안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
화학
Q. 화학 용어 중에 닫힌 껍질, 열린 껍질 구조가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.원자의 전자 껍질 구조는 그 원자의 화학적 성질을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 전자 껍질은 외부에 위치하며, 원자의 전기적 중성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.닫힌 껍질 구조는 전자 껍질이 완전히 채워진 상태를 의미합니다. 즉, 원자의 최외곽 전자 껍질이 전자를 모두 채워서 전자를 더 이상 받아들일 수 없게 되어 안정한 상태를 유지합니다. 이러한 원자들은 전자를 받아들일 필요가 없으므로 화학 반응성이 낮은 경향이 있습니다. 예를 들어, 헬륨 원자는 2개의 전자를 가지고 있으므로 전자 껍질이 닫힌 껍질 구조를 가집니다.반면에 열린 껍질 구조는 외부 전자껍질에 전자가 부족하거나, 전자가 남는 상태를 의미합니다. 이러한 원자들은 외부에서 전자를 받아들일 수 있는 높은 화학 반응성을 가질 수 있습니다. 예를 들어, 나트륨 원자는 전자 껍질이 열린 껍질 구조를 가지고 있으며, 이는 외부에서 전자를 받아들일 수 있는 화학적으로 반응성이 높은 상태를 나타냅니다.따라서, 닫힌 껍질 구조와 열린 껍질 구조는 원자의 전자 껍질 구조에 따라 결정됩니다. 전자 껍질에 전자가 많으면 닫힌 껍질 구조를 가지며, 전자가 부족하면 열린 껍질 구조를 가집니다. 이러한 차이점은 원자의 화학적 성질에 영향을 미칩니다.
화학
Q. 방사능 오염수에 대한 질문입니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.일본 후쿠시마 원전에서 방출되는 오염수 문제는 매우 심각한 문제입니다. 그러나 우리가 할 수 있는 일은 개인적으로 대비하는 것입니다.요오드를 사놓는 것은 방사선 오염으로부터 보호받기 위한 방안 중 하나일 수 있지만, 실제로는 권장되는 방법은 아닙니다. 이는 대량의 요오드를 보유하고 저장하는 것이 위험하고 부작용이 있을 수 있다는 것 때문입니다. 또한, 일반적인 상황에서 요오드 섭취는 권장되지 않습니다.개인적으로 대비할 수 있는 가장 좋은 방법은 주변 상황을 주시하고, 정확한 정보를 수집하는 것입니다. 방사능 오염이 발생하면, 권위있는 기관에서 발표하는 안내사항에 따라 대처해야 합니다. 또한, 마스크 등으로 먼지를 막는 등의 보호 조치를 취할 수도 있습니다.마지막으로, 방사능 오염으로부터 보호하기 위해서는 건강한 생활습관을 유지하는 것이 중요합니다. 이는 충분한 수면, 규칙적인 운동, 건강한 식습관 등을 의미합니다.
생물·생명
Q. 기억이라는 정보는 뇌 어디에 어떻게 저장되는 건가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.우리의 뇌는 복잡한 기계처럼 작동하며, 매 순간마다 수많은 정보를 처리하고 기억합니다. 기억은 뇌의 다양한 영역에서 저장되고 유지됩니다.뇌의 기억 관련 영역 중 가장 중요한 것은 해마(hippocampus)라는 부위입니다. 해마는 단기 기억을 장기 기억으로 전환하는 역할을 합니다. 해마는 새로운 정보가 들어올 때 뇌의 다른 영역과 연결되어 정보를 처리하고, 해당 정보를 다른 부위에 저장합니다.뇌의 다른 부위인 대뇌피질(cerebral cortex)은 뇌의 표면 부분에 위치하며, 장기 기억을 저장하는 데 중요한 역할을 합니다. 대뇌피질은 매우 복잡한 구조를 가지고 있으며, 다양한 정보를 저장하는 다양한 지역으로 나눌 수 있습니다. 예를 들어, 시각 피질은 시각 정보를 저장하는 데 중요한 역할을 하고 언어 피질은 언어 정보를 저장하는 데 중요한 역할을 합니다.기억은 시간이 지나면서 조금씩 변화하고 소멸할 수 있습니다. 그러나 기억을 오랫동안 유지하고 싶다면, 해당 정보를 지속적으로 사용하고 강화하는 것이 중요합니다. 또한, 장기 기억을 지속하는 데 도움이 되는 것 중 하나는 잠입니다. 잠은 뇌가 정보를 재조합하고 기억을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다.따라서, 뇌에서 기억이 저장되고 유지되는 원리는 매우 복잡하며, 다양한 뇌의 영역이 함께 작동합니다. 하지만, 새로운 정보를 받아들이고 기억을 강화하기 위해서는 뇌를 지속적으로 활동시켜야 합니다. 이를 위해서는 학습, 반복, 수면 등이 중요합니다.
전기·전자
Q. 물속에서 용접을 하는 원리가 알고 싶어요
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.용접은 고열과 압력을 이용하여 두 개의 금속 부품을 연결하는 공정입니다. 일반적으로 용접 시 용접 대상 부위를 가열하여 부품을 연결하는데, 이 과정에서 불꽃이 발생합니다.물속에서 용접을 할 때에는, 기존의 용접 과정에서 사용되는 고열을 대체하기 위한 다른 방법이 사용됩니다. 예를 들면, 레이저 용접, 초음파 용접 등이 있습니다. 이러한 방법들은 부품의 표면에 집중된 에너지로 가열하여 연결하는 것이 일반적입니다.또한, 물속에서 용접을 하는 경우 일반적으로 산소가 부족한 환경에서 작업이 이루어지기 때문에 불꽃이 발생하지 않습니다. 불꽃이 발생하는 것은 공기 중에 있는 산소와 연료(용접봉 등)이 반응하여 발생하는데, 물속에서는 산소가 부족하기 때문에 불꽃이 발생하지 않습니다.따라서, 물속에서 용접을 할 때에는 고열 대신 레이저나 초음파 등을 사용하거나, 산소가 부족한 환경에서 용접을 하여 불꽃이 발생하지 않게 됩니다.
전기·전자
Q. 저항을 직렬,병렬 연결할 때 전압,전류
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.전압과 전류는 서로 다른 개념이며, 전압은 전자의 흐름을 유발하는 힘이며 전류는 전자가 이동하는 양을 나타냅니다. 따라서 저항이 있는 회로에서 전류는 저항에 의해 제한됩니다.저항을 N개 직렬로 연결할 때, 각 저항에 흐르는 전류가 같으므로 전체 전류도 N개의 저항 전류의 합과 같게 됩니다. 이는 오움의 법칙에 의해 설명됩니다. 즉, 전압V가 고정된 상태에서 저항이 증가하면 전류가 감소하게 되는데, 저항을 연결하는 직렬회로에서는 전압V가 각 저항에 분배되어 전체 전압이 N개의 저항 전압의 합과 같아지기 때문입니다.반면, 저항을 N개 병렬로 연결할 때는 전압이 각 저항에 공급되는 것이므로 각 저항에 걸리는 전압은 같습니다. 따라서, 오움의 법칙에 의해 전류는 각 저항에 반비례하게 분배되어 전체 전류는 N개의 저항 전류의 합과 같아집니다.이러한 원리를 이용하여 전기 회로에서 전류와 전압을 계산할 수 있습니다.