다른 금속 제품은 부식에 노출되면 산화되어 녹을 수 있습니다. 페인트는 금속 표면을 외부 환경으로부터 차단하고, 부식을 방지하여 금속의 수명을 연장시킬 수 있습니다.절연 특성:페인트는 금속 표면을 절연시키는 역할도 합니다. 금속이 직접 노출되면 전기적으로 연결되어 누설 전류가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 페인트는 금속 표면을 절연시켜 전기적으로 차단합니다.기계적 보호:페인트는 금속 표면을 물리적인 충격이나 마모로부터 보호합니다. 금속 표면에 페인트가 칠해져 있으면 외부 충격이나 마모로부터 금속이 직접 손상을 받지 않고, 페인트가 먼저 손상되는 경우가 많습니다.기후 조건에 대한 보호:페인트는 금속을 기후 조건으로부터 보호합니다. 햇볕, 비, 눈, 바람 등의 기후 조건에 노출되면 금속은 빠르게 손상될 수 있습니다. 페인트는 이러한 기후 조건으로부터 금속을 보호하여 유지 보수 주기를 연장시킵니다.이렇게 페인트를 사용함으로써 금속 표면을 보호하고 유지보수 주기를 연장할 수 있습니다. 다만, 페인트를 칠할 때는 적절한 페인트와 기술을 사용하여 표면을 깨끗하게 처리하고 칠하는 것이 중요합니다.
토목공학
Q. 번개칠때 자동차 안으로 대피해야하는 과학적 이유가 궁금해요.
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.나무 아래로 대피하는 것은 번개에 대한 오해일 수 있습니다. 사실, 나무 아래로 숨는 것은 번개에 대한 안전한 대피 방법이 아닙니다. 오히려 나무는 높이가 있고 길게 뻗은 가지를 가지고 있어 번개에 적중될 가능성이 높을 수 있습니다.자동차 안으로 대피하는 것이 상대적으로 안전한 이유는 다음과 같습니다.금속 차량의 특성:자동차는 금속으로 만들어져 있어 전기를 흐르게 하기 어렵습니다. 차량의 금속 구조는 전기를 흐르게 하지 않고 차체 외부로 흘러나가게 만들어져 있어 안전성이 높습니다.고무 타이어:자동차의 타이어는 고무로 되어 있어 전기를 흐르게 하는 물질이 아니기 때문에 지면과의 절연을 유지합니다.그러나 자동차 안전성이 높다고 해도, 번개가 매우 강력하고 예측하기 어려운 자연 현상이므로 번개가 칠 때는 안전한 실내 공간으로 대피하는 것이 가장 바람직합니다. 번개는 예측할 수 없는 자연 현상 중 하나이기 때문에 안전하게 행동하는 것이 중요합니다.
화학
Q. 배터리는 어떤 온도에서 많이 충전되나요
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.일반적으로 배터리의 충전 효율은 중간 정도의 온도에서 가장 높습니다. 너무 낮거나 높은 온도에서는 배터리 성능이 감소할 수 있습니다. 그러나 차가운 온도와 높은 온도에서 충전할 때의 특성은 약간 다를 수 있습니다.차가운 온도에서의 충전:낮은 온도에서는 배터리의 화학 반응 속도가 느려지기 때문에 충전 속도가 감소할 수 있습니다. 따라서 차가운 환경에서 배터리를 충전할 때는 충전 시간이 길어질 수 있습니다. 또한 일부 리튬 이온 배터리는 낮은 온도에서 용량이 감소하는 현상이 나타날 수 있습니다.높은 온도에서의 충전:높은 온도에서 충전할 때는 화학 반응이 빨라져서 일반적으로 충전 속도가 높아질 수 있습니다. 그러나 고온에서 배터리를 오래 충전하거나 사용하면 배터리 수명에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 고온에서는 배터리의 내부 구성물에 손상을 입을 수 있고, 이로 인해 성능 저하나 수명 단축이 발생할 수 있습니다.따라서 배터리를 충전할 때는 적절한 온도 범위에서 충전하는 것이 좋습니다. 대부분의 배터리는 10°C에서 30°C 사이의 온도에서 가장 효율적으로 동작하므로, 이 온도 범위에서 충전하고 사용하는 것이 좋습니다.
토목공학
Q. 나침반 앱이 있던데요. 있는가 모르겠네요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.주로 사용하는 아이폰과 갤럭시에는 나침반 앱이 기본적으로 있습니다.해당 앱을 사용하면 길을 걸어갈때 방향을 실시간으로 확인가능합니다.하지만 이 나침반 앱과 지도앱을 번갈아가며 동시에 보기엔 불편함이 있습니다.일반적으로, 지도앱에는 나침반 방향설정 버튼이 있습니다.해당 버튼을 활성화하면, 사용자의 방향이 실시간 적용되어 지도앱에 나타나게되며복잡하고 좁은 골목길을 지나갈때 유용하게 사용가능합니다.
생물·생명
Q. 새들이 전깃줄에 앉아도 멀쩡한 이유??
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.새들이 전깃줄에 앉아도 감전되지 않는 이유를 설명드립니다.새들의 몸은 전기가 잘 통하지 않는 물질로 이루어져 있습니다. 새의 몸이 전기를 잘 통하지 않아 전류의 경로가 찾기 어렵고, 따라서 전기가 몸을 통과하기 어려워 감전이 발생하지 않습니다.