안녕하세요. 김형윤 전문가입니다.
화학
Q. 주변에 공기가 없는 진공 상태이면, 음식은 부패하나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.진공 상태에서 음식은 부패하지 않습니다. 진공 포장은 공기가 없는 상태에서 식품을 보관하는 방식으로, 공기를 차단하여 진행되는 산화 및 미생물 생장, 번식 등의 과정을 억제하여 식품의 유통기한을 연장하는 효과가 있습니다. 공기 중에는 산소, 이산화탄소, 물증기 등이 포함되어 있어, 이러한 환경에서 식품이 공기와 접촉하면 산화 및 미생물의 번식이 활발하게 일어납니다. 그러나, 진공 포장은 이러한 과정을 방지하기 때문에 식품이 오래 보관될 수 있습니다. 하지만, 진공 포장이라고 해서 모든 종류의 식품이 오랜 기간 동안 신선하게 보관될 수 있는 것은 아닙니다. 일부 식품은 공기가 없는 환경에서도 빠르게 부패하기 때문에, 보관 기간이 짧아질 수 있습니다. 또한, 식품의 종류와 유통기한 등에 따라 진공 포장의 효과는 달라질 수 있습니다.
전기·전자
Q. 원자력 발전은 어떤 원리로 전기를 발전하는 것인가요?
원자력발전은 원자핵 붕괴에서 발생하는 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식입니다. 원자핵 붕괴는 핵분열 혹은 핵융합으로 발생할 수 있으며, 대표적으로 핵분열 반응을 이용한 원자력발전소가 있습니다.원자력발전소에서는 핵분열 반응을 일으키기 위해 핵분열 물질인 우라늄을 사용합니다. 우라늄 핵은 중성자를 포함하고 있으며, 중성자가 충돌하여 핵분열을 일으키면서 에너지가 발생합니다. 이러한 과정에서 발생한 열은 물을 가열하여 증기를 생산하고, 증기는 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 발전기를 작동시킵니다.원자력발전소에서는 핵분열 반응을 일으키는 우라늄 핵을 제어하는 시스템을 갖추고 있습니다. 이 시스템은 핵분열 반응을 일으키는 핵 분열체의 수를 조절하여, 핵분열의 속도와 열생산량을 조정할 수 있습니다. 또한, 원자력발전소에서는 방사능 물질의 유출을 방지하기 위한 안전장치와 방사능 폐기물 처리 시스템을 갖추고 있습니다.원자력발전소는 대량의 전기 생산이 가능하며, 대기오염을 일으키지 않는 점에서 환경 친화적인 발전 방식으로 평가받고 있습니다. 그러나, 방사능 물질 유출 등의 사고가 발생하면 심각한 환경 오염 문제를 일으킬 수 있기 때문에, 안전 대책에 대한 지속적인 개선과 강화가 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. GPS가 정확히 위치를 측정하는 방법이 뭔가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.GPS(Global Positioning System)는 위성을 이용하여 위치 정보를 제공하는 시스템입니다. GPS는 지구를 둘러싸고 있는 24개의 인공위성에서 전파를 발생시켜, 이를 이용하여 수신기가 자신의 위치를 파악하는 방식으로 동작합니다. GPS는 위성에서 발생한 신호를 수신기로 전송하고, 수신기에서는 이 신호를 수신하여 시간과 주파수 등의 정보를 분석합니다. 이 정보를 기반으로 수신기는 자신과 위성 간의 거리를 계산하고, 이를 이용하여 자신의 위치를 파악합니다. GPS는 위성 간의 시간 차이를 이용하여 거리를 계산하는 방식으로 동작합니다. GPS 시스템에서는 각 위성이 자신의 위치와 시간 정보를 포함하는 신호를 계속해서 발생시키고 있습니다. 이 신호는 지구 상의 수신기에서 수신되며, 이를 이용하여 위성과 수신기 간의 거리를 계산합니다. GPS는 세계적으로 사용되고 있는 위치 정보 서비스 중 하나로, 군사, 항공, 해양 등의 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 또한, 스마트폰 등의 모바일 기기에서도 GPS를 이용하여 위치 정보를 제공하고 있습니다.
화학공학
Q. 산성계수가 가장 큰 화학물질은 무엇일까요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.산성계수는 화학물질의 산성 또는 염기성 정도를 나타내는 지표 중 하나입니다. 산성계수는 0에서 14까지의 범위를 가지며, 0에 가까울수록 강한 산성, 14에 가까울수록 강한 염기성, 7에 가까울수록 중성입니다.가장 강한 산성을 가진 화학물질은 플루오로알코올산(HOFO)으로, 산성계수는 -15입니다. 플루오로알코올산은 일부 실험실에서 사용되는 화학물질로, 강한 산성을 가지므로 항상 안전하게 다루어야 합니다. 그 외에도, 강한 산성을 가진 화학물질로는 규산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3) 등이 있습니다.
생물·생명
Q. 비오는 날에 창문을 열어도 미세먼지가 내부로 들어오나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.비오는 날에 창문을 열면 미세먼지가 실내로 들어오지 않습니다. 비가 내리면 대기 중의 미세먼지가 비와 함께 지면으로 침전되기 때문에, 실내의 공기는 상대적으로 더 깨끗해집니다. 따라서, 비오는 날에는 창문을 열어 환기를 해도 미세먼지가 들어오지 않습니다.하지만, 비오는 날에도 대기 중의 미세먼지 농도가 높은 경우에는 창문을 열어 환기를 해도 미세먼지가 실내로 들어올 수 있습니다. 이러한 경우에는 실내 공기 청정기를 사용하거나, 대기 중의 미세먼지 농도가 낮은 시간대에 환기를 하는 것이 좋습니다. 또한, 창문을 열어 환기를 하기 전에는 미세먼지 농도를 확인하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에 블랙홀이 발생하는 원인은 뭔가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.블랙홀은 대량의 질량이 작은 공간에 집중되면서 발생합니다. 일반적으로, 블랙홀은 매우 큰 별이 폭발하거나, 두 개의 중성자별이 충돌하여 합쳐지는 과정에서 발생합니다. 이러한 과정에서 대량의 질량이 작은 공간에 집중되면서 중력장이 매우 강력해집니다. 이러한 강력한 중력장으로 인해 빛도 블랙홀로 통과할 수 없게 되며, 블랙홀 주변에 있는 물체들도 중력에 의해 끌려들어가면서 블랙홀 안으로 끌려들어가서 물체가 블랙홀 안으로 떨어지면서 발생하는 진동이 블랙홀에서 소멸됩니다. 이렇게 블랙홀은 중력에 의해 빛과 물체를 모두 포획하고, 소멸시키는 것으로 알려져 있습니다.
전기·전자
Q. 주파수가 다른 전원을 투입하면 어떤 일이 생기나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.정격과 다른 주파수 전원을 인가하면 전기기기 동작에 문제가 발생할 수 있습니다. 전기기기는 제품 설계 시 정해진 전압과 주파수를 기준으로 제작되기 때문에, 정격과 다른 전원을 인가하면 전기기기 내부에서 전기적인 문제가 발생할 수 있습니다. 주파수가 높아지면 전기기기 내부에서 열이 발생하여 부품이 손상될 수 있고, 주파수가 낮아지면 전기기기가 원활하게 동작하지 않을 수 있습니다. 또한, 과전압이나 과전류 등의 문제도 발생할 수 있으며, 심각한 경우에는 화재의 위험도 있습니다. 따라서, 전기기기를 사용할 때에는 반드시 정격 전압과 주파수를 확인하고, 이를 기준으로 전원을 인가해야 합니다. 만약 전원이 정격과 다른 경우에는 전기전자기파 측정기와 같은 전기기기 분석 도구를 이용하여 전기기기 내부의 전기적인 문제를 파악할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 천둥 소리가 나는 이유는 무엇인가요??
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.천둥 소리는 번개가 발생할 때, 고온과 고압으로 인해 주변 대기가 급격하게 팽창하면서 발생합니다. 번개는 대기 중의 공기를 이온화시켜 전기적인 에너지를 방출하게 되는데, 이 에너지가 공기 분자와 충돌하면서 열 에너지로 변환됩니다. 이렇게 발생한 열 에너지로 인해 공기 분자들이 급격하게 팽창하면서 소리의 파동을 발생시키게 됩니다. 이러한 과정에서 발생하는 천둥 소리는 번개와 동시에 발생하지 않을 수도 있으며, 번개와 멀리 떨어진 곳에서도 들리는 경우가 있습니다. 이는 소리의 파동이 지형의 특성과 대기 조건에 따라 다르게 전달되기 때문입니다.
생물·생명
Q. 모든 사람의 뼈의 개수가 같진 않나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.아니요, 모든 사람의 뼈 갯수는 동일하지 않습니다. 사람의 뼈 수는 개인마다 다르며, 연령, 성별, 체질 등에 따라 차이가 있을 수 있습니다. 일반적으로 성인의 뼈 갯수는 약 206개인데, 이는 각각의 개별 뼈가 모두 서로 다른 크기와 형태를 가지기 때문에, 개인마다 뼈 수가 조금씩 차이가 있을 수 있습니다. 또한, 일부 인물들은 성장과정에서 뼈가 합쳐지지 않는 추가 뼈를 가지기도 합니다. 이러한 추가 뼈는 개인마다 다르며, 일부 인물들은 추가 뼈가 없는 경우도 있습니다.
전기·전자
Q. 자동차 거리센서는 어떤 원리인가요??
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.자동차 측후방센서는 초음파를 이용하여 근접 물체의 거리를 측정합니다. 후방센서는 자동차 뒷부분에 부착되어 있으며, 후미등 부근에 위치한 경우가 많습니다. 후방센서는 초음파 송신기와 수신기로 구성되어 있습니다. 초음파 송신기는 일정한 주파수의 초음파를 발생시켜, 주위에 있는 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산합니다. 이렇게 측정된 거리를 이용하여, 뒤쪽에 있는 물체와의 거리를 표시하거나 경고음을 발생시켜 운전자에게 안전 운전을 유도합니다. 이러한 후방센서는 자동차 주차를 보조하는데 많이 사용되며, 최근에는 후방 카메라와 결합하여 보다 정확한 정보를 제공하는 시스템도 개발되고 있습니다.