안녕하세요~과학전문가 조인철입니다.
토목공학
Q. 저수지에 녹조현상이 생기는 이유는?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.저수지에서 녹조 현상이 생기는 이유는 주로 농업 부산물과 폐수 등에서 나오는 질소와 인이 물에 섞여서 질소와 인이 많은 수질로 변화하기 때문입니다. 이러한 수질 변화는 노폐물이 쌓이면서 물 속의 산소가 부족해지고 이산화탄소와 메탄 등의 가스가 생성되면서 물의 pH도 변화합니다. 이러한 환경 변화로 인해서 녹조 균류가 대량으로 번식하면서 수면이 푸른색으로 변화하는 것을 녹조 현상이라고 합니다.
전기·전자
Q. 인덕션렌즈의 원리가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.인덕션레인지는 전자기장을 이용하여 요리를 가열하는 원리로 작동합니다. 이 원리는 전기가 흐르는 코일 안에 있는 자기장이 주변에 위치한 요리용기의 금속 바닥에 유도되면서 열을 발생시키는 것입니다. 따라서 특정한 종류의 금속 바닥을 가진 요리용기를 사용해야 인덕션레인지를 효과적으로 사용할 수 있습니다. 인덕션레인지의 효율적인 사용법은 적절한 요리용기를 선택해야합니다. 인덕션레인지는 자기장에 의해 금속 바닥이 가열되므로 자기장을 잘 인식하는 자성을 가진 금속 바닥을 가진 요리용기를 선택해야 합니다. 일반적으로 강철 또는 철강으로 된 요리용기가 가장 효과적입니다.
토목공학
Q. 잠을 적게 자면 왜 피곤한건가요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.잠을 적게 자게 되면 우리 몸 내부의 다양한 기능들이 원활하게 작동하지 않게 됩니다. 잠을 자는 동안 우리 몸은 신체적, 정신적으로 회복되며 에너지를 충전합니다. 그러나 잠을 충분히 자지 않으면 몸의 대사 기능이 상승하면서 에너지 소모가 많아지게 됩니다. 이로 인해서 피로감, 집중력 저하, 기억력 감퇴, 심한 경우에는 우울증 등의 문제가 생길 수 있습니다. 일반적으로 성인이 하루에 필요한 수면 시간은 7~9시간 정도 필요합니다.
전기·전자
Q. 전기회로에서 저항은 무엇에 의해 정해지나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.전기회로에서 저항은 물질의 종류와 길이, 단면적 등에 따라 결정됩니다. 일반적으로 전기가 잘 통하는 금속류는 저항이 낮고 전기가 잘 통하지 않는 유전체류는 저항이 높습니다.
전기·전자
Q. 가전제품에 인버터를 설치하면 어떤편리함이 있나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.인버터는 가전제품의 전력을 안정적으로 공급하기 때문에 전압의 변동이나 갑작스러운 전력의 변화에도 민감하게 반응하지 않습니다. 이렇게 안정적인 전력 공급으로 인해 가전제품의 수명이 늘어납니다. 또한, 인버터는 가전제품의 전력 사용량을 조절할 수 있습니다. 일반적으로 가전제품은 최대 전력을 사용할 때에만 최고의 성능을 발휘합니다. 그러나 인버터를 이용하면 사용자가 원하는 전력량을 조절할 수 있으므로 전력 소비를 줄이면서도 원하는 성능을 얻을 수 있습니다. 이러한 효율적인 전력 사용으로 인해 전기 요금을 절약할 수도 있습니다. 마지막으로 인버터는 가전제품의 작동 소음을 줄일 수 있습니다. 일반적으로 가전제품은 작동 중에 소음이 발생합니다. 그러나 인버터를 이용하면 전력의 변동을 조절할 수 있기 때문에 가전제품의 작동 소음을 줄일 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 산에 올라가면 산소량이 떨어지는 건가요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.산에 올라가면 산소량이 떨어지는 이유는 산에 올라갈수록 공기압이 낮아져서 산소량이 감소하기 때문입니다. 공기압은 대기 중의 분자들이 지표면에 의해 압축되어 만들어지는 압력입니다. 산에 올라갈수록 고도가 높아지므로 지표면의 공기압이 감소합니다. 이때, 공기압이 감소하면 분자들이 희박해지므로 산소 분자의 수도 적어지게 됩니다. 따라서 산에 올라갈수록 공기압이 낮아져서 산소량이 감소하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 항만 부두에 있는 커다란 컨테이너선박이 어떻게 물 위에 떠올라 있을 수 있나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.컨테이너 선박은 선체의 윤곽선이 물의 저항을 최소화하도록 설계되어 있습니다. 선박의 윤곽선은 바다의 파도, 풍력, 조류 등의 영향을 최대한으로 받지 않도록 곡선이나 각도 등이 조절되어 있습니다. 이러한 디자인으로 인해 선박은 물 위에서 부력을 받아 떠오르게 되며, 바다의 파도나 풍력에도 영향을 받지 않고 안정적으로 항해할 수 있습니다.또한, 컨테이너 선박은 프로펠러를 회전시켜서 물을 밀어내어 선박을 움직입니다. 프로펠러는 선박의 뒤쪽에 위치하며 회전력에 의해 물을 밀어내면서 선박을 움직입니다. 이때, 프로펠러 뒤쪽에는 물의 저항이 발생하게 되는데 이 저항은 선박의 방향과 움직임을 조절하는데 사용됩니다.
전기·전자
Q. 형광등과 LED의 차이는 무엇일까요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.형광등은 유리관 내부에 수은 증기가 존재하며, 전기 에너지로 수은 증기를 활성화시켜 자외선을 방출합니다. 이 자외선은 형광체라는 물질에서 가시광선으로 변환되어 빛을 발합니다. 이러한 작동 방식으로 인해 형광등은 일반 조명에 비해 상대적으로 적은 전력으로 많은 빛을 발하며 긴 수명을 가지고 있습니다. 그러나 형광등은 불규칙적인 발광, 눈부심, 수은 등의 문제로 인해 환경적인 문제로 여겨지기도 합니다.LED는 반도체 소자에서 전기 에너지를 빛으로 변환하는 방식으로 작동합니다. LED는 매우 적은 전력으로도 높은 효율성을 가지며 긴 수명과 높은 내구성을 가지고 있습니다. 또한, LED는 형광등과 달리 수은 등의 유해 물질이 포함되어 있지 않으므로 환경적으로 더 친화적입니다.
화학
Q. 프레온가스는 어떻게 오존층을 파괴하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.프레온 가스는 지구 대기권에 도달하면 자외선에 노출되면서 염소와 브롬이 활성화됩니다. 이러한 활성화된 염소와 브롬은 오존 분자와 상호 작용하여 이온화된 산소 원자와 이온화된 산소 분자를 생성합니다. 그리고 이러한 이온화된 산소 원자와 이온화된 산소 분자는 오존을 분해하게 되어 오존층을 파괴합니다.
전기·전자
Q. 에어컨은 어떤과학적원리로 차가운바람이 나오나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.에어컨은 냉매라는 물질을 사용하여 공기를 냉각합니다. 냉매는 압축기에서 압축되고 이때 온도가 올라갑니다. 그 다음 냉매는 증발기에서 확장되면서 온도가 떨어지고 이때 주위 공기에서 열을 흡수합니다. 이러한 열 역학 원리를 이용하여 에어컨은 공기를 냉각하게 됩니다.에어컨이 인체에 해로운 이유 중 하나는, 에어컨 내부에서 냉각된 공기가 건조한 공기이기 때문입니다. 이러한 건조한 공기는 피부와 눈, 입, 코 등의 점막을 건조하게 만들 수 있습니다. 그러나 현재의 대부분의 에어컨은 공기 중 습기를 조절하는 가습기 기능이 내장되어 있기 때문에 이러한 문제점은 해결될 수 있습니다.