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답변 내역

조그만 핵폭탄은 어떻게 엄청난 폭발력을 발휘할까요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.핵무기의 과학적 원리는 핵분열 반응에 있습니다.핵분열은 불안정한 원자(우라늄-235과 같은)에 중성자를 충돌시켜 불안정한 원자가 다른 원자로 변하며 결손되는 질량이 발생하는데, 이 결손된 질량이 에너지로 전환됨에 따라 에너지를 얻어지는 것입니다. 불안정한 원자에 중성자를 충돌 시킴으로써 붕괴를 시키는데, 이 반응이 연쇄적으로 일어나 많은 양에 에너지를 얻을 수 있습니다. 이 때 질량 손실에 의해 얻어지는 에너지는 E=mc^2에 의해 계산할 수 있습니다. 만약에 1g의 질량 결손만으로 9000만 줄(J)의 에너지가 발산됩니다.방사능 피해를 최소화 하기는 어렵습니다. 방사능을 막기위해서는 강한 자기장 차폐, 납을 이용한 물리적인 차폐 등이 있으며, 방사능을 막기위한 기술적인 개발과 연구 노력이 지속되고 있습니다. 그래서 방사능 차폐가 가능한 콘크리트 개발, 플라스틱 개발, 나노 복합재 개발 등이 있습니다. 이러한 것으로 건물을 짓거나, 방호를 지어 방사능 피해를 줄이는 방법으로 가능할 것 같네요.
학문 / 화학
22.11.17
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바다속에 소용돌이가 생기는이유
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.소용돌이가 생기는 이유는 물의 흐름이나 공기의 흐름, 즉 유체의 불규칙한 흐름에 의해 발생됩니다. 이런 불규칙한 흐름으로 인해 소용돌이가 생겨나는 것이고, 상승기류나 기압차의 영향으로 소용돌이가 성장하여 커질 수 있습니다. 소용돌이에 휩쓸리면 강한 회전 바람에 휩쓸리는것으로 아주 위험합니다. 소용돌이는 보통 강한 상승기류 작용이 발생하는데, 빨려들어가면서 공중으로 떠오르죠. 그리고 특정 높이까지 올라가면 상승기류의 영향이 작아져 낙하하게됩니다.바다속 소용돌이는 반대로 바다속으로 빨려들어가는 성질을 지녔습니다. 만약 바다에서 소용돌이를 만나 휩쓸리게되면 소용돌이 중심부(수면 깊은 곳)로 들어가게됩니다. 그리고 어느 정도 들어가게되면 하강시키려는 힘이 약해져 바다속으로 던져지죠.
학문 / 지구과학·천문우주
22.11.17
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지구의 하늘색은 파랑인데 왜 우주에서 본 지구의 육지 색깔은 초록색인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.하늘이 파란 이유는 대기(공기)에 의해 태양 빛이 산란되기 때문입니다. 여기서 말하는 산란은 공기 분자에 의해 빛의 경로가 바뀌는 현상입니다. 이때 짧은 파장 영역대의 빛인 파란, 남색 ,보라 빛이 산란이 잘되는데, 이러한 빛이 우리 눈에 들어오기 때문에 하늘이 파랗게 보이는 이유입니다. 파란색 영역대의 빛이 사방으로 튀다가 우리 눈으로 들어오기 때문이죠.우주에서 지구를 본다면 지구 내에서 나오는 빛에 대해 알아야합니다. 지구에서 우주로 방출되는 빛은 바다에서 반사되어 나오는 빛, 육지에서 반사되어 나오는 빛, 구름에서 반사되어 나오는 빛이 있습니다. 이때 지구의 지면에서 반사되어 우주로 나가는 빛 중 파란색 영역대의 빛은 대기중에서 산란과정을 거칩니다. 산란된 빛이 사방으로 튀다가 우주밖으로 나갈 수 있죠. 햇빛의 파란 빛이 공기중에서 산란되다가 우리눈에 들어온것과 같은 원리입니다.정리하면 지구에서 반사된 빛 중 파란색 빛은 공기중에서 산란되다가 우주로 나가고, 붉은색 파장 영역대의 빛은 투과하여 우주로 나갑니다. 그래서 우주에서 지구를 볼때 파랗게 보이는것이 아닌 있는 그대로의 색을 볼 수 있는것이죠. (구름이나 바다에서 나오는 빛 또한 같은 원리로 우주로 나갑니다.)우주에서 지구의 대기층을 볼 수 있는데, 대기층은 푸르게 보임을 확인하실 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.11.17
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우주에는 공기가 없는데 어떻게 온도를 측정하나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우주에 물질이 아주 희박하게 있지만, 빛이 존재합니다. 빛은 온도(에너지)를 가지고 있기 때문에 우주배경복사를 관측함으로써 우주의 온도를 계산한 것이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
22.11.17
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에너지 보존법칙에서 에너지는 다 어디로 가나요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.보통 에너지의 최종단계는 열에너지로 전환됩니다. 열에너지는 빛이나 우리 자연을 구성하는 입자의 운동, 진동 에너지로 나타나게 되죠. 그리고 이 열에너지가 또 다른 에너지로 전환되며 계속해서 순환이 가능합니다. 그래서 총 에너지는 보존되는 것이죠.
학문 / 화학
22.11.17
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Iot 제품의 작동원리에 대해 아시는분?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.사물인터넷은 물건, 가전제품, 전자제품, 공장 등 물체들 간의 공통 네트워크를 통해 통신을 용이하게 하는 기술을 의미합니다. 즉, 모든 사물에 인터넷을 내장해 인터넷을 통해 작동하거나 정보를 얻을 수 있는 것이죠.
학문 / 전기·전자
22.11.17
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우주에 관심을 가지는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.모든 과학은 호기심으로부터 시작되고, 이 과학의 발전이 곧 기술의 발전으로 이어지며 삶에 영역에 들어와 편리한 삶까지 이어집니다. 그래서 과학에 대한 투자를 많이 하는 것이죠. 또한, 우주는 모든 과학자의 관심거리로 볼 수 있으며, 미지의 것들이 무궁무진하기 때문에 우주에 관심을 갖는 것이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
22.11.17
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핸드폰 시계가 모두 같은 이유는?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.표준시각체계가 있는데, 이 시각 체계를 공유하여 사용하기 때문에 모든 시계가 동일한 시간을 가르키게됩니다!
학문 / 전기·전자
22.11.17
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우블렉의 원리는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.그러한 액체는 비뉴턴 유체로 분류됩니다. 보통의 유체와 달리 외부에서 힘(충격)이 가해지면 고체의 성질을 띠거나 더 액체처럼(더 잘 흐르는=점성이 적어지는) 되는 물질을 의미합니다. 외부에서 힘이나 충격이 가해짐으로써 전단 응력이 강해져 마치 고체의 성질을 띠는 유체를 의미합니다.
학문 / 물리
22.11.17
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물은 왜 100도씨 이상 올라가질않나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.물도 100도이상 올릴 수 있습니다. 대신 1기압의 조건이 아닌, 고압의 조건에서 물을 100도 이상으로 만들 수 있습니다. 강도가 강하고 열전도율이 높은 밀폐된 쇠상자가 있는데, 그 안에 물로 가득찾다고 상상해보죠. 그리고 이 쇠상자를 가열하게 되면 물이 끓어야합니다. 하지만 물이 끓는다는 것은 부피가 늘어나고 물분자간 거리가 멀어져 자유로워진 기체상태가 되는 것이죠. 그러나 제한된 공간이기 때문에 더 이상 자유로워질 수는 없어 기체가 못되고 물인 상태로 온도와 압력만 높아지게 되는 것이죠. 그래서 고압 상태에서는 100도 이상의 물이 될 수 있습니다.하지만 1기압에서는 100도가 되면 기체로 상태변화를 하기때문에 100도 이상올라가지 않습니다.
학문 / 화학
22.11.16
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