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동면에서 깨어나는 조건이 있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.동물 및 파충류 등이 겨울잠에서 깨어나는것은 외부의 환경 조건에 반응하여 생명체 스스로가 생장 호르몬을 조절하는 유전 정보 속에 담긴 생명의 비밀입니다. 생명의 신비로만 남아 있던 이 영역이 최근 생명 공학이 발달하면서 차츰 밝혀지고 있습니다.
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생물·생명
23.02.17
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최근 달 탐사를 진행하는 이유가 무엇인가요??
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다. 각국의 달탐사의 목적은 달자체의 연구목적도 있지만, 실상은 달을 넘어 태양계행성들을 탐사할수있는 탐사기술의 노하우축적을 위한 시도입니다. 현재는 미국만이 거의 유일하게 태양계 내의 행성들에 무인탐사선과 로봇탐사선을 보내는등의 활발한 태양계 탐색 프로젝트가 선구적으로 진행중입니다.
학문 /
지구과학·천문우주
23.02.17
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혀를 깨물어 상처가 났을 때 하루가 지나야 아픈 이유?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다. 혀에 상처가 난 후 바로 아프지 않을수도 있습니다. 하지만 하루나 이틀 뒤에 아픔이 오는 이유는 그 상처로 인해 세균이 감염되어 염증이 생겼을 가능성이 높습니다. 혀는주로 모세혈관으로 되어 있는데요물컹한 탓에 혀를 그냥 피부 정도로 생각하는 분들이 많은데, 혀는 근육으로 이루어져 있으므로 많은 모세혈관들이 곳곳에 자리 잡고 있습니다. 이 모세혈관들은 상처가 났을 때 출혈이 많이 발생하도록 하고, 회복을 지연시키는 작용을 하는데요.상처가 더디게 회복될 시 상처로 세균이 감염될 확률이 증가하므로 주의하셔야 합니다.
학문 /
화학
23.02.17
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두꺼비집에 차단기 말고도 퓨즈가 있는데, 퓨즈 용량은 차단기 정격에 비해서 어느정도인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.퓨즈는 전류 보호 장치의 하나로 단락 전류 및 과부하 전류를 자동적으로 차단하는 부품. 납, 납과 주석의 합금, 아연 따위로 만들며, 전류가 강하면 녹아서 전로(電路)를 단절시킴으로써 위험을 방지할 수 있다.퓨즈의 종류에 따라 정격 용량은 아래와 같습니다. 1. 저압용 퓨즈 : 정격전류의 1.1 배2. 고압용 퓨즈 : 정격전류의 1.3 배
학문 /
전기·전자
23.02.17
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미세먼지 농도가 높을때 인체에 유해한 성분은 무엇?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.먼지는 입자의 크기에 따라 50μm 이하인 총 먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분합니다. 미세먼지는 입자가 매우 작으며 일반 미세먼지인 PM10과 일명 '초미세먼지'로 불리는 PM2.5로 구분됩니다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50~70μm)보다 약 1/5~1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 매우 작습니다. 이처럼 미세먼지는 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 대기 중에 머물러 있다 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어감으로써 건강에 나쁜 영향을 미칠 수도 있습니다.미세먼지 성분미세먼지의 성분은 발생 지역이나 계절, 기상조건, 발생원에 따라 달라질 수 있습니다. 자연적인 미세먼지는 흙, 소금, 식물의 꽃가루 등으로 이루어져 있습니다. 인위적인 미세먼지는 매연, 배기가스, 날림먼지 등입니다. 문제가 되는 것은 주로 인위적인 미세먼지입니다인위적인 미세먼지의 성분은 일반적으로는 대기오염물질이 공기 중에서 반응하여 형성된 덩어리(황산염, 질산염 등)와 석탄 · 석유 등 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성됩니다. 전국에서 측정된 미세먼지의 구성 비율을 살펴보면 황산염, 질산염이 50% 이상으로 가장 높고 탄소류와 검댕 20% 미만, 광물 5% 이상 등입니다
학문 /
화학
23.02.17
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태양열은 어떻게 전기를 발생시키는 건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.태양열 발전은 전통적인 화력 발전인 증기 터빈의 핵심 기술을 그대로 적용하여 전기를 생산하는 방식입니다. 차이점이라면 석탄이나 천연 가스 대신 태양열을 이용한다는 것입니다.집열판에 태양열을 모아 물을 끓이고, 물이 끓으면서 생긴 증기로 발전기를 돌려 전기를 얻습니다.장점(1) 태양열 발전은 석탄이나 천연 가스를 연소시키지 않고 물을 데워 증기를 만들어 내기 때문에 친환경적입니다.온실 가스와 오염 물질을 배출하지 않아 공기를 오염시키지 않고 기후 변화를 줄일 수 있습니다.(2) 설치 비용은 비쌀 수 있지만, 운영 비용은 상대적으로 저렴한 편입니다.단점(1) 태양열 발전은 설치 비용이 비싸고 발전 효율이 매우 낮습니다.(2) 태양열을 적게 받는 시간이나 계절, 지역에서 사용하기 어렵습니다.(3) 태양열 발전을 작동시키기 위해서는 물이 필요합니다. 물이 귀한 지역에서는 이 부분이 문제가 될 수 있습니다.(4) 물을 담아두고 이동시키는 저수조와 배관도 필요한데, 겨울에는 동파될 우려가 있습니다.
학문 /
전기·전자
23.02.17
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와이파이가 어떤 방식으로 전파를 보내는건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.와이파이, Wireless LAN(WLAN)는 Wireless Fidelity의 약자로 무선 접속장치(AP : Access Point,쉽게말해 핫스팟 이라고도 하죠.)가 설치된 곳에서 전파나 적외선 전송 방식을 이용하여 일정 거리 안에서 무선 인터넷을할 수 있는 근거리 통신망을 칭하는기술 입니다.와이파이는 쉽게 말해 '무선 인터넷이 가능한 통신망 중 하나'라고 정의내릴 수 있는데요인터넷 신호가 흐르고 있는 유선 인터넷 신호를 기반으로 한 와이파이는이 회선에 무선 공유기를 설치하여 무선 공유기가 인터넷 신호를 무선 신호로 바꾸어서뿌려주는 원리를 가지고 있습니다. 그럼 뿌려진 무선 신호들은 기기들이 받아 무선 인터넷을 사용할 수 있게 되는 것이지요
학문 /
전기·전자
23.02.17
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양극재, 음극재가 무슨뜻인지가 궁금해요 반도체?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.양극재- 양극재는 배터리의 용량과 출력 등을 결정하는 핵심소재로 소재로 생산원가의 40% 가량에 달해 배터리 산업에서 차지하는 비중이 크다. 음극재와 분리막, 전해질과 함께 배터리의 4대 소재로 불린다.양극재는 배터리 성능을 결정한다. 에너지 밀도를 끌어올리기 위해서는 양극활물질의 에너지밀도를 최대로 높여야 하는데 배터리로서 적합한 성능을 내는 양극활물질로는 Ni(니켈), Mn(망간), Co(코발트), Al(알루미늄) 등을 꼽을 수 있으며 니켈은 고용량 특성, 망간과 코발트는 안전성, 알루미늄은 출력특성을 향상시키는 역할을 한다.양극재는 이들 물질을 적당한 비율로 섞어 만드는데, 크게 NCM(nickel cobalt manganese)과 NCA(nickel cobalt aluminum) 두 종류의 양극재가 시장을 주도하고 있다.전기차용 배터리에는 주로 니켈 함량이 높은 양극재가 쓰인다. 양극재 내에 니켈 함량이 높을수록 배터리 용량증대가 쉽기 때문이다. 하지만 니켈 함량이 높으면 안전성이 떨어지기 때문에 니켈 함량을 높이면서 안정성을 얻는 게 양극재 기술의 핵심으로 꼽힌다.음극재 - 음극재(anode materials)는 2차전지 충전 때 양극에서 나오는 리튬이온을 음극에서 받아들이는 소재이다. 음극재는 음극활물질, 도전재, 바인더로 이루어졌다. 리튬2차전지는 방전 시 리튬이온을 저장하는 양극재와 충전할 때 리튬이온을 받아들이는 음극재, 둘 사이에서 리튬 이온이 이동할 수 있도록 해주는 전해질, 양극과 음극이 직접 접촉하지 않도록 분리해주는 분리막 등 4대 핵심소재로 구성된다. 2차전지 전체 재료비 중 이들 4대 소재 비중이 80%에 육박한다. 음극재의 재료로는 흑연이나 인조흑연 등의 탄소 물질을 가장 많이 사용한다. 다만 흑연은 에너지 밀도가 370mAh/g가 한계다. 실리콘을 사용할 경우 400mAh/g 이상으로 높일 수 있다. 전기차 1회 충전시 주행거리를 늘리고 충·방전으로 배터리가 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상도 억제한다. 전 세계 배터리 기업 가운데 LG화학, 파나소닉 두 곳만 음극재에 실리콘을 사용하고 있다
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기계공학
23.02.17
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'벼룩'의 점프력을 알고 싶습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.자신의 몸길이보다 수십 배나 점프할 수 있는 벼룩, 인간으로 치면 몇 십층짜리 빌딩을 쉽사리 뛰어 넘는 셈. 벼룩 점프력은 다리근육의 레실린resilin이라는 고무때문, 이 고무가 힘을 받아 압축 되었다가 1000분의 1초 만에 원 상태로 돌아오면서 받은 에너지를 한 번에 내보내 가능하게 한다. 호주 연방과학산업연구협회 크리스 엘빈 박사 연구팀은 초파리에서 벼룩과 같은 것과 같은 레실린 합성 유전잘ㄹ 뽑아내 인공 레실린을 합성하는 데 성공했다고 네이처지에 발표. 레실린은 40년 전 이집트 땅메뚜기아 잠자리 날개 조직 연구에서 밝혀졌다. 2001년 초파리에서 레실린을 합성하는 유전자가 밝혀지자, 엘빈 박사팀은 이유전자를 대장균에 이식, 레실린의 기본 구조가 되는 물질을 대량 합성하는 데 성공. 레실린은 3배 가까이 늘어나도 구조가 변화지 않으며, 한 번 튀고 나서 손실되는 에너지가 3%에 불과하다.
학문 /
생물·생명
23.02.17
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블랙홀이 생겨나는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.중력이 너무 강해서 중력에 반발할 힘이 존재하지 않을 정도로 강하기 때문에 무한히 수축해서 만들어지는 것이 블랙홀입니다. 이건 가설이 아닙니다.예를 들면 질량이 매우 큰 별이 핵융합을 멈추고 죽으면 중력이 강한데, 중력에 반발할 힘이 없어서 블랙홀이 됩니다
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지구과학·천문우주
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