안녕하세요. 이동호 전문가입니다.
물리
Q. 자석에서 N극과 S극이 생성되는 기준이 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.자석이 N극과 S극으로 나뉘는 원리는 원자 내부의 전자 구조와 자기장에 관련된 것입니다.1. 원자 내부의 전자: 원자는 전자들로 이루어져 있으며, 이 전자들은 자신의 스핀과 궤도 운동에 따라 자기장을 가지고 있습니다.2. 자기 구역: 많은 원자가 모여 자기 구역 이라고 불리는 그룹을 형성합니다. 각 자기 구역은 그 안에 있는 전자들의 자기장을 상호 정렬시키려고 합니다.3. 자기 구역 정렬: 자석이 만들어질 때, 자기 구역들이 주변 구역들과 상호 작용하여 모두 같은 방향으로 자기장을 정렬하려고 합니다. 이렇게 정렬된 자기 구역은 자석의 N극 또는 S극으로 나타납니다.4. N극과 S극: 자기 구역들의 상호 작용은 자석을 형성하고 N극과 S극을 만듭니다. N극은 자기 구역들이 외부로 향하는 쪽이고, S극은 자기 구역들이 내부로 향하는 쪽입니다.이렇게 원자 내의 전자와 그들의 자기 구역 간의 상호 작용은 자석의 생성과 N극 및 S극의 형성을 이해하는 데 중요한 원리입니다.자석은 N극과 S극 간의 상호 작용에 따라 서로를 끌거나 밀어내는 특성을 가지고 있으며, 이것이 자석의 기본적인 동작 원리 중 하나입니다.
생물·생명
Q. 겨울잠을 자는 동물들은 어떻게 그렇게 긴 시간을 잘 수 있나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.동물들이 겨울잠을 자는 능력은 생존 전략과 생리적 특성에 기반하고 있으며, 다양한 생물학적 메커니즘에 의해 지원됩니다. 이러한 메커니즘은 다양한 동물들이 겨울의 극한 조건에서 생존할 수 있도록 도와줍니다. 체온 조절: 겨울잠을 하는 동물들은 체온을 크게 낮추는 능력을 가지고 있습니다. 이를 통해 에너지 소비를 줄이고 대사율을 낮춰 활동을 최소화합니다.에너지 저장: 겨울잠에 들어가기 전에 동물들은 충분한 에너지를 저장합니다. 이를 위해 식물이나 다른 에너지원을 저장하거나 체지방을 축적합니다.면역 시스템 저하: 겨울잠을 하는 동안 면역 시스템이 활동을 줄이기 때문에 감염에 취약할 수 있으나 이로써 에너지를 절약합니다.호흡 및 순환 기관 조절: 겨울잠 중에 호흡 및 순환 기관의 활동을 낮춰서 산소 소비를 줄입니다.지하 동굴 또는 둥지: 일부 동물은 겨울잠을 위해 지하 동굴이나 둥지에 숨어서 추운 기후와 천적으로부터 보호를 받습니다.이처럼 겨울잠을 하는 동물들은 이러한 생리적 특성과 행동 전략을 결합하여 오래동안 겨울잠을 자며 생존할 수 있으며, 이러한 특성은 각 동물의 종과 생태학적 역할에 따라 다양하게 발전하고 다양하게 나타납니다.
화학
Q. 액체는 얼게되면 부피가 커지잖아요.
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.같은 용량의 여러종류의 액체들이 얼게 될 경우, 부피가 다를 수 있습니다. 부피 변화는 해당 액체의 물리적 특성에 따라 다를 것이며, 모든 액체가 동일한 부피 변화를 가지지는 않을 것입니다.이는 각 액체의 밀도, 분자 구조, 열적 특성, 상태 변화 곡선 등에 따라 다를 수 있습니다. 일반적인 경우, 액체가 얼면 부피가 작아지지만, 특정 물질들은 얼면 부피가 크게 늘어날 수 있습니다. 이는 각 물질의 분자 구조와 결정 구조에 따라 다릅니다.대부분의 액체: 대부분의 액체는 얼게 되면 분자 간 거리가 줄어들어 부피가 작아집니다. 이것은 고체 상태에서 분자가 더 가깝게 배치되기 때문입니다. 대표적인 예로는 알콜, 기름 등이 있습니다. 특수한 경우: 그러나 일부 물질은 얼게 되면 부피가 늘어납니다. 가장 잘 알려진 예는 물입니다. 물은 냉각되면 물 분자가 비정형으로 배열되면서 부피가 커집니다. 이는 물의 독특한 수소 결합 구조로 인해 발생합니다. 이러한 현상은 얼음이 물에서 떠오르게 만들어 물체가 얼음 위로 떠오르도록 합니다.
전기·전자
Q. 전기로 인한 화재는 물로 잘 꺼지지 않나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.전기로 인한 화재는 물 대신 특수한 소화기로 꺼야 하는 이유는 "전기와 물의 상호작용" 때문입니다. 전기로 인한 화재는 전기적으로 연결된 부분에서 발생하며, 전기와 물의 조합은 안전하지 않을 수 있습니다.물의 전도성: 물은 전기를 잘 전도하는 물질로 알려져 있습니다. 물은 전기를 잘 흘려보내고 전기적인 회로를 완전하게 하게 구성하는 것이 가능합니다. 따라서 전기 화재가 발생한 장소에서 물을 뿌리면 전기적인 회로를 완전하게 만들게 되고 전류가 흐르게 되기 때문에 화재를 더 악화시킬 수 있습니다.특수한 소화제의 필요성: 전기 화재를 안전하게 진압하기 위해서는 전기화재 전용 소화기(분말)를 사용하는 것이 더 안전합니다. 이러한 소화기는 전기 화재에 효과적으로 대응하도록 설계되어 있으며, 전기와의 상호작용을 최소화하고 화재를 진압합니다.따라서 물은 일반적으로 기타 화재 종류에서 사용되지만, 전기 화재에 대해서는 안전하지 않은 선택입니다.
지구과학·천문우주
Q. 하늘애서 비에서 눈이 되는 과정에 대해서 궁금해요
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.비가 눈으로 변하는 과정을 아이에게 설명할 때, 다음과 같이 간단하게 설명할 수 있습니다.비의 형성: 비는 공기중의 수증기들이 모여, 구름을 만들게되고, 이 구름 안에서 수증기들이 모여서 비가 만들어집니다. 이 물방울들이 모여 빗방울을 만들게되어 구름에서 떨어지는것이 "비" 입니다.온도의 중요성: 비가 눈으로 변하려면 공기와 지구의 온도가 중요합니다. 비가 눈으로 바뀔 때는 영하 온도, 즉 빙점 이하의 온도여야 합니다.눈의 형성: 비가 구름에서 내려올 때, 공기가 충분히 차가울 경우 빗방울들이 얼음 결정체로 변합니다. 이 얼음 결정체를 "눈"이라고 부릅니다. 즉, 눈은 비가 하늘에서 땅으로 내려올 때, 공기와 접촉하면서 얼게되고 다양한 모양으로 자라고 변합니다. 그 결과, 우리가 아는 눈이 땅으로 내리게 됩니다.
토목공학
Q. 고립된 상황에서 물이 없다면 오줌을 먹어도 괜찮을까요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.고립된 상황에서 생존을 위해 오줌을 마시는 것은 극도의 상황에서 생명을 유지하기 위한 행동일 수 있지만, 일반적으로는 권장되지 않습니다.오줌은 신체에서 불필요한 노폐물을 배출한 체액이며, 소변은 수체에서 중요한 물질을 배출한 결과물입니다. 따라서 오줌은 수분 손실을 줄이기 위한 행동으로서 생존에 필요한 물을 대체하기에는 적합하지 않습니다.오줌을 먹는 것이 건강에 미치는 부정적인 영향에 대해 몇가지 설명드립니다.신체에 해로움: 오줌에는 신체에서 배출한 노폐물과 해독 물질이 포함되어 있습니다. 이러한 물질을 섭취하면 신체에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다.수분 부족 증상: 오줌을 먹어도 물의 수분 대체는 제한적일 뿐만 아니라 소변의 성분은 수분을 대체하기에는 적합하지 않습니다. 또한 오줌을 먹으면 물 대신 염분과 노폐물이 들어갈 수 있어 수분 부족 증상이 더 악화될 수 있습니다.건강 문제: 오줌을 먹는 것은 감염 및 소변으로부터 전염병을 얻을 수 있는 위험을 초래할 수 있습니다.따라서 오줌을 마시는 것은 생명을 유지하기 위한 극한 상황에서 시도할 수 있는 선택사항이지만, 가능하면 다른 방법으로 수분을 보충하는 것이 바람직합니다.
지구과학·천문우주
Q. 강과 바다가 만나는 지점의 특징은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.강과 바다는 서로 다른 성질을 가지고 있어, 만날때 다양한 반응들이 나타납니다.침적 작용 (Sediment Deposition): 강은 물과 함께 흙, 모래, 진흙 등의 토양을 수반하고, 이러한 구성의 물은 강 입구에서 바다로 유입됩니다. 이러한 침적물은 토양을 수송하며 바닷물에 섞여, 강 입구에서 침적 작용을 일으킵니다. 이로 인해 강 입구 지역은 진흙이 많이 쌓이게되고, 모래 언덕을 형성하는 등 지형적 특징을 보일 수 있습니다.염분 혼합 (Salinity Mixing): 강은 담수를 운반하고, 바다는 염분이 높은 물입니다. 따라서 강과 바다가 만나는 지점에서 담수와 염수가 혼합됩니다. 이로 인해 강 입구에서는 염분의 변화가 크고, 이는 생태계에 영향을 미칩니다. 이러한 지역에서는 다양한 염분 수준을 갖는 생물이 서식하며, 생태 다양성이 풍부합니다.어류 서식지 (Fish Habitat): 강 입구는 어류의 번식 및 성장을 지원하는 중요한 서식지입니다. 강에서 바다로 유입되는 유기물질은 먹이로 이용되며, 강 입구 지역은 어류가 번식하고 성장할 수 있는 이상적인 환경을 제공합니다. 따라서 많은 어종이 강 입구에서 발견되며 어업에 중요한 영향을 미칩니다.지형 변화 (Geological Changes): 강 입구는 지형 변화를 일으키는 장소입니다. 강과 바다의 충돌과 침적 작용으로 지형이 형성되며, 땅이 형성되거나 침식이 발생하는 등 지질학적 변화가 일어납니다.강 입구는 지리적으로, 생태학적으로, 지질학적으로 흥미로운 지역이며, 자연환경 및 생태계에 미치는 영향을 연구하는데 중요한 지점 중 하나입니다.
화학
Q. 물은 너무 많이 마셔도 안좋고 적게 마셔도 안되고 물 하루 섭취량은 얼마나 먹어야 좋을까요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.물을 얼마나 섭취해야 하는지는 개개인의 신체 상태, 활동 수준, 환경 조건, 식이 습관 등에 따라 다를 수 있습니다. 일반적인 수분관련 건강지침을 소개드립니다.일반적인 권장사항: 보통은 하루에 최소 8잔(약 2리터) 이상의 물을 섭취하는 것이 권장됩니다. 이는 인체에서 필요한 수분 섭취량의 일반적인 가이드라인이지만, 실제로 필요한 물의 양은 개인별로 다를 수 있습니다.개인적인 요구량: 개인의 물 섭취량은 활동 수준, 환경 조건, 나이, 성별, 건강 상태에 따라 다릅니다. 예를 들어, 더 더운 환경에서 활동하는 사람은 더 많은 물을 필요로 할 수 있으며, 운동하는 사람도 더 많은 수분이 필요할 수 있습니다. 임신 중인 여성 또한 추가로 물을 섭취해야 할 수 있습니다.신체 신호: 몸은 물 부족을 감지하고 목마름, 입맛 없음, 현기증 등의 증상을 통해 알려줍니다. 따라서 몸의 신호를 주시하며, 목마를 때 물을 마시고, 일상적으로 목마름을 느끼지 않도록 물을 마시는 것이 좋습니다.과도한 물 섭취: 너무 많은 물을 섭취하면 혈중의 염분 농도가 희석되어 식염 불균형을 일으킬 수 있습니다. 이는 희석성 저나트륨혈증으로 알려져 있으며, 심한 경우 신체에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다.따라서 물 섭취량은 개인적인 요구량에 따라 다를 수 있으며, 몸의 신호를 주시하고 일상 생활과 식사에 맞게 조절하는 것이 중요합니다. 의학 전문가나 영양사와 상의하여 개별적인 물 섭취량을 결정하는 것이 도움이 될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 사랑을 하면 예뻐진다는게 과학적인 이유가 있나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다."사랑에 빠지면 예뻐진다"라는 주장은 주로 주관적이며 감정적인 느낌을 나타내는 말로, 과학적으로 증명되거나 일반적인 규칙으로 간주되지는 않습니다. 예쁘다 또는 매력적이다는 것은 주관적인 인식에 크게 영향을 받는 의견이며, 사랑이나 행복한 감정은 신체적으로 변화시킬 수는 있지만 예쁘다는 관점에서는 그렇게 큰 변화를 가져오지 않습니다.사랑에 빠진 사람은 종종 더 행복하고 자신감 있는 모습을 보일 수 있으며, 이러한 긍정적인 감정이 주변 사람들에게 매력적으로 비춰질 수 있습니다. 또한 사랑에 빠지면 스트레스 감소, 미소 등의 물리적 반응을 통해 얼굴에 미소가 더 자주 나타날 수 있어, 이로 인해 주변 사람들에게 긍정적인 인상을 줄 수 있습니다. 그러나 이것이 사랑에 빠지면 실제로 외모가 변화한다는 의미는 아닙니다.또한 각 사람의 인식과 감정은 주관적이며, 예쁨 또는 매력은 다양한 요인에 영향을 받습니다. 외모는 개개인의 고유한 특성에 의해 결정되며, 각자의 인생 경험, 개성, 자신감, 그리고 어떤 사람을 매력적으로 느끼는지에 따라 다를 수 있습니다.결론적으로, 사랑에 빠지면 예뻐진다는 주장은 주로 감정적인 관점에서 본 주장이며, 과학적으로 입증된 것은 아닙니다. 사랑의 감정은 인간의 감정과 인간 관계에 큰 영향을 미치지만, 외모에 대한 주관적 평가는 사람마다 다를 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 추운겨울에도 왜 바다는 얼지 않는지 궁금합니다
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.바다가 잘 얼지 않는 이유는 바다의 열 용량 및 열 교환 특성과 관련이 있습니다. 열 용량: 바다는 물로 가득 차 있으며 물은 높은 열 용량을 가지고 있습니다. 이는 바다가 열을 흡수하거나 방출할 때 매우 느리게 변화함을 의미합니다. 따라서 바다는 기온이 변화할 때 더 느린 반응을 보이며, 얼기보다는 서서히 기온을 조절하는 역할을 합니다.열 교환: 바다의 상표층은 대기와 상호작용하여 열 교환이 일어나기 때문에 얼어버리기가 어렵습니다. 바다의 상표층은 대기와 주변 환경과의 열 교환이 끊임없이 일어나며, 이로 인해 바다의 온도가 안정적으로 유지됩니다. 따라서 바다는 영하 기온에 노출되어도 그대로 유지되는 경향이 있습니다.열 흐름: 바다의 물은 표면부터 깊이로 흘러가는데, 이로 인해 얼음이 빠르게 형성되기 어렵습니다. 바다의 물은 위에서 아래로 계속 흘러가며, 이로 인해 얼음이 표면에 형성되기 어려워지고 물이 고온의 깊은 층으로 대체됩니다. 이러한 흐름은 얼음 형성을 어렵게 만듭니다.그러나 주변 기후 조건, 풍력, 바다의 위치 및 지리적 조건에 따라 바다가 얼 수도 있습니다. 특히 매우 추운 겨울이 오래 지속되는 지역에서는 바다가 얼 수 있으며, 이러한 조건에서는 바다 얼음이 형성됩니다.