안녕하세요 정철 전문가입니다.
화학
Q. 아이스크림은 왜 냉동실에 얼려도 딱딱해지지 않나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.아이스크림은 냉동실에서 얼리면 딱딱해지는 것이 일반적인데, 그 이유는 아이스크림 내부의 물 분자들이 얼어서 결정체를 형성하기 때문입니다. 그러나 아이스크림이 완전히 딱딱해지지 않는 이유는 아이스크림이 만들어질 때 사용되는 재료와 제조 과정에 있습니다.아이스크림은 냉동이 가능한 우유나 크림, 설탕 등이 혼합되어 만들어지며, 이때 추가되는 성분 중 하나가 안정제입니다. 안정제는 아이스크림이 녹을 때 물과 유지를 분리시키는 역할을 합니다. 또한, 아이스크림 내부에는 공기가 많이 포함되어 있습니다. 공기는 아이스크림을 부드럽고 가볍게 만들어줍니다.
화학공학
Q. 최초의 합성 플라스틱은 무엇인가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.최초의 합성 플라스틱은 박물관 등에서 보존되고 있는 열화 셀룰로오스입니다. 열화 셀룰로오스는 자연에서 발견되는 셀룰로오스를 처리하면 얻을 수 있는 합성 고분자로, 1856년 영국의 알렉산더 파크스가 발명하였습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주 행성까지의 거리는 어떻게 측정 할 수 있나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.레이더 측정 : 행성 또는 그 위성의 표면에 레이더 신호를 보내고, 이 신호가 돌아올 때까지 걸리는 시간을 측정하여 거리를 계산합니다. 이 방법은 비교적 가까운 행성에 대해서는 정확하게 거리를 측정할 수 있습니다.삼각 측량 : 지구상의 두 지점에서 동시에 해당 행성을 관측하고, 이를 기반으로 삼각측량법을 이용하여 거리를 측정합니다. 이 방법은 대략적인 거리 측정에 적합하며, 지구상의 두 지점이 서로 멀리 떨어져 있을수록 정확도가 높아집니다.패러랙스 측정 : 지구가 태양 주위를 공전하면서, 행성의 위치가 변화하게 됩니다. 이때 행성의 위치 변화를 관측하여, 지구와 태양 사이의 거리를 계산하는 방법입니다.광학 측정 : 행성의 빛의 밝기와 색상을 분석하여 거리를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 주로 먼 거리에 있는 행성에 대한 거리 측정에 이용됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주선의 평균적인 속도는 어느정도 되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.우주선의 속도는 우주 탐사의 목적과 운송 수단에 따라 다양합니다. 일반적으로 태양계 내의 행성 탐사를 위한 우주선의 속도는 매우 높지 않습니다. 예를 들어, 지구에서 화성까지의 여행 시 평균적인 우주선 속도는 약 24km/s 정도입니다.그러나, 보다 먼 우주 탐사를 위한 우주선의 속도는 훨씬 높아질 수 있습니다. 예를 들어, 노스 폴 가까운 위치에 위치한 태양궁의 한 지점까지 도달하는데 필요한 최소한의 속도는 약 42km/s입니다. 이와 같이 극단적인 속도를 필요로 하는 경우에는 우주선의 엔진과 연료 등이 그에 맞게 설계되어야 합니다.또한, 우주선이 대기권 밖에서 운행하므로, 지구에서는 일반적으로 느리게 움직이는 것처럼 보입니다. 예를 들어, 극초음속 비행을 하는 SR-71 Blackbird 전투기는 지상에서는 최대 속도가 약 3,529km/h이나 대기권 밖에서는 약 8,000km/h 이상의 속도를 낼 수 있습니다. 마찬가지로, 우주선도 지상에서는 속도가 빠르게 보이지 않지만, 실제로는 매우 높은 속도로 움직이고 있습니다.
토목공학
Q. 인공강우의 기술력과 현실화 가능성에 대하여 질문입니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.인공 강우 기술은 기존의 우천 모의 시스템을 기반으로 발전되어 왔습니다. 대표적으로 해저에 설치된 열 대기 등을 이용하여 강수를 유도하는 "해양 인공 강우" 기술이 있습니다. 또한, 운전 수색기나 센서 등을 이용하여 구름의 상태를 파악하여 인공 강우를 유도하는 기술도 개발 중입니다.현재 인공 강우 기술의 발전 상황은 여러 가지 요인에 따라 다릅니다. 인공 강우 기술이 어떤 방식으로 개발되느냐, 인공 강우의 목적이 무엇이냐에 따라서도 가능성은 다를 수 있습니다. 인공 강우가 효과적으로 일정 지역에 물을 공급할 수 있다면, 물 부족으로 고통받는 지역에서 큰 도움이 될 수 있을 것입니다. 그러나, 인공 강우가 재난이나 기상 조건 등 예측하기 어려운 상황에서 사용되는 경우에는 예측과 달리 강우량이 적을 수 있어서 효과적이지 않을 수 있습니다.따라서, 인공 강우 기술이 어느 정도 발전하고 있으나, 이를 실제로 현실화하기 위해서는 기술적, 경제적, 환경적 등 다양한 문제를 해결해야 할 필요가 있습니다. 현재까지는 실험적인 단계에서 큰 관심을 받고 있지만, 실제로 보급이 가능한 수준으로 개발되기까지는 시간과 노력이 필요할 것으로 보입니다.
기계공학
Q. 영구자석는 어떻게 만드는지요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.영구자석은 일반적으로 세 가지 과정을 거쳐 제작됩니다.혼합 과정: 철, 보르, 코발트, 네오디뮴 등의 원료를 정밀하게 혼합합니다.성형 과정: 혼합된 원료를 고열로 가열하여 자성체로 만듭니다. 이 자성체는 고온 상태에서 성형기로 가공하여 원하는 모양으로 만듭니다.처리 과정: 성형된 자성체를 가열하여 극화합니다. 이 과정에서 자성체 내부의 분자들을 일정한 방향으로 정렬시켜 자기장이 형성됩니다.
생물·생명
Q. 마이크로바이옴과 장내 미생물의 차이가 궁금합니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.마이크로바이옴은 생물의 미생물 군집 전체를 의미합니다. 즉, 마이크로바이옴은 동물과 식물 등의 생물체 내부나 표면에 서식하는 광범위한 미생물 군집을 포함하고 있습니다. 이러한 미생물 군집은 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 선충, 원충 등 다양한 생물체들이 포함됩니다.반면에, 장내 미생물은 소화기관 내부의 미생물 군집을 의미합니다. 인간의 소화기관에는 수천 종 이상의 미생물이 존재하며, 이들 미생물은 대부분 박테리아 종류입니다. 이들 장내 미생물 군집은 우리의 건강에 매우 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 장내 미생물은 식물성 섬유질과 같은 영양소를 소화하는데 도움을 주며, 면역 체계를 강화하고, 소화기관 내부의 세균 감염을 예방하는 등의 기능을 합니다
전기·전자
Q. 전기 절약기라는 제품들 효과가 있나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.가정용 전기 절약기는 대개 두 가지 방법으로 전기를 절약합니다. 첫째는 불필요한 전력을 차단하는 것이고, 둘째는 전기를 효율적으로 사용하도록 도와주는 것입니다. 전력을 차단하는 절약기는 스탠바이 전력을 차단하거나, 전원 차단 후 다시 연결해 전기 사용량을 감소시키는 방법 등으로 작동합니다. 전기를 효율적으로 사용하도록 도와주는 절약기는 전력 공급을 안정화시키고, 전기 노이즈를 감소시키는 등의 방법을 사용합니다.일부 전기 절약기는 실제 전기 사용량을 줄이는 것이 아닌, 전력량 측정기를 조작해 전기 사용량을 줄인 것처럼 보이도록 하는 경우도 있습니다. 이러한 경우에는 전기 사용량을 실제로 감소시키지 않으므로, 전기 요금이 저렴해지지 않습니다.전기 절약기의 효과는 제품의 종류와 품질, 전기 사용 패턴 등에 따라 다를 수 있습니다. 일부 제품들은 효과가 미미하거나 없는 경우도 있습니다. 따라서 전기 절약기를 구매할 때는 상품 정보를 충분히 확인하고, 신뢰할 수 있는 제품을 선택하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 서해안이 동해안보다 조수간만의 차이가 심한 것은 어떤이유인지 궁금합니다
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.서해안은 지형적으로는 남쪽으로 향하는 강들이 많이 흐르기 때문에 수온이 낮아집니다. 또한 서해안의 바다는 바다 위를 지나가는 찬 기류의 영향을 많이 받기 때문에 남쪽으로 향하는 강들의 물이 바다에 이어질 때까지 충분히 따뜻하지 못합니다. 따라서 서해안은 전반적으로 수온이 낮고 염분 농도가 낮은 특징을 가집니다.반면 동해안은 서해안과 달리 북쪽으로 향하는 찬 기류와 함께, 서해안에 비해 남쪽으로 향하는 강들이 적기 때문에 수온이 높습니다. 또한 동해안은 겨울철에는 북쪽에서 대륙에서 불어오는 찬 기류와 남쪽에서 불어오는 온난한 기류가 충돌하기 때문에 수온 차이가 크게 벌어지는 특징을 가집니다. 이러한 기상 조건과 지형적인 요인들이 동해안과 서해안의 조수 차이를 만들어 냅니다.
토목공학
Q. 바나나 우유는 바나나없이 어떻게 바나나향과 맛을 내나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.바나나 우유는 인공적인 바나나 향과 맛을 내기 위해 바나나 향료와 인공 감미료가 첨가됩니다.바나나 향료는 주로 천연과 합성 방식으로 제조됩니다. 합성 바나나 향료는 주로 이소아미루와 벤질알데하이드등을 사용하여 만들어집니다. 이러한 화학 물질들은 바나나의 특정한 향과 맛을 모방할 수 있도록 설계된 것입니다.인공 감미료는 바나나 우유의 당도를 높이기 위해 사용됩니다. 대부분의 바나나 우유는 설탕을 사용하여 당도를 높이지만, 일부 제품은 과일당 또는 글루코오스 등 다른 감미료를 사용할 수도 있습니다.따라서 그냥 흰우유를 드시는게 좀더 좋지 않을까 생각합니다.