AI와 Blockchain 3.0
화학
Q. 디젤엔진에 요소수를 넣는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.디질엔진에서 요소수는 배기가스의 오염 물질을 제거하는데 사용 됩니다. 요소수는 촉매 변환 장치(캣콘)엣 작용하여 산화 분해를 일으켜 배기 가스에서 유해한 오염 물질인 질소산화물(NOx)을 질소(N2)와 물(H2O)로 변환시키는 역할을 합니다. 이 과정에서 캣콘에 있는 요소수는 NOx와 반응하여 무해한 기체로 바꾸는데 캣콘에서 사용되는 요소수는 대개 이산화티타늄(TiO2)이나 이산화바나듐(V205) 등의 화합물 입니다. 캣콘은 디젤차의 배기관에 부착되어 있으며, 이산화티타늄이나 이산화바나듐과 같은 요소수는 캣콘 내부의 세라믹 또는 금속구조물에 미세한 입자로 분산되어 있습니다. 이렇게 분산된 요수수 입자는 배기가스와 상호작용하면서 NOx와 반응하여 질소와 물을 변환시킵니다. 그러나 요소수는 배기가스의 성분에 따라 차이가 있기 때문에, 요소수가 부족하면 NOx를 효과적으로 제거할 수 없어서 환경 문제를 야기할 수 있습니다. 작년 디젤엔진용 요소수가 부족한 것은 중국과 인도에서의 수요 급증과 공급 부족으로 인한 것으로 알려져 있습니다. 이로 인해 요소수 가격이 급등한 것입니다.
전기·전자
Q. 핸드폰 지문인식할때 손의 온도에 따라서도 민감도의 차이가 있나요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.네, 온도는 지문 인식 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 지문 인식 시스템은 일반적으로 지문 상의 미세한 차이를 인식하는데 사용되는 센서를 사용합니다. 그러나, 지문 자체는 일정한 온도에서 가장 잘 인식되며, 온도가 낮아질수록 지문에 포함된 물질이 변형되어 센서가 지문을 인식하는데 어려움을 겪을 수 있습니다.따라서, 손이 차가울 때 지문 인식이 잘 되지 않는 경우가 있습니다. 반면, 손이 따뜻할 때는 지문에 포함된 물질이 더 쉽게 인식되기 때문에 지문 인식이 더 잘 될 수 있습니다. 그러나, 최근의 지문 인식 시스템은 온도를 보상하기 위한 알고리즘을 사용하기도 합니다. 이러한 알고리즘은 온도변화에 대한 보정을 수행하여 일정한 정확도를 유지하도록 합니다. 따라서, 온도에 따른 지문 인식 민간도의 차이가 없는 것은 아니지만, 현재는 이러한 기술들이 발전하면서 이전보다는 지문 인식의 정확도가 개선되었습니다.
지구과학·천문우주
Q. 화이트홀이라는게 실제로 관측이 된적이 있나요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.현재까지 화이트홀이 직접적으로 관측되거나 검증된 바는 없습니다. 화이트홀은 블랙홀과는 반대로 에너지를 방출한다는 이론이 있지만, 이론적인 개념에 가까운 것으로 여겨지고 있습니다. 블랙홀은 중력이 너무 강해서 빛을 포함한 모든 것을 흡수하고, 정보도 소멸시키기 때문에 본질적으로 정보를 잃어버리는 반면, 화이트홀은 정보를 방출한다는 것이 특징입니다. 그러나, 화이트홀은 블랙홀과 달리 자연계에서 발견된 적이 없습니다. 화이트홀은 블랙홀과 마찬가지로 중력의 영향을 받으며 존재할 수 있다는 이론적인 개념에 가깝습니다. 따라서, 현재까지는 화이트홀의 존재를 검증할 수 있는 방법이 없으며, 화이트홀에 대한 연구는 이론적인 수준에서 진행되고 있습니다.
전기·전자
Q. 양자 컴퓨터가 디지털 컴퓨터보다 빨라질 수 있는 이유가 무엇 때문인가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.양자컴퓨터는 일반 컴퓨터와는 다른 원리로 동작합니다. 일반 컴퓨터는 0과 1의 비트를 이용하여 정보를 저장하고 처리합니다. 하지만, 양자컴퓨터는 양자역학에서 발견된 양자수학적 원리를 이용하여 정보를 처리합니다.양자컴퓨터는 양자역학의 핵심 개념이 '중첩'과 '얽힘'을 이용하여 빠른 계산을 수행합니다. 중첩은 0과 1이 아닌 중간 상태인 수퍼포지션(superposition) 상태를 이용하는 것을 의미합니다. 얽힘은 두 개 이상의 양자 상태를 하나의 상태로 결합시켜서 서로 연결된 상태를 만드는 것을 말합니다. 이러한 원리를 이용하여 양자컴퓨터는 동시에 여러가지 계산을 수행할 수 있습니다. 예를들어, 일반 컴퓨터에서는 4개의 수를 더하는 경우에는 각각의 수를 더하는 작업을 순차적으로 진행해야 합니다. 하지만, 양자컴퓨터에서는 이 작업을 동시에 처리할 수 있기 때문에 계산 속도가 매우 빨라집니다. 하지만 양자컴퓨터는 일반컴퓨터와는 달리 오류나 노이즈가 매우 민감합니다. 또한, 양자역학의 원리 때문에 정보를 읽고 쓰는 과정이 불가능합니다. 이러한 제약 때문에 현재 양자 컴퓨터는 일부 문제에 대해서만 일반 컴퓨터보다 빠른 계산ㅇ르 수행할 수 있는 수준이며, 실용화에는 아직 많은 연구가 필요합니다.
전기·전자
Q. 우리몸에도 전기가 흐른다는데 어느정도인지 궁금합니다
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.인간의 신경 시스템은 전기 신호를 사용하여 신경 세포 사이에서 정보를 전달합니다. 뇌는 특히 전기 활동이 매우 활발하게 일어나는 곳 입니다. 이러한 전기 활동은 전기적인 충격이나 전류가 아니라 아주 작은 전위 차이의 형태로 측정됩니다. 인체의 전기 활동은 일반적으로 몸 전체에 균등하게 분포되며, 건강한 인체에서는 외부에서 측정할 수 있는 정도로 크지 않습니다. 하지만, 심장 박동이나 근육 수축과 같은 생체 활동은 전기 신호를 생성하므로 이러한 활동은 전기적인 활동이 측정될 수 있습니다. 이러한 전기 활동은 일반적으로 전류의 형태로 측정되지는 않지만, 전기적인 활동의 크기와 유형에 따라 측정 가능합니다.따라서, 인체에서는 일부 전기 활동이 있지만, 발전소와 같은 곳에서 생성되는 전류의 양과는 매우 다릅니다. 인체 내의 전기 활동은 건강한 인체에서는 일상적인 활동으로 간주되며, 일반적으로 인체에 부정적인 영향을 미치지 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 저녁 서쪽에서 뜨는 밝은 별은 어떤 별인가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.서울 하늘에서 서쪽 하늘에 뜨는 별 중 하나가 금성인 것은 맞습니다. 다른 별에 대해서는 조금 더 정보가 필요할 것 같습니다. 하지만, 가장 가능성이 높은 것은 유리고성이라는 별입니다. 유리고성은 황도상에 세번째로 밝은 별로, 주로 밤하늘에서 북쪽에서 동쪽 방향으로 이동합니다. 유리고성은 우리 은하계 안에 위치한 태양과 거리가 약 15광년 정도 떨어져 있으며, 주로 봄철과 가을철에 볼 수 있습니다. 다른 가능성이 있는 별이 있을 수도 있지만, 유리고성 별이 가장 유력합니다.
화학공학
Q. 생수병의 물에도 미세 플라스틱이 들어있을까요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.미세 플라스틱은 작은 크기의 플라스틱 입자를 의미하며, 일반적으로 플라스틱의 노효성, 내구성 및 분해 과정에서 발생합니다. 생수병도 플라스틱으로 만들어졌기 때문에 미세 플라스틱이 포함될 가능성이 있습니다. 그러나, 생수병 제조 과정에서 미세 플라스틱이 발생하는 것은 일반적으로 드뭅니다. 대부분의 생수병은 페트병 또는 폴리카보네이트 등의 플라스틱으로 만들어져 있습니다. 이러한 플라스틱은 안정성 검사를 통과해 인증을 받은 제조업체에서 제조됩니다. 그러나, 생수병 사용 중에 미세 플라스틱이 발생할 가능성이 있습니다. 예를들어, 생수병의 뚜껑을 열고 닫을 때 미세 플라스틱이 발생할 수 있습니다. 이 경우, 뚜껑 부분의 마찰로 인해 미세한 프라스틱 입자가 발생할 수 있습니다. 물론, 이러한 미세 플라스틱이 인체에 미치는 영향은 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 그러나, 일반적으로 미세 플라스틱이 인체에 해로운 영향을 미칠 가능성은 적지만, 장기적인 노출이나 대량으로 먹거나 마시는 경우에는 건강에 나쁜 영향ㅇ르 미칠 수 있습니다. 따라서, 가능하다면, 미세 플라스틱이 포함되지 않은 생수나 음료수를 선택하는 것이 좋습니다.
생물·생명
Q. 도마뱀이 어떻게 꼬리를 잘라내고 도망가는지 궁금합니다.
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.도마뱀의 꼬리는 뼈, 근육, 혈관, 신경 등으로 이루어져 있습니다. 천적에게 꼬리를 잡히면, 꼬리의 근육과 신경이 자극을 받아 특정한 신호가 발생합니다. 이 신호에 의해 꼬리 부분에 있는 교각근(autotomy plane muscle)이 수축을 하고, 이 교각근에 의해 꼬리와 몸통 부분이 분리됩니다. 이렇게 되면 도마뱀은 천적에게서 벗어날 수 있습니다.자동 절단된 꼬리는 재생되기도 합니다. 하지만 꼬리의 재생 후 원래의 기능을 모두 되찾을 수는 없으며, 일부 기능상의 제한이 생길 수도 있습니다. 따라서 꼬리를 잘라내는 행동은 도마뱀 등의 생존전략 중 하나입니다.
생물·생명
Q. 뱀은 어떻게 크기가 큰 동물도 먹을 수 있나요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.뱀은 압축성 있는 몸을 가지고 있어서 자신보다 큰 동물도 쉽게 삼킬 수 있습니다. 그러나, 뱀의 몸이 얄팍한 이유는 뼈가 없거나 매우 작기 때문입니다. 뱀은 뼈 대신에 탄력적인 연골과 강력한 근육을 가지고 있습니다. 이러한 구조는 작은 구멍이나 틈새를 통과하거나 더 큰 동물을 삼키기 위해 몸을 굽히는 능력을 제공합니다. 또한, 뱀의 피부는 괴장히 튼튼합니다. 뱀의 피부는 굳게 단단해져 있고, 피부 표면에는 강력한 단백질인 케라틴이 함유되어 있습니다. 이러한 구조는 뱀의 피부가 찢어지거나 끊어지지 않도록 보호합니다. 또한, 뱀의 피부에는 독성을 갖는 선을 가지고 있는 종류도 있어서 뱀의 피부를 만져서는 안 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀에 쓰레기를 버리면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 과학전문가입니다.블랙홀은 빛을 포함한 모든 것을 흡수하기 때문에 쓰레기 또한 블랙홀에 들어가면 흡수됩니다. 그러나, 블랙홀의 중력장에 흡수되기 전에 쓰레기가 블랙홀의 event horizon라는 점을 넘어가려면 충분한 속도가 필요합니다. 그 속도를 낼 수 없는 경우, 쓰레기는 블랙홀에 흡수되어 사라지게 됩니다. 하지만, 현재 기술적으로 블랙홀에 쓰레기를 처리하는 것은 불가능 합니다. 우주선이나 위성 등의 우주기기는 블랙홀 주변을 회피하도록 계획되어 있고, 블랙홀의 중력장을 이용해 우주 쓰레기를 처리하는 기술은 아직 개발되지 않았습니다.