Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 위험물 제4류 2석유류 (수용성액체)으로 구분되는 빙초산이 함량 60% 미만인 경우 비위험물 인가요?
안녕하세요. 빙초산(acetic acid)은 일반적으로 그 농도가 80% 이상일 때 유엔의 위험물 규정(UN 2789)에 따라 위험물로 분류됩니다. 따라서 빙초산이 60% 미만일 경우, 일반적으로는 비위험물로 분류됩니다. 그러나 특정 국가나 지역에서는 다른 기준을 적용할 수 있으므로, 해당 지역의 규정과 기준을 확인하는 것이 중요합니다. 이 정보는 대학 수준의 화학 교과서나 화학 물질의 안전 데이터 시트(Material Safety Data Sheet, MSDS)에서 확인할 수 있습니다.
Q. 만약 아프리카코끼리를 향해 50 bmg 총알을 쏘면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 50 BMG (Browning Machine Gun)총알은 매우 강력한 탄약으로, 주로 장거리에서 대형 타겟을 대상으로 사용됩니다. 이 총알은 특히 군사적 목적으로 개발되었으며, 그 크기와 위력은 큰 피해를 입힐 수 있습니다. 아프리카 코끼리 같은 큰 동물의 경우, 총알이 몸통에 맞았을때 발생하는 피해는 여러 요인에 따라 다릅니다. 총알의 페네트레이션 능력, 사격 거리, 총알의 종류 등이 피해 정도를 결정짓습니다. 50 BMG 총알은 매우 강력하므로 심각한 내부 손상을 입힐 수 있지만, 코끼리와 같이 거대하고 강인한 동물이 즉시 쓰러지는 것은 보장할 수 없습니다. 2발을 맞은 경우 결국 사망할 수 밖에 없는 손상을 입을 수 있지만, 즉발적인 다운이 일어나는지는 조금더 다양한 시뮬레이션 정보가 필요할 것 같습니다. 흥미로운 질문이네요.^^
Q. 이론물리학자와 실험물리학자의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이론물리학자들은 주로 수학적 모델과 추상적 개념을 사용하여 자연 현상을 설명하려고 합니다. 그들의 작업은 기존의 괒학적 이론을 확장하거나 새로운 이론을 개발하는 것에 초점을 맞추며, 주로 컴퓨터나 수학적 계산을 많이 사용합니다. 이론물리학자들은 자연 세계의 근본적인 법칙을 이해하려고 하며, 그 과정에서 복잡한 수학적 방정식을 해석하고 신규 이론을 제안할 수 있습니다. 양자역학, 상대성이론, 입자물리학 등의 분야에서 활동하는 물리학자들이 이에 속합니다. 실험물리학자들은 주로 실험을 통해 물리적 현상을 관찰하고 측정합니다. 그들의 연구는 이론물리학자들이 개발한 모델을 실험적으로 검증하거나, 새로운 현상을 발견하기 위한 실험을 설계하고 수행하는 것에 중점을 둡니다. 실험물리학자들은 다양한 실험 장비와 기술을 사용하여 데이터를 수집하고, 이 데이터를 분석하여 이론의 유효성을 테스트하거나 새로운 물리적 인사이트를 제공합니다. 고 에너지 물리, 응집물질 물리, 핵물리 등의 분야에서 활동하는 물리학자들이 실험물리학자에 속합니다. 이론과 실험 물리학자 사이에는 깊은 상호 의존성이 있습니다. 이론물리학자가 개발한 모델이나 이론은 실험물리학자에 의해 검증되어야 하며, 실험 결과는 새로운 이론의 발전을 촉진하거나 기존 이론의 수정을 요구할 수 있습니다. 이 과정은 물리학의 발전에 있어 필수적인 요소이며, 두 분야의 연구자들이 긴밀히 협력하는 것이 중요합니다.
Q. 반도체에서의 페르미 준위에 대해 질문드립니다....
안녕하세요. n형 반도체는 도너(donor) 불순물이 첨가되어 있어 전자의 수가 많습니다. 이 때문에 전도대에 있는 전자의 수가 증가하고, 페르미 준위는 전도대와 더 가까운 위치로 이동합니다. 그림(b)에서 보이듯이, n형 반도체의 페르미 준위(Eₙ)는 전도대(Eₑ)에 가까워지는 것이 일반적입니다. 이는 더 많은 전자가 전도대에 존재함을 의미하며, 페르미 준위가 높은 위치에 있게 됩니다. 반면 p형 반도체는 억셉터(acceptor) 불순물이 첨가되어 전도대의 전자보다는 밸런스대에 홀(hole)이 더 많아집니다. 홀은 전자가 부족한 상태를 의미하며, 이로 인해 페르미 준위는 밸런스대(Eᵥ)와 더 가까운 위치로 이동합니다. 그림(c)에서 보듯이, p형 반도체의 페르미 준위(Eₚ)는 밸런스대에 가깝습니다. 이는 밸런스대의 홀이 많다는 것을 의미하며, 페르미 준위가 상대적으로 낮은 위치에 있습니다. 질문자님이 관찰한 것 처럼 n형 반도체의 페르미 준위는 전도띠에 전자가 많기 때문에 상대적으로 높으며, p형 반도체는 전도띠에 전자가 적고 밸런스대에 홀이 많기 때문에 페르미 준위가 낮습니다.
Q. 나이 든다는건, 어떤것에서 변화가 오는건가요?
안녕하세요. 나이가 들면서 겪게 되는 변화는 신체, 정신적 측면 모두에서 다양하게 나타납니다. 신체적으로는 근육량 감소, 골밀도 감소, 피부 탄력 저하 등이 일반적인 변화로 꼽히며, 이는 자연스러운 생리적 과정입니다. 정신적인 측면에서의 노화는 더 복잡하며 다양한 면을 포함합니다. 정신적 노화는 인지 기능의 변화를 포함하며, 이는 기억력 감소, 학습 능력의 저하, 주의 집중력 감소 등을 포함할 수 있습니다. 이러한 변화는 뇌의 구조적, 기능적 변화로 인해 발생합니다. 예컨데, 뇌의 신경세포 수가 감소하고, 뇌세포 간의 연결이 약해지며, 신경전달물질의 활동 변화 등이 관찰됩니다. 인지 능력의 감소는 모든 고령자에게 일반적으로 나타나는 현상은 아니며, 사람에 따라 차이가 큽니다. 어떤 이들은 매우 높은 나이에도 불구하고 뛰어난 인지 능력을 유지하기도 합니다. 그러나 전반적으로 인지 기능이 감소하는 것은 흔한 현상입니다. 이러한 인지 능력 저하를 '인지 노화(cognitive aging)'라고 합니다. 생각이 단순해지는 것이나 주의력이나 판단력이 감소하는 것도 인지 노화의 일부로 볼 수 있습니다. 이는 뇌의 정보 처리 속도가 느려지고, 새로운 정보를 통합하고 반응하는 능력이 감소하기 때문입니다. 또한, 스트레스 관리 능력이 저하되고 감정 조절이 어려워질 수도 있습니다. 노화 과정에서 정신적 변화를 관리하는 방법으로는 규칙적인 신체 활동, 건강한 식습관, 사회적 교류, 정신적 도전ㅡ새로운 취미나 기술 습득ㅡ, 충분한 수면 등이 포함됩니다. 이러한 생활 습관은 뇌 건강을 유지하고 인지 기능의 감소를 늦출 수 있습니다. 노화와 관련된 이러한 주제들은 많은 신경과학 및 노인학 연구에서 다루어지고 있습니다. 그 중 추천할만한 문헌은 Aging and mental Health (Daniel L. Segal, Sara Honn Qualls, Michael A. Smyer)이 있습니다. 이 책은 노인 인구의 심리적 및 정신적 건강에 초점을 맞추고 있으며, 노화 과정에서 나타나는 정신적 변화에 대한 이야기가 망라되어 있습니다.