안녕하세요~과학전문가 조인철입니다.
전기·전자
Q. 배터리를 기구류에 오래 끼워두고 방치하면 왜 하얀색 물질이 나오나요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.배터리를 오래 사용하거나 사용하지 않은 상태로 오랫동안 방치하면, 배터리 내부에서 화학 반응이 일어나면서 외부로 물질이 새어나오는 경우가 있습니다. 이때 나오는 물질은 주로 강연철, 망간산 리튬 등의 화학 물질이며, 이러한 물질이 공기 중 수분과 반응하여 하얀색 물질이 된 것입니다.동전모양 배터리는 하얀색 물질이 안나오는 이유는, 동전모양 배터리의 경우 전극과 양극 사이에 강연철과 같은 화학 물질이 사용되지 않기 때문입니다. 따라서, 이러한 물질이 배터리 외부로 새어나오는 일이 없습니다.
화학
Q. 풍력의 에너지 관련 질문입니다
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.풍력으로 EES에 저장되는 양은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 가장 큰 요인은 풍력발전기의 출력과 풍속입니다. 풍속이 강할수록 발전기의 출력이 증가하게 되고, 저장되는 양도 많아집니다. 또한, 저장되는 양은 EES의 용량에 따라 다릅니다. 풍력으로 EES에 전기를 저장할 때 손실율이 발생합니다. 이는 전기가 변환되는 과정에서 발생하는 열 손실과 충전 및 방전 중 발생하는 손실 등으로 인해 발생합니다.보통 풍력발전기와 EES 사이에는 인버터라는 장치가 설치되어 있습니다. 이 인버터는 풍력발전기에서 생성된 DC 전기를 AC 전기로 변환하여 EES에 저장합니다. 이때, 인버터의 효율은 보통 90% 이상이며, 10% 이하의 전기가 손실됩니다. 또한, EES 내부에서는 충전 및 방전 중 에너지 변환 과정에서도 일정한 손실이 발생합니다. 이러한 손실은 EES의 종류에 따라 다르지만, 보통 5% 이하의 손실률을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 화산은 어떻게 폭발하나요? 화산이 어떻게 만들어지나요
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.화산이 만들어지는 이유는 지구 내부에서 뜨거운 용암과 기체, 물질이 지구 표면으로 분출되어 쌓이면서 형성됩니다. 이때 용암이 표면으로 분출되면서 공기와 만나면서 빠르게 냉각되면서 화산암이 형성됩니다.화산이 폭발하는 이유는, 용암과 기체가 차곡차곡 쌓이면서 화산 내부 압력이 커져서 폭발하게 됩니다. 우리나라에 대표적인 화산으로는 한라산, 백두산 등이 있습니다. 이 중에서도 한라산은 유네스코 세계자연유산으로 등록되어 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 비오는날 자동차 주행시 궁금한점
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.비오는 날에 고속도로에서 자동차의 뒷유리가 비를 맞지 않는 이유는 자동차의 디자인과 공기역학적 특성 때문입니다. 자동차는 디자인상으로 바람을 받아들이면서 앞쪽으로 밀어내는 형태로 설계되어 있습니다. 이런 형태로 설계된 자동차는 고속도로에서 주행할 때 공기역학적인 효과를 얻어 더욱 안정적인 주행을 할 수 있습니다. 따라서 바람을 받아들이는 앞쪽 유리에 비가 많이 맞게 되고, 반대로 뒤쪽 유리는 비가 맞는 정도가 적어지게 됩니다.
기계공학
Q. MRI 검사 원리를 알려주세요
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.MRI는 자기공명영상이라는 용어로도 불리며, 마그네틱 필드와 라디오파를 이용하여 인체 내부의 이미지를 촬영하는 의료진단 방법입니다. MRI의 원리는 인체 내부의 수소원자에 의해 생성되는 자기적인 신호를 이용하는 것입니다.MRI를 촬영할 때 환자는 강한 자기장 속에 놓이게 됩니다. 이 자기장 속에서 수소원자의 자기적인 특성이 바뀌게 되는데, 이 때 수소원자는 자기적인 에너지를 방출하면서 다양한 진동을 하게 됩니다. 이때 방출된 에너지를 측정하여 이미지를 생성합니다.MRI는 방사선을 사용하지 않으므로 X-ray와 CT와는 달리 방사선에 의한 부작용이 거의 없습니다. 그러나, 강한 자기장에 노출되는 것은 안전 문제가 있을 수 있으며, 금속이 들어있는 부분이나 심장 표기기를 사용하고 있는 경우에는 MRI를 받을 수 없는 경우도 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 비가 내리는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.비가 내리는 이유는 대기 중에 존재하는 수증기가 고온, 저압 또는 냉기, 고압과 같은 환경 변화에 의해 응축되어 구름을 형성하고, 이후에는 물방울 형태로 지면으로 떨어지기 때문입니다. 인위적으로 비를 내릴 수 있는 방방법으로는 요오드화은을 이용한 인공강우가 있습니다. 요오드화은을 이용한 인공강우는 비행기 등을 이용하여 구름에 요오드화은을 뿌려 구름을 이루는 작은 수증기 입자들이 잘 뭉치도록 해 인공적으로 비가 내리게 하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 여름철에 자동차가 기온보다 훨씬 뜨거워 지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.여름철에 자동차 보닛이 뜨거워지는 이유는 주변 기온이 높아지기 때문에 자동차에 직사광선이나 주변 열에 의해 열이 흡수되기 때문입니다. 또한, 자동차 엔진은 운전 중에 계속해서 열을 발생시키기 때문에, 열을 방출하기 위해 보닛으로 열을 방출하여 보닛이 더욱 뜨거워집니다.
화학
Q. 우리는 한겨울에 수도관 등이 동파하는 것을 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.물이 온도가 내려가서 얼면, 물 분자가 서로 결합하여 얼음 구조를 만들어내는데, 이 때 수소 결합이 더욱 강력하게 작용하게 됩니다. 이로 인해 물 분자 간의 평균 거리가 멀어지면서 부피가 더욱 커지게 됩니다.
기계공학
Q. 면도할때 그냥하면 좀 아프고 피도 날때도 있습니다.
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.미세하게 떨리는 면도기는 면도기의 날이 더 예리하고, 상태가 좋기 때문에 잘 깍이는 것일 수 있습니다. 또한,면도기의 미세한 떨림은 면도기 칼날의 날이 피부와 맞닿을 때 어느 한쪽 면이 더 잘 닿아있어서 생길 수 있고, 면도기가 떨리면서 깍이기 때문에 깊이가 일정하지 않아 불균일하게 면도가 될 수 있습니다.
화학
Q. 미세 플라스틱이 위험한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.미세플라스틱은 작은 입자로서 환경오염에 매우 큰 위험을 가지고 있습니다. 미세플라스틱은 일반적으로 우리가 사용하는 화장품, 세제 등에 들어있는 마이크로비즈를 말하는데, 이러한 미세플라스틱이 수도관을 통해 바다로 유출되면서 해양 생태계에 큰 영향을 미치고 있습니다.미세플라스틱은 작은 입자이기 때문에, 해양 생물들이 이를 먹게 되면 소화기관에 문제를 일으키거나, 독성 물질이 노출되어 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 또한, 미세플라스틱은 인간 건강에도 매우 위험합니다. 미세플라스틱이 인체에 노출되면 호흡기, 소화기 등의 기관에 문제를 일으킬 수 있으며, 독성 물질이 붙어 있을 경우에는 더욱 위험해질 수 있습니다.