안녕하세요. 김형윤 전문가입니다.
화학
Q. 고구마,계란을 먹으면 독가스가 나온다고 하던데 왜 그런가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.고구마와 계란은 각각 화학적으로 안정한 물질인 탄산수소나트륨(NaHCO3)와 알부민(Albumin)이라는 단백질을 함유하고 있습니다. 그러나 이 두 가지 성분이 함께 반응하면서 화학 반응이 일어나게 되고, 이 과정에서 이산화탄소(CO2)가 발생합니다.고구마와 계란을 함께 조리하는 경우, 고구마에 포함된 탄산수소나트륨(NaHCO3)가 계란의 단백질인 알부민(Albumin)과 반응하면서 이산화탄소(CO2)가 생성됩니다. 이산화탄소는 가스 상태로 방출되어 냄새를 유발할 수 있습니다. 그러나, 이러한 반응은 식품의 안전성에 큰 영향을 미치지 않습니다. 고구마와 계란을 함께 조리하더라도, 적절한 조리 과정을 거치면 안전하게 섭취할 수 있습니다.
기계공학
Q. 공기청정기는 누가 개발을 하였나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.공기청정기의 최초 개발자는 정확히 알려져 있지 않습니다. 하지만, 공기청정기의 초기 모델은 1800년대 후반부터 1900년대 초반까지 수동으로 작동하는 장치였습니다. 이러한 초기 공기청정기는 먼지와 오염물질을 걸러내는데 사용되었습니다. 그 이후로 공기청정기는 지속적으로 발전해왔습니다. 1900년대 중반 경부터는 전기 에너지를 이용한 공기청정기가 등장하기 시작했으며, 1940년대에는 HEPA 필터가 개발되었습니다. 이후 공기청정기는 더욱 발전해가며, 현재에 이르러 다양한 종류와 기능의 공기청정기가 시장에 출시되고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주선의 외부 공간 활동 (EVA)에 대해 알려주세요. 우주 비행사들이 외부로 나가는 과정과 임무의 목적, 안전 조치 등에 대해 설명해주세요.
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.우주선의 외부 공간 활동(EVA, Extra-Vehicular Activity)은 우주 비행사가 우주선 외부로 나가서 우주 공간에서 작업을 수행하는 것을 말합니다. 이는 우주 탐사와 우주 공학 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다. 주요 목적은 다음과 같습니다.1. 우주선의 수리 및 유지 보수: 우주선은 엄청난 속도와 압력에 노출되어 있기 때문에, 수시로 수리 및 유지 보수가 필요합니다. EVA는 우주 비행사들이 우주선의 외부를 점검하고 수리하는 데 사용됩니다.2. 인공위성 및 우주 관측 기기의 설치 및 유지 보수: 인공위성과 우주 관측 기기는 주로 우주에서 작동하기 때문에, EVA를 통해 이들의 설치 및 유지 보수가 이루어집니다.3. 우주 탐사: EVA는 우주 비행사들이 우주 공간에서 샘플 수집, 실험 수행, 그리고 탐사 활동을 수행하는 데 사용됩니다.EVA는 매우 위험한 작업입니다. 우주 비행사들은 우주복을 입고, 우주선에서 외부 공간으로 나갑니다. 이 과정에서 다양한 안전 조치가 취해집니다. 예를 들어, 우주복은 외부 공간의 온도와 압력을 견딜 수 있도록 설계되어 있으며, 우주선과 우주 비행사 간의 통신이 원할하게 이루어지도록 통신 장비가 장착됩니다. 또한 우주 비행사들은 EVA 전에 다양한 훈련 과정을 거쳐 준비를 하게 됩니다. 이러한 안전 조치와 훈련을 통해 EVA는 가능한 위험을 최소화하고, 안전하게 수행될 수 있도록 지원됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주선의 역사와 주요 마일스톤은 어떻게 되나요? 우주선이 어떻게 발전해왔고 어떤 주요 도전 과제를 가지고 있나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.우주선의 역사와 주요 마일스톤은 다음과 같습니다.1. 1957년 10월 4일 - 소유즈 1호 발사: 인류 최초의 인공위성 발사2. 1961년 4월 12일 - 보스톡 1호 발사: 인류 최초의 우주 비행3. 1969년 7월 20일 - 아폴로 11호 착륙: 인류 최초의 달 착륙4. 1986년 1월 28일 - 챌린저호 폭발: 우주 여행의 안전 문제에 대한 인식 증가5. 1998년 11월 20일 - 국제 우주 정거장(ISS) 개방: 인류 최초의 대규모 국제 우주 스테이션 개방6. 2004년 6월 21일 - 스페이스쉽원의 최초 비행: 인류 최초의 민간 우주 비행7. 2012년 8월 6일 - 큐리오시티호 착륙: 화성 탐사의 대세를 바꾼 인류 최초의 로버 착륙8. 2020년 5월 30일 - 스페이스X 우주선의 첫 발사: 민간 기업의 우주 비행 새로운 시대 열어감이 외에도 많은 우주 탐사와 우주선 개발의 역사적인 순간들이 있습니다. 이러한 역사적인 사건들은 우주 탐사와 우주 산업의 발전에 큰 역할을 한 것으로 평가됩니다.
물리
Q. 부력은 과학적으로 어떤원리인가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.부력은 아르키메데스의 원리라는 과학 원리에 기반합니다. 이 원리는 "물체가 수면에 떠 있는 경우, 그 물체에 작용하는 부력은 그 물체가 밀어내는 수의 부피와 같다"는 것입니다. 이는 물체가 수면에 떠 있을 때, 그 물체에 작용하는 압력이 수면에 작용하는 압력과 같아진다는 것을 의미합니다.예를 들어, 배가 수면에 떠 있을 때, 배의 무게에 상응하는 부력이 작용합니다. 이는 배의 철강과 같은 물체가 수면 위에 떠 있을 수 있도록 해주는 원리입니다.부력은 물체가 수면 위에 떠 있을 때에만 작용하며, 물체가 수면 아래에 있거나 공중에 떠 있을 때는 작용하지 않습니다. 따라서, 부력은 물체가 수중에서 움직임을 제어하거나, 물체의 무게를 지탱하는 등 다양한 용도로 활용됩니다.부력은 아래와 같이 계산할 수 있습니다.부력 = 밀도 x 중력 가속도 x 부피여기서, - 밀도: 물체의 밀도 (kg/m^3)- 중력 가속도: 지구의 중력 가속도 (9.8 m/s^2)- 부피: 물체의 체적 (m^3)이 공식은 아르키메데스의 원리에 기반합니다. 즉, 물체가 물에 담겨 있을 때, 물의 양은 물체의 체적과 같다는 것입니다. 따라서, 물체의 부피와 밀도, 그리고 중력 가속도를 알면 부력을 계산할 수 있습니다.부력은 물체가 물 위에 뜨거나 가라앉지 않게 하는 힘으로, 보통 배, 부품, 또는 다른 물체가 물에 떠 있을 때 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 세계에서 최초로 우주에 간 사람은 누구인가요
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.최초로 우주에 간 사람은 소비에트 연방의 우주 비행사인 유리 고가릴로비치 가가릴린입니다. 1961년 4월 12일, 가가릴린은 소유즈 1호로 불리는 우주선을 타고 지구 궤도를 돌았습니다. 이로써, 인류 역사상 최초로 우주 비행을 성공한 사람이 되었습니다.가가릴린의 우주 비행은 인류를 대표하는 업적 중 하나로, 세계적으로 큰 주목을 받았습니다. 이후, 다양한 나라와 기관에서 우주 탐사를 이어가면서, 우주 탐사 기술은 크게 발전해 왔습니다.
화학공학
Q. 비닐 재활용은 어떻게 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.비닐 재활용은 일반적으로 2가지 방법이 있습니다.첫째, 열 성형법을 사용하는 방법입니다. 이 방법은 비닐을 녹여 원료로 사용하여 새로운 제품을 만드는 것입니다. 이 방법은 비교적 적은 비용으로 재활용이 가능하며, 다양한 종류의 비닐을 재활용할 수 있습니다.둘째, 기계적 분쇄법을 사용하는 방법입니다. 이 방법은 비닐을 작은 조각으로 분쇄한 후, 새로운 제품을 만드는 것입니다. 이 방법은 비교적 저렴하게 재활용이 가능하지만, 특정 종류의 비닐만 재활용할 수 있습니다.그러나, 비닐은 재활용이 어렵다는 문제가 있습니다. 비닐은 자연 분해가 어렵기 때문에, 매우 오랜 시간 동안 환경 오염의 원인이 되기도 합니다. 따라서, 우리는 재활용 가능한 비닐을 사용하고, 사용한 비닐을 재활용하는 등 환경 보호에 노력해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구 깊숙히 땅굴을 파고 들어가면 중력이 강해지나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.지구 깊숙이 들어갈수록 중력은 강해지지 않습니다. 사실, 지구의 중력은 지구의 질량과 반지름에 의해 결정되며, 이는 지구의 내부 구조에 따라 바뀌지 않습니다.지구 깊숙이 들어갈수록 오히려 중력이 약해지는 것이 일반적입니다. 이는 지구 내부에서 중심으로 갈수록 지구의 질량이 감소하기 때문입니다. 또한, 지구 깊숙이 들어갈수록 압력과 온도는 증가하게 됩니다.그러나, 지구의 중력은 지구의 질량과 반지름에 비례하기 때문에, 지구 외부로 나가거나 다른 천체로 이동할수록 중력은 약해집니다.
생물·생명
Q. 사람의 뼈 갯수가 다 똑같이 않을 수 있나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.아니요, 사람의 뼈 수는 대체로 동일합니다. 성인 인간의 뼈 수는 보통 206개이며, 이는 인체의 구조와 기능에 최적화된 수입니다. 인체의 구조와 기능에 대한 연구와 발전으로 인해, 인간의 뼈 구조와 수는 수천년 동안 거의 변하지 않았습니다. 그러나, 특정 조건이나 질병에 따라 뼈의 수가 변할 수 있습니다. 일반적으로, 뼈의 수가 늘어날 수 있는 경우는 두 개 이상의 뼈가 분열되는 경우입니다. 이러한 경우는 드물지만, 다리나 팔 등의 뼈 중 일부가 이러한 경우에 해당됩니다. 또한, 질병이나 부상으로 인해 뼈가 제거되는 경우도 있습니다. 이러한 경우에도 전체 뼈 수는 줄어듭니다.하지만, 이러한 예외를 제외하면 대체로 인간의 뼈 수는 206개로 동일합니다.
생물·생명
Q. 혈흔 반응(루니놀 반응) 의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.루미놀은 화학반응에 의해 발광하는 현상입니다. 루미놀 반응은 주로 루미놀과 옥시덴트인 수소와의 화학 반응으로 발생합니다. 이때, 루미놀 분자가 활성산소와 반응하여 루미논으로 전이되며, 이 과정에서 빛이 방출됩니다.루미놀 반응은 일반적으로 화학반응에 의해 발광하는 현상 중에서 가장 밝고 오래 지속됩니다. 이러한 특성 때문에 루미놀은 생물학적인 탐지법, 생체 내에서의 화학반응 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.루미놀 반응은 반응 조건에 따라서 발광 강도나 지속 시간 등이 달라질 수 있습니다. 또한, 루미놀 반응의 원리는 다양한 화학반응을 통해 발견되고 있으며, 이를 이용하여 더욱 밝고 오래 지속되는 루미놀을 개발하는 연구가 진행되고 있습니다.