안녕하세요. 김형윤 전문가입니다.
전기·전자
Q. 전압의 차이는 왜 있고 장단점이 뭔가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.정격전압은 전기 장비에 인가되는 전압의 크기를 말합니다. 정격전압은 전기 장비의 안전과 효율에 영향을 미치기 때문에, 전기 장비를 사용할 때는 정격전압에 맞는 전압을 사용해야 합니다.정격전압 110V는 미국, 일본, 캐나다 등에서 주로 사용되는 전압입니다. 정격전압 110V의 장점은 전선이 가늘고, 전기 장비가 작고 가볍다는 것입니다. 또한, 정격전압 110V는 정격전압 220V에 비해 전기 요금이 저렴합니다. 하지만, 정격전압 110V의 단점은 전기 장비의 출력이 낮다는 것입니다.정격전압 220V는 유럽, 한국, 중국 등에서 주로 사용되는 전압입니다. 정격전압 220V의 장점은 전기 장비의 출력이 높다는 것입니다. 또한, 정격전압 220V는 정격전압 110V에 비해 전기 요금이 비쌉니다. 하지만, 정격전압 220V의 단점은 전선이 굵고, 전기 장비가 크고 무겁다는 것입니다.정격전압 380V는 산업용 장비에서 주로 사용되는 전압입니다. 정격전압 380V의 장점은 전기 장비의 출력이 매우 높다는 것입니다. 또한, 정격전압 380V는 정격전압 220V에 비해 전기 요금이 비쌉니다. 하지만, 정격전압 380V의 단점은 전선이 매우 굵고, 전기 장비가 매우 크고 무겁다는 것입니다.정격전압은 전기 장비의 안전과 효율에 영향을 미치기 때문에, 전기 장비를 사용할 때는 정격전압에 맞는 전압을 사용해야 합니다.
기계공학
Q. 4680베터리는 어느정도 수율이 나와야 경쟁력이 생기나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.4680 배터리는 기존 2170 배터리보다 용량이 5배, 출력이 6배 높고, 주행거리가 16% 늘어난 차세대 배터리입니다. 하지만, 4680 배터리는 생산 공정이 복잡하고, 제조 비용이 높기 때문에, 수율이 낮은 편입니다.4680 배터리가 경쟁력을 갖추기 위해서는 수율이 70% 이상이 되어야 합니다. 현재, 테슬라의 4680 배터리 수율은 50% 수준으로 알려져 있습니다. 테슬라는 2023년 말까지 4680 배터리 수율을 70%까지 끌어올릴 계획입니다.4680 배터리의 수율이 높아지면, 전기차의 가격이 낮아지고, 주행거리가 늘어나면서 전기차 시장의 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 영화에서처럼 다른 행성에서 작물을 재배할 수 있나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.네, 다른 행성에서 식물을 재배할 수 있습니다. 하지만, 다른 행성의 환경은 지구와 매우 다르기 때문에, 식물을 재배하기 위해서는 많은 어려움을 극복해야 합니다.가장 큰 어려움은 식물이 생존하기 위해 필요한 물과 공기의 공급입니다. 다른 행성에는 지구와 같은 양의 물이 존재하지 않을 수도 있고, 공기의 조성이 지구와 다를 수도 있습니다. 따라서, 식물을 재배하기 위해서는 충분한 양의 물을 공급하고, 공기의 조성을 지구와 비슷하게 만들어야 합니다.또 다른 어려움은 식물이 생존하기 위해 필요한 온도와 빛의 조건입니다. 다른 행성의 온도와 빛의 강도는 지구와 다를 수 있습니다. 따라서, 식물을 재배하기 위해서는 적절한 온도와 빛의 조건을 만들어야 합니다.이러한 어려움에도 불구하고, 다른 행성에서 식물을 재배하는 것은 매우 중요한 일입니다. 다른 행성에서 식물을 재배하는 것은 인간이 다른 행성에 정착하기 위한 첫 걸음이 될 수 있습니다. 또한, 다른 행성에서 식물을 재배하는 것은 식량을 생산하고, 산소를 공급하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.현재, NASA와 같은 우주기관에서는 다른 행성에서 식물을 재배하는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 노력이 성공한다면, 인간은 다른 행성에 정착하고, 새로운 문명을 이룩할 수 있을 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 다공질이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.네, 다공질(多孔質, porous)은 지구과학에서, 암석이나 토양과 같은 물질이 작은 구멍이나 틈을 많이 가지고 있는 것을 말합니다. 다공질은 물, 기체, 유기물질 등을 저장할 수 있는 능력이 뛰어나며, 따라서 생물의 서식지, 지하수의 저장소, 오염물질의 흡착제 등으로 사용됩니다.다공질의 크기는 매우 다양하며, 매우 작은 구멍부터 큰 구멍까지 포함됩니다. 구멍의 크기는 다공질의 형성 과정에 따라 달라지며, 암석의 경우 퇴적암은 화산암보다 일반적으로 더 많은 구멍을 가지고 있습니다. 토양의 경우, 토양의 종류에 따라 다공질의 크기가 달라지며, 모래는 점토보다 일반적으로 더 많은 구멍을 가지고 있습니다.다공질은 지구의 환경에 중요한 역할을 합니다. 다공질은 지하수의 저장소 역할을 하며, 따라서 지구의 생태계 유지에 필수적입니다. 또한, 다공질은 오염물질의 흡착제로 사용되어 환경을 보호하는 데에도 도움이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 날씨가 더우면 매미가 왜 그렇게 우나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.네, 기온과 매미가 우는 것 사이에는 관계가 있습니다. 매미는 곤충 중에서 가장 큰 울음소리를 내는 종으로, 울음소리는 짝짓기를 위한 신호입니다. 매미는 기온이 25도 이상이 되면 울기 시작하고, 기온이 높을수록 더 큰 소리로 울게 됩니다. 따라서 여름철에 매미의 울음소리가 더 크게 들리는 것입니다.매미가 울음소리를 내는 원리는 날개를 매우 빠르게 움직여 진동을 일으키는 것입니다. 매미의 날개는 1초에 600번 이상 움직일 수 있으며, 이때 발생하는 진동이 울음소리로 들립니다. 매미의 울음소리는 종류에 따라 다르며, 보통 1분에 100~1000번 정도 울게 됩니다.매미의 울음소리는 여름철의 대표적인 자연 소리 중 하나입니다. 매미의 울음소리는 시원하고 여유로운 분위기를 연출하며, 때로는 마음을 차분하게 해주는 효과도 있습니다.
화학
Q. 산성과 알칼리를 같은 비율로 섞으면 중성이 되는건가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.산성용액과 알칼리용액을 반반씩 섞을 경우, 일반적으로 중성 용액이 생성되지 않습니다. 중성 용액은 pH 값이 7인 용액을 의미합니다.산성용액은 pH 값이 0에서 7 사이이며, 수소 이온 (H+)의 농도가 높습니다. 알칼리용액은 pH 값이 7에서 14 사이이며, 수산화 이온 (OH-)의 농도가 높습니다.산성과 알칼리는 서로 반대의 특성을 가지므로, 반반씩 섞을 경우 pH 값을 중성인 7로 만들기는 어렵습니다. 대신, 산성과 알칼리가 중화되어 중간 정도의 pH 값을 가진 용액을 만들 수 있을 것입니다. 그러나 정확한 pH 값은 섞이는 산성과 알칼리 용액의 농도와 특성에 따라 달라질 수 있습니다.따라서, 산성과 알칼리 용액을 정확히 반반씩 섞어 중성 용액을 만들고자 한다면, 산성과 알칼리 용액의 농도와 종류를 고려하여 적절한 비율로 조절해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태풍이 오기 전에 하늘이 왜 붉어지나요??
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.태풍이 오기 전에 하늘이 붉어지는 것은 태풍의 전조증상 중 하나입니다. 이러한 현상은 대기 중에 있는 미세한 먼지나 수증기가 태풍의 전면과 만나서 일어나는 현상으로 알려져 있습니다.태풍의 전면에는 고기압이 위치하고 있으며, 대기가 상승하면서 고온다습한 공기가 상승하게 됩니다. 이 때, 공기 중의 수증기가 농도가 높은 상태로 상승하여 고기압의 경계면에서 냉각되면서 구름이 형성됩니다. 태풍이 다가오면 이러한 구름도 태풍의 전면으로 이동하면서 붉은 빛을 발산하게 됩니다.또한, 태풍이 다가올 때에는 해수면과 대기가 교류하면서 해수면에서 수증기가 많이 발생하게 됩니다. 이 때, 빛의 파장 중 붉은색 파장의 흡수가 적기 때문에 붉은 빛이 가장 많이 반사되어 하늘이 붉게 물들게 됩니다.따라서, 태풍이 다가올 때에는 하늘이 붉게 물들면서 태풍의 전조증상임을 알리게 됩니다.태풍의 전조증상은 다음과 같습니다:1. 바람의 강도와 방향의 변화: 태풍이 다가올 때, 바람의 세기와 방향이 자주 바뀌는 것을 느낄 수 있습니다. 바람이 강하게 불고, 남쪽에서 북쪽으로 바람이 불거나, 서쪽에서 동쪽으로 바람이 불기도 합니다.2. 구름의 변화: 태풍이 다가올 때, 구름의 형태와 높이가 자주 변합니다. 태풍이 다가올 때 구름이 점점 더 짙어지며, 구름의 높이가 높아지기도 합니다.3. 강우와 천둥번개: 태풍이 다가올 때, 비가 자주 내리며, 번개와 천둥이 자주 울리기도 합니다.4. 파도의 높이 변화: 태풍이 다가올 때, 파도의 높이가 자주 변합니다. 파도가 점점 더 커지고, 파도의 강도가 강해질 수 있습니다.5. 기압의 변화: 태풍이 다가올 때, 기압이 낮아지기도 합니다. 이로 인해 공기압차가 커져서 바람이 강해지고, 강한 비와 폭우가 내리기도 합니다.태풍이 다가올 때는, 위와 같은 전조증상을 미리 파악하여 대비할 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 이를 위해 기상청의 태풍 정보를 주시하고, 안전한 장소로 대피하는 등 안전 대책을 마련해두는 것이 좋습니다.
화학
Q. 술을 마시면 왜 머리가 아프고 필름이 끊겨요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.술을 마시면 머리가 아픈 이유는 다양합니다. 그러나 가장 일반적인 이유는 알코올의 신경독성입니다.알코올은 신경계에 영향을 미치며, 뇌의 혈액순환을 감소시키고, 뇌세포의 활동을 억제합니다. 이로 인해 뇌에 산소와 영양분 공급이 부족해지고, 뇌세포가 손상을 입을 수 있습니다. 이러한 상태에서 뇌세포가 손상을 입으면 두통이나 어지러움과 같은 증상이 나타날 수 있습니다.또한, 알코올이 디하이드로제네이스(DH)라는 효소를 분비하게 되는데, 이 효소가 뇌에서 분비되는 화학물질인 시로토닌과 상호작용하여 불안, 우울증, 두통 등의 증상을 유발할 수도 있습니다.마실 때는 적당량을 유지하고, 물 등을 함께 섭취하여 탄수화물과 물분을 보충하는 것이 좋습니다. 그리고 술을 마시고 머리가 아플 때는 휴식을 취하고 충분한 물과 영양분을 섭취하여 뇌세포를 회복시키는 것이 좋습니다.
생물·생명
Q. 동물의 눈도 천연색으로 보이나요??
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.일반적으로 동물의 눈도 천연색으로 보입니다. 그러나 인간과 동물의 눈의 구조와 색상 감지 능력이 다르기 때문에, 동물들이 인간과는 다른 색상 범위를 인식할 수도 있습니다.예를 들어, 개와 고양이는 인간보다 파장이 짧은 자외선 영역을 포함하여 더 넓은 색상 범위를 인식할 수 있습니다. 그러나 다른 동물들은 인간과 비슷한 색상 감지 능력을 가지고 있습니다.또한, 동물들의 눈에 따라서는 인간과 다르게 망막에 있는 색소 세포의 종류와 갯수가 다를 수 있어서 색상 감지 능력이 다르게 나타날 수 있습니다.따라서, 동물들이 인간과 같은 색상을 인식하는지 여부는 동물 종류와 눈에 따라 다를 수 있습니다.
토목공학
Q. 염분이 있는 땅에는 식물이 자라지 않는 이유?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.염분이 있는 땅에서 식물이 자라지 않는 이유는 다음과 같습니다:1. 이온 독성: 높은 염분 농도는 토양에 존재하는 이온들의 독성을 증가시킵니다. 특히 염화나트륨(NaCl)과 같은 염분은 식물이 필요로 하는 물과 영양분의 흡수를 방해하고, 셀 내부의 균형을 깨뜨리는 결과를 초래합니다.2. 수분 흡수 억제: 염분이 많은 토양은 식물이 물을 흡수하는 데 필요한 뿌리의 수분 흡수를 방해할 수 있습니다. 염분이 높으면 토양의 수분 허용력이 감소하고, 식물의 뿌리는 물을 흡수하기 어려워집니다.3. 이온 불균형: 고농도의 염분은 토양 내의 이온 농도를 균형 없이 만들 수 있습니다. 식물은 특정한 비율로 영양분을 흡수해야 하는데, 염분으로 인해 이온 불균형이 발생하면 식물의 영양 흡수와 신진대사에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.4. 증발과 수분 손실: 염분이 많은 토양은 수분 증발을 촉진시키는 경향이 있습니다. 이로 인해 토양의 수분이 신속하게 증발되며, 식물이 필요로 하는 충분한 수분 공급이 어려워집니다.따라서, 염분이 많은 땅에서는 식물이 올바로 자라거나 생존하기 어려울 수 있습니다. 염분을 제거하거나 토양을 적절하게 처리하여 염분 농도를 낮출 필요가 있습니다.