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지구과학 용어 중에 승화핵이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.'승화핵'이란 0℃ 이하에서 수증기가 직접 빙정이 될 경우에 필요한 중심핵으로, 아이오딘화은 같은 결정형을 지닌 고체, 화산재·유성진, 흙의 미립자 등이 여기에 속합니다. 1911년 A. L. 베게너에 의해 처음으로 제창되었으며, 승화핵은 얼음과 같은 결정형을 지닌 고체라고 생각되었습니다. 예를 들면, 인공강우에서 가장 흔히 사용되는 아이오딘화은의 결정은 결정계뿐만 아니라 격자상수까지도 얼음의 결정과 비슷합니다. 하지만 그렇지 않은 것도 0℃ 이하에서 핵으로 작용하는 물질은 대단히 많은데, 화산재·유성진, 흙의 미립자 등도 저온에서 핵으로 작용합니다. 즉 기존에는 0℃ 이하에서 미세한 빙정을 만들도록 작용하는 핵을 승화핵이라 생각하였으나, 최근에는 일단 응결을 일으키고, 그것이 얼어서 빙정이 된다고 여겨지고 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.09
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침대에 매트리스에 슘겨진 과학적 원리에 대해서 궁금합니다
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.매트리스에는 '힘의 분산의 원리'가 적용되어 있습니다. 만일 매트리스 내부에 들어있는 용수철의 높이가 서로 다르거나 듬성듬성 박혀 있을 경우에는 몇 개의 용수철에만 힘이 집중되어 사람을 제대로 지탱할 수 없을 것입니다. 하지만 침대 매트리스에는 여러 개의 용수철이 균일하게 배열되어 있고 이를 통해 사람의 몸무게를 나누어 지탱하기 때문에 꺼지지 않습니다.
학문 / 생물·생명
23.12.09
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사람도 방사능의 내성을 가질 수 있나요>
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.전리방사선의 경우 세포의 DNA, RNA 염기서열을 절단하기 때문에 방사능에 피폭될 경우 세포에 심각한 돌연변이가 유발되거나 죽음에 이르게 되므로 아직 내성을 가질 수 있다고 보기는 어렵습니다. 하지만 1950년대 미국에서 강한 방사선을 이용해 통조림을 살균하는 방법을 개발하려는 시도가 있었는데, 어떤 생명체도 살아남을 수 없는 방사선량에 노출되었음에도 부패하는 통조림이 있다는 걸 발견했습니다. 원인을 조사해보니 ‘데이노코쿠스 라디오두란스’라는 미생물이 나왔고, 이 미생물은 심지어 우주정거장 외벽에 무려 1년 동안 걸어 놓았는데도 10%가 살아 남아 가장 생존력이 강한 박테리아로 기네스북에도 등재됐다고 합니다. 대량의 방사선뿐만 아니라 진공상태나 극한의 기온 변화도 이 생명체를 완전히 죽이지 못한 겁니다.
학문 / 화학
23.12.09
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태양계 행성으로 인정을 받으려면 조건이 있나요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.국제천문연맹에서 지정된 태양계 행성의 조건은 다음과 같습니다. 1. 태양 주위를 공전하는 궤도를 가질 것, 2. 천체의 모양을 구형으로 유지하는 질량을 가질 것, 3. 다른 행성의 위성이 아닐 것, 4. 궤도 주변의 다른 천체를 배제할 것. 이때 명왕서믄 1번, 4번 조건을 불만족하기 때문에 태양계 행성에서 퇴출되었습니다. 명왕성은 다른 행성들처럼 태양의 주위를 공전하지만 다른 행성들과는 달리 원형이 아닌 타원형 모양을 이루고 있습니다. 처음 명왕성을 발견할 때만해도 지구 정도의 크기일 것으로 생각했으나 연구결과 명왕성의 지름은 지구의 약 0.18배 수준이며 부피는 0.0066배에 불과하다고 합니다. 크기가 달의 3분의 2 정도로 작고 중력 또한 지구의 6~7% 남짓으로 밝혀졌습니다. 따라서 명왕성은 저런 타원형의 궤도를 가지게 되었다고 본다고합니다. 또한 명왕성은 주변의 천체들을 밀어내거나 지구와 달처럼 위성으로 만들지 못했습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.09
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아이스팩은 무엇으로 만들어져서 시원함을 유지하는 건가요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.요즘에는 환경 문제가 대두됨에 따라 물만을 얼린 얼을 아이스팩이 많이 증가하고 있는 추세이지만, 여전히 고흡습성 수지인 SAP(super absorbent polymer)가나 질산암모늄이 많이 사용됩니다. 질산암모늄은 용해되는 반응이 흡열반응이기 때문에 반응이 진행됨에 따라 주위의 열을 흡수하게 되고 이로써 주변의 온도를 낮출 수 있습니다. 아이스팩에 질산암모늄과 함께 분리되어 물이 들어있는데 용해 반응이 진행되면서 주변의 열을 흡수하고 온도가 내려가게 됩니다.
학문 / 화학
23.12.09
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새들이 전기에 감전이 되지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다. 새들이 감전되지 않는 이유는 전선에 감겨져 있는 피복 때문입니다. 전자의 흐름으로 발생하는 전류는 전선의 구리선 내에서 일어나며 그 외부는 고무 재질의 절연체로 감싸져 있기 때문에 구리선을 흐르고 있는 전류가 새에게 전달되지 않습니다. 하지만 사람들이 사는 거주지역의 저전압 전선에는 피복이 감겨져 있으나 고압의 전류가 흐르는 전선에는 피복이 감겨져 있지 않는 나전선이 존재하기도 하는데 새가 이곳에 앉더라도 감전이 되지 않는 이유는 전선의 저항과 관련이 있습니다. 새가 전선줄에 앉을 경우 병렬 형태로 연결도 있는데, 전류가 새를 통해 흐른다고 해도 새의 한쪽 다리를 통해 몸통으로 들어간 후 다른쪽 다리를 통해 밖으로 나가게 되므로, 전류가 흐른다고 해도 아주 미세한 전류만이 전달되기 때문에 새가 감전되어 떨어지지 않습니다.
학문 / 전기·전자
23.12.09
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씨가 없는 수박은 도대체 어떻게 재배를 하는 것인가요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.씨 없는 수박을 재배하기 위해서는 호환되는 다른 품종의 수박 꽃가루가 도입됩니다. 씨 없는 수박과 일반 수박을 가까운 곳에 심을 경우 꿀벌을 포함한 수분 매개체가 일반 수박 꽃의 꽃가루를 씨 없는 수박의 암꽃으로 옮기며, 이와 같은 수분 과정에서 씨 없는 열매의 발달을 촉발시킵니다. 좀 더 자세히 설명하자면 씨 없는 수박은 염수체의 배수성을 이용합니다. 세포 분열 단계에서 콜히친이라는 약품을 처리할 경우 염색체 간의 분열을 억제하게 되는데 이를 통해 홀수개의 염색체가 형성됩니다. 이를 땅에 심을 경우 정상적인 세포핵분열이 일어나지 않기 때문에 씨 없는 수박이 발생하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
23.12.09
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공기에서 소리는 어떻게 전파되나요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.어떤 물질이 진동할 경우 이 진동이 주변 분자들에 전해지면서 연쇄적인 진동이 발생하게 됩니다. 이와 같은 진동이 공기 분자들 사이에서 전파되면서 소리가 전달 될 수 있는데, 소리는 공기 분자의 밀도 변화로 인해 전달됩니다. 소리의 발생원인인 진동체가 진동을 일으키면 주변 공기 분자들이 압축과 이완 과정을 반복하면서 진동을 전파하게 되는데, 이 과정에서 해당 공간의 공기 분자들이 진동을 하고 이웃 분자들에게 전달하면서 소리가 발생하게 됩니다. 소리는 어떤 매질에서 전파되는지에 따라 그 속도가 달라지는데, 공기중에서는 약 340m/s의 속도로 전파되며, 기체보다는 액체, 액체보다는 고체에서 더 빠르게 전달됩니다.
학문 / 화학
23.12.09
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해수면이 상승하면 어떤점이 위험한가요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.전 지구적으로 해수면이 상승하고 있는 가장 큰 원인은 지구온난화의 영향으로 인해 해수의 열팽창과 대륙 빙하의 융해가 진행되고 있기 때문입니다. 해수면이 상승할 경우 일부 해안지대가 침수되어 바닷물이 육지로 침투하게 되며, 이로 인해 해변이 줄어들거나 사라지고 해안 침식과 홍수의 위험이 커집니다. 또한 해수면 상승으로 인해 해양의 영양분 농도 및 염분 등의 요소에 변화가 생기면서 수생 생물들의 서식지 및 이동 패턴이 변하게 될 수 있습니다.
학문 / 화학
23.12.09
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물에 오래 있으면 피부가 쭈글쭈글 해지는 이유가 있나요?
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.물에 오래 들어가 있다가 나왔을 때 손발이 쭈글쭈글해지는 이유는 삼투현상으로 설명할 수 있습니다. 삼투현상이란 농도가 낮은 저농도의 환경으로부터의 수분이 농도가 높은 고농도의 환경으로 삼투압에 의해 이동하는 현상인데, 대부분의 물보다는 인간의 체액 농도가 더 높기 때문에 이와 같은 현상이 일어나게 됩니다. 특히 다른 신체부위에 비해서 손끝이 유독 쭈글쭈글해지는 이유는 지문 때문인데, 지문의 돌출된 부위로 인해 삼투압 현상이 더 잘 일어나고 해당 부분이 부풀어 굴곡이 발생하기 때문입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.09
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