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화학
Q. 바닷물은 짠데 이유와 농도 변화는 어떤가요??
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.해수는 용해된 염분과 기타 미네랄이 존재하기 때문에 짠맛이 납니다. 이 소금은 육지의 암석이 침식되고 풍화되어 결국 바다로 흘러가는 강과 개울로 광물을 방출합니다. 해수에서 가장 흔한 염은 염화나트륨(식염), 염화마그네슘 및 염화칼슘입니다.바닷물의 염분 농도는 강의 유입과 해양 유출 사이의 균형을 포함하여 여러 요인의 영향을 받기 때문에 시간이 지남에 따라 달라졌습니다. 예를 들어 폭우와 하천 유거수 기간 동안 바다의 염분 농도는 감소할 수 있는 반면 가뭄이나 증발 증가 기간에는 농도가 증가할 수 있습니다.그러나 바닷물의 전반적인 염도는 지난 수천 년 동안 상대적으로 일정하게 유지되었습니다. 이것은 부분적으로 바다의 "염분 균형" 때문인데, 이는 바다로 유입되는 소금의 양이 강수, 증발 및 해빙 형성과 같은 다양한 과정을 통해 배출되는 양과 거의 같다는 사실을 의미합니다. .위에서 언급한 염분 외에도 해수에는 산소 및 이산화탄소와 같은 가스와 질소 및 인과 같은 영양분을 비롯한 다양한 용해 물질이 포함되어 있습니다. 이러한 물질은 광합성 및 기타 생물학적 과정에 필수적인 요소를 제공하기 때문에 해양 생물을 지원하는 데 매우 중요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀의 위치와 찾을 수 있는 과학적인 방법이 무엇인가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.블랙홀 자체는 망원경으로 직접 관찰할 수 없지만 주변 물질과 빛에 미치는 영향을 통해 블랙홀의 존재를 유추할 수 있습니다.과학자들이 블랙홀을 감지할 수 있는 한 가지 방법은 보이지 않는 물체 주위를 공전하는 별이나 가스의 행동을 관찰하는 것입니다. 물체의 질량이 매우 높지만 빛을 발산하지 않는다면 블랙홀일 가능성이 높습니다. 이 기술은 블랙홀의 강한 중력이 주변의 별이나 가스에서 나오는 빛을 휘게 하여 왜곡되고 확대된 이미지를 생성하기 때문에 중력 렌즈 효과로 알려져 있습니다.블랙홀을 탐지하는 또 다른 방법은 물질이 블랙홀의 중력을 벗어날 수 없는 되돌아올 수 없는 지점인 블랙홀의 사건의 지평선으로 떨어질 때 물질이 방출하는 X선을 찾는 것입니다. 이러한 X선은 Chandra X선 관측소와 같은 특수 장비로 감지할 수 있으며, 이를 통해 블랙홀의 존재와 위치를 추론하는 데 사용할 수 있습니다.경우에 따라 블랙홀은 다른 천체에 미치는 영향을 통해 간접적으로 감지할 수도 있습니다. 예를 들어 블랙홀이 별 앞을 지나가면 별의 빛이 깜빡이거나 밝기가 변하는 것처럼 보일 수 있습니다. Astrometric lensing 으로 알려진 이 기술은 블랙홀의 질량과 위치를 추정하는 데 사용할 수 있습니다.
화학
Q. 음주 후에 블랙아웃이 일어났을 때의 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.술을 많이 마실 때 경험하는 블랙아웃은 새로운 기억을 형성하고 저장하는 뇌의 능력이 중단되어 발생합니다. 알코올은 뉴런 사이에 메시지를 보내는 화학 물질인 신경 전달 물질의 기능을 방해하는 것을 포함하여 여러 가지 방식으로 뇌에 영향을 미칩니다.알코올의 영향을 받는 주요 신경 전달 물질 중 하나는 감마-아미노부티르산(GABA)으로, 뉴런의 활동을 억제하고 이완 및 진정 효과를 유발할 수 있습니다. 알코올은 또한 학습과 기억에 관여하는 또 다른 신경 전달 물질인 글루타메이트에도 영향을 미칩니다.다량의 알코올을 섭취하면 뉴런 간의 통신이 중단되고 새로운 기억을 형성하고 저장하는 뇌의 기능이 손상됩니다. 이것이 사람들이 블랙아웃을 경험할 수 있는 이유입니다. 그 동안 의식이 있고 주변 환경과 상호 작용할 수 있지만 그 시간 동안 일어난 일에 대한 기억은 없습니다.알코올은 기억 형성을 손상시키는 것 외에도 의사 결정, 판단 및 운동 조정을 포함한 다른 뇌 기능에도 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 효과는 운전 장애 및 기타 위험한 행동으로 이어질 수 있습니다.전반적으로 알코올이 뇌에 미치는 영향은 복잡하고 광범위할 수 있으며 과도한 소비는 의식 상실, 인지 기능 손상, 중독 위험 증가 및 알코올 관련 건강 문제를 포함하여 다양한 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 마찰전기를 이용해 전기를 생산하는 발전기가 있다는데 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.마찰전기 발전기는 번개를 일으키는 원리와 같은 마찰전기의 원리를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 장치입니다. 마찰 전기는 두 개의 서로 다른 물질이 접촉한 다음 분리될 때 생성되어 한 물질에서 다른 물질로 전자가 전달됩니다.마찰 전기 발전기의 경우 장치는 서로 마찰되는 두 가지 재료로 구성되어 전자가 분리되고 정전기가 축적됩니다. 재료가 분리되면 정전기를 활용하여 전자 장치에 전력을 공급할 수 있습니다.마찰전기 발전기의 원리는 뇌우 속에서 번개가 발생하는 방식과 유사합니다. 뇌우에서는 공기 분자와 상승하는 물방울 및 얼음 결정 사이의 마찰로 인해 정전기가 축적됩니다. 전하의 차이가 충분히 커지면 정전기가 방전되면서 번개가 발생합니다.전통적인 의미에서 번개를 잡고 저장하는 것은 불가능하지만 마찰 전기 발전기는 자연의 힘을 활용하여 전기를 생산할 수 있는 방법을 보여주는 매혹적인 예입니다.
지구과학·천문우주
Q. 혜성들이 지구에 들어오면 불에 타는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.혜성은 공기의 마찰력으로 인해 발생하는 삭마(ablation)라는 과정으로 인해 지구 대기에 진입할 때 타버립니다. 혜성이 지구 대기권에 진입하면 매우 빠른 속도로 이동하며 공기로부터 많은 저항을 받습니다. 이 마찰로 인해 코마로 알려진 혜성의 외층이 가열되고 기화됩니다. 혼수상태가 증발하면서 가스와 먼지의 빛나는 흔적을 만들어내며 우리는 이를 유성이나 별똥별처럼 봅니다.혜성의 크기와 구성, 대기권으로 진입하는 각도도 혜성의 연소량에 영향을 미칠 수 있습니다. 일부 혜성은 강렬한 열과 압력으로 인해 부서지거나 폭발할 수 있는 반면, 다른 혜성은 상대적으로 온전한 여정에서 살아남을 수 있습니다.전반적으로 혜성이 지구 대기권에 진입하면서 불타는 것은 과학자들이 수세기 동안 관찰하고 연구해 온 자연스럽고 매혹적인 현상입니다.
전기·전자
Q. 자율주행차 센서는 몇가지나 있는건가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.자율주행차로 쓰이는 전기차들에서 사용되는 센서의 개수는 차종과 모델마다 다르기 때문에 정확한 수를 말씀드리기는 어렵습니다. 그러나 일반적으로 자율주행차는 다양한 종류의 센서를 사용하여 외부 환경을 감지하고 분석합니다.주행 상황에 따라 사용되는 센서의 종류는 다양하며, 대표적으로는 레이더 센서, 카메라, LiDAR(Light Detection and Ranging), 초음파 센서 등이 있습니다. 이러한 센서들은 차량 주변 환경을 감지하고, 감지된 정보를 기반으로 자동차가 스스로 주행을 제어합니다.따라서 자율주행차에서는 여러 개의 센서들이 사용되며, 이러한 센서들의 데이터를 종합하여 정확한 자율주행이 가능하도록 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 명왕성이 태양계 행성에서 퇴출된 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.명왕성이 행성에서 제외된 이유는, 2006년에 국제천문연맹에서 새로운 행성의 정의를 제정하면서 그렇게 결정되었습니다. 이 정의에 따르면 행성은 다음 조건을 만족해야 합니다. 1) 태양 주위를 돌면서, 2) 충분히 크고 둥글며, 3) 궤도 주위를 청소하는 능력이 있어야 합니다.하지만 명왕성은 궤도 주위를 청소하지 못하는 것으로 밝혀졌기 때문에, 이 조건을 만족시키지 못하게 되었습니다. 그래서 명왕성은 이후 "왜행성"으로 분류되었습니다. 왜행성은 행성이 아니지만, 그 규모와 특성은 위성이나 소행성과도 다릅니다. 따라서 왜행성은 별도의 분류로 취급됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 휴화산은 아예 분화위험이 없을까요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.화산은 휴화산으로 간주될 수 있지만 미래에 다시 폭발할 위험이 여전히 존재합니다.휴화산은 최근에 분출하지 않았지만 앞으로 언젠가 다시 분출할 것으로 예상되는 화산입니다. 마지막 분출 이후의 시간은 화산이 휴화산인지 여부를 결정하는 한 가지 요소입니다. 그러나 화산이 휴면 상태를 정의하는 정해진 기간은 없습니다. 화산마다 활동 기간과 비활성 기간이 다를 수 있기 때문입니다.화산 활동은 지각 활동에 의해 발생하며, 이로 인해 마그마가 상승하여 화산 내부에 압력이 가해질 수 있습니다. 압력이 충분히 높아지면 화산이 폭발할 수 있습니다. 화산이 오랫동안 휴화 상태였다 하더라도 지각 활동으로 인해 다시 활성화될 수 있습니다.따라서 휴화산을 모니터링하고 연구하여 다시 폭발할 위험을 평가하는 것이 중요합니다. 여기에는 지진 활동, 가스 배출 및 화산 모양의 변화를 모니터링하는 것이 포함됩니다. 화산 활동의 징후를 이해함으로써 과학자들은 휴화산이 언제 다시 활성화될지 더 잘 예측하고 공공 안전을 보장하기 위해 필요한 예방 조치를 취할 수 있습니다.
화학
Q. 피부에 바르는 자외선 차단제 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.자외선을 차단하는 제품의 원리는 자외선이 피부에 침투하기 전에 물리적 또는 화학적 필터를 사용하여 자외선을 흡수하거나 반사시키는 것입니다.산화아연이나 이산화티타늄과 같은 물리적 필터는 피부 위에 위치하여 자외선을 물리적으로 차단하거나 반사합니다. 그들은 UV 방사선을 산란시키고 그것이 피부에 침투하는 것을 방지함으로써 작동합니다.반면 화학 필터는 피부에 침투하여 손상을 일으키기 전에 자외선을 흡수합니다. 이 필터에는 UV 방사선과 접촉할 때 화학 반응을 일으키는 유기 화합물이 포함되어 있습니다. 이 반응은 UV 방사선을 열로 변환한 다음 무해하게 소산시킵니다.선스크린 제품은 일반적으로 물리적 및 화학적 필터의 조합을 포함하여 UVA 및 UVB 광선 모두에 대한 광범위한 스펙트럼 보호를 제공합니다. 선크림 제품의 SPF(자외선 차단 지수) 등급은 UVB 광선을 얼마나 효과적으로 차단하는지를 나타내는 반면, PA(UVA 보호 등급) 등급은 UVA 광선을 얼마나 잘 차단하는지 나타냅니다.피부 타입과 경험하게 될 태양 노출 수준에 적합한 자외선 차단제 제품을 선택하고 하루 종일 정기적으로 덧발라 보호 기능을 유지하는 것이 중요합니다.
전기·전자
Q. 모터는 어떻게 해서 돌아가는지요?
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하여 작동하며, 이 에너지는 다양한 유형의 기계 및 장치에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 모터에는 여러 종류가 있지만 가장 일반적인 유형은 전기 모터입니다.전기 모터에서 전류는 자기장으로 둘러싸인 와이어 코일을 통해 흐릅니다. 이것은 코일을 회전시키는 힘을 생성하고, 이는 코일에 부착된 샤프트를 회전시킵니다. 이 회전 에너지는 팬, 펌프 또는 자동차와 같은 다양한 장치에 전원을 공급하는 데 사용될 수 있습니다.전기 모터의 기본 구성 요소에는 회전자(회전 부분), 고정자(정지 부분) 및 전원이 포함됩니다. 로터는 일반적으로 샤프트 주위에 원형 패턴으로 배열된 일련의 전자석으로 구성됩니다. 고정자는 회전자 주위에 배열된 또 다른 전자석 세트로 구성됩니다. 모터에 전기가 가해지면 회전자와 고정자에 의해 생성된 자기장이 상호 작용하여 회전 운동을 생성합니다.모터의 속도와 방향을 제어하기 위해 컨트롤러라는 장치가 사용됩니다. 컨트롤러는 모터에 흐르는 전류의 양을 조절하여 모터의 속도와 토크(회전력)에 영향을 미칩니다.전기 모터는 현대 기술의 중요한 부분이며 가전 제품에 전원을 공급하는 것부터 산업 기계를 구동하는 것까지 다양한 응용 분야에 사용됩니다.