자외선 차단 선글라스의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.자외선 차단 선글라스는 눈을 자외선(UV)으로부터 보호하는 데 특화된 안경입니다. 이러한 선글라스는 다양한 형태와 스타일, UV 차단 기능의 강도, 렌즈 색상 등이 있습니다.자외선 차단 선글라스의 기본 원리는 UV-A 및 UV-B 등의 유해 자외선을 블록하는 것입니다. 선글라스의 렌즈에는 자외선 차단 물질이 코팅되어 있거나, 렌즈 재질 자체가 자외선 차단 효과를 가지고 있습니다. 이러한 물질은 자외선을 흡수하거나 반사하여 눈에 도달하는 자외선의 양을 줄입니다.자외선은 눈에 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 눈동자나 망막 등 눈 내부에 있는 조직에 손상을 일으킬 수 있으며, 일부 경우에는 백내장 등의 질병의 원인이 될 수 있습니다. 따라서, 자외선 차단 선글라스는 눈 건강을 보호하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
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사람은 몇 기압까지 버틸 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.사람이 버틸 수 있는 기압은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 일반적으로 대기압(기압 1 기압)은 지면에서 해발 0m 지점에서의 기압을 의미합니다. 대기압보다 낮은 압력에서는 인체 내부 액체가 기압보다 낮은 압력에 노출되면, 수증기와 기체 상태로 변하게 됩니다. 이에 따라 피부와 점막, 폐 및 소화기관 내부에 공기 버블이 형성되어 신체에 부작용을 일으키게 됩니다.반대로 대기압보다 높은 압력에서는 신체 내부에 공기가 압축되어 신체 내부에 공기 포화 압력이 초과되면 조직과 혈관이 파열될 수 있습니다. 따라서, 대기압을 넘어서는 깊은 수심이나 우주에서의 활동 시에는 적절한 대책과 장비가 필요합니다.
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에어컨에 사용되는 냉매는 무한정 사용이 가능한가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.에어컨에 사용되는 냉매는 무한정 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 대부분의 냉매는 대기 중에 방출되면 오존층 파괴 및 기후 변화와 같은 환경 문제를 일으킬 수 있으므로, 국제적으로 관리 및 규제되고 있습니다.가장 일반적으로 사용되는 냉매 중 하나인 R-22는 오존층 파괴 물질로 분류되어 있으며, 2010년 이후 새로운 에어컨에는 사용이 금지되었습니다. 현재 대부분의 새로운 에어컨은 R-410A와 같은 친환경 냉매를 사용하고 있습니다.하지만 친환경 냉매라고 해서 무한정 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 냉매의 재사용과 재생산이 가능하지만, 일정량 이상의 냉매 사용 후 폐기해야 하며, 폐기할 때는 규제된 방법으로 처리해야 합니다.
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네온사인 원리는 어떻게 되는지요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.네온사인은 수은증기 램프와 비슷한 방식으로 작동합니다. 네온가스가 담긴 유리관 안에서 전류가 흐르면, 전류의 에너지로 인해 네온 원자가 극성을 가지는 상태가 되고, 이 상태에서 전자가 다시 원래의 에너지 상태로 돌아가면서 에너지를 방출합니다.이 때 방출되는 에너지는 시간에 따라 다른 색상의 빛을 발하게 됩니다. 이를 이용하여 각각의 색상을 발하도록 디자인된 유리관을 조합하여 다양한 네온사인을 만들어낼 수 있습니다.
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최첨단 선박기술 중 하나인 "자율운항선박"의 상용화는 어느정도 다가와있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.현재 자율운항선박 기술은 이미 일부 상용화가 이루어졌습니다. 전 세계적으로 운항 중인 수많은 선박들은 이미 자율운항 기술을 일부 적용하고 있으며, 그 중에서도 상용화가 가장 빠른 분야는 해상 안전과 환경 보호에 초점을 맞춘 "자율운항선박 안전 지원 시스템(ASS)"입니다.그러나 전적으로 자율운항으로만 운행되는 상용선박의 경우는 아직 많지 않습니다. 기술적으로는 이미 충분히 가능한 수준이지만, 자율운항선박의 상용화에는 법적·인프라·인력 등의 여러 가지 문제가 남아 있습니다. 예를 들어, 선박 운항에 관한 국제 규제가 아직은 자율운항선박을 충분히 수용하지 못하고 있어서, 이를 해결하기 위한 규제 체계를 만들어야 합니다.
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지구의 극이 일정 주기로 뒤바뀌나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.지구의 자기장의 극성은 일정 주기로 뒤바뀝니다. 이를 지구 자기장의 극성 뒤집기 혹은 지자기 극성 반전이라고 합니다. 지구 자기장은 지구 내부에서 생성되는 지자기 현상으로, 지구를 둘러싸고 있는 자기권을 형성합니다. 이 자기장은 지구를 지켜주는 역할을 하며, 우주로부터 오는 고에너지 입자들을 지구 표면에서 차단하고 지구의 대기권을 보호합니다.지구 자기장의 극성은 지구 내부에서 일어나는 지오다이나모 효과에 의해 생성됩니다. 이 지자기 극성 반전은 약 100,000년에서 1,000,000년 사이의 주기로 일어나며, 극성이 뒤바뀌는데 걸리는 시간은 대략 1,000년에서 10,000년 정도입니다. 마지막으로 지구 자기장의 극성이 반전된 것은 약 780,000년 전이라고 추정되고 있습니다.
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바이킹탈때 붕뜨는 기분이 드는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.바이킹은 높은 곳에서 급격하게 내려오는 스릴 넘치는 놀이기구입니다. 이때 붕떠는 기분을 느끼는 것은 중력과 관련이 있습니다. 바이킹을 타고 내려오는 동안, 우리 몸은 고도가 높아지면서 중력의 힘을 느끼게 됩니다. 하지만, 놀이기구의 내리막길을 내려오는 속도가 중력의 힘을 상쇄시키게 됩니다. 이때 몸의 무게가 덜해지면서 붕뜨는 느낌이 들게 됩니다.또한, 바이킹은 내리막길에서 급격하게 가속하고, 오르막길에서 갑작스럽게 감속하는 불규칙한 운동을 하게 됩니다. 이렇게 급격한 운동으로 몸이 흔들리면서 미로소형기관에서 발생하는 전기적 자극을 유발시켜, 이로 인해 붕뜨는 기분을 더욱 강하게 느끼게 됩니다.
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차세대 물질이라고 하는 탄소섬유는 어떻게 만드나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.탄소섬유는 주로 아크릴계열 섬유와 같은 폴리아크릴로나 석유계열의 피치를 원료로 제조됩니다. 탄소섬유를 만드는 과정은 크게 3단계로 나뉩니다.섬유화 과정 원료인 폴리아크릴로나 섬유나 피치를 고온에서 열분해하여 탄소화합물을 생성하는 과정입니다. 이때 생성된 탄소화합물은 아주 미세한 섬유로 형성되어 스핀들에 감겨 탄소섬유 전구체인 섬유원료가 만들어집니다.카본라이제이션 과정 섬유원료를 1,0002,000도의 고온에서 진공 상태로 열분해하여 탄소 결정체를 형성하는 과정입니다. 이 과정에서 섬유 내부에 있는 직경이 510μm에 이르는 나노 크기의 탄소 결정체들이 길이 방향으로 배열됩니다. 이것이 탄소섬유의 강도와 경도를 결정하는 구조입니다.열처리 과정 탄소 결정체를 고온에서 열처리하여 결정화 시키는 과정입니다. 이 과정에서 섬유의 견고함과 내구성이 높아지며, 탄소섬유의 최종적인 물성이 결정됩니다. 이후 필요에 따라 강화 작업을 수행하여 탄소섬유의 강도와 경도를 더욱 높일 수 있습니다.
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무선 신호는 유선 광신호보다 느린 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.무선 신호는 유선 광신호에 비해 전송 속도가 느릴 수 있습니다. 이는 다음과 같은 이유 때문입니다.전파의 속도 무선 신호는 전자기파로 전송되기 때문에, 빛의 속도에 비해 상대적으로 느린 전파 속도를 가지고 있습니다. 반면, 유선 광신호는 빛의 속도로 전송되기 때문에, 무선 신호에 비해 매우 빠른 전송 속도를 가지고 있습니다.대역폭의 제한 무선 신호는 주파수 대역을 사용하여 전송되기 때문에, 대역폭의 제한이 있습니다. 이는 무선 신호가 동시에 한정된 양의 데이터를 전송할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문입니다. 반면, 유선 광신호는 대역폭이 훨씬 넓어서, 동시에 많은 양의 데이터를 전송할 수 있습니다.간섭 무선 신호는 전파가 공기 등 매질을 통해 전파되기 때문에, 외부 요인에 의해 간섭을 받을 가능성이 높습니다. 이러한 간섭은 무선 신호의 전송 속도를 늦출 수 있습니다. 반면, 유선 광신호는 광섬유 케이블을 통해 전송되기 때문에, 외부 간섭의 영향을 크게 받지 않습니다.
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불에 물을 부으면 화력이 더 커지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.불에 물을 부으면 화력이 더 커지는 이유는 대개 불을 키우는 연소 반응에 영향을 주기 때문입니다. 불을 키우는 연소 반응은 연료와 산소가 만나 화학 반응이 일어나는 과정입니다. 이 과정에서 산소가 연료에 연소하는 열에너지를 공급하면, 연료는 불에 의해 뜨거워지며, 이는 불의 화력이라고 할 수 있습니다.그러나, 물을 불에 뿌리면, 불의 연소 반응에서 산소가 부족해져 화학 반응이 일어나지 않거나 매우 약하게 일어납니다. 이는 불의 화력이 약화되는 원인이 됩니다. 또한, 물이 불 위에 뿌려지면 불을 끌 수도 있습니다. 이는 불에 있는 연료를 소화하여 화염을 끄는 역할을 하게 됩니다.
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