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드라이아이스 흰연기는 어떤 성분인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 하얀 연기의 정체는 뜨거운 물을 끓일 때 나오는 김이다. 즉 물방울이다. 하지만 두 물방울이 생성되는 원리는 조금 다르다. 드라이아이스는 차가운 탄산 가스가 날아가면서 주변의 수증기를 응결시키는 것이고 김은 물을 끓일 때 나오는 수증기가 주변의 온도에 의해 응결되는 것이다.출처 : 드라이아이스 - 열려라! 즐거운 화학세상즉 온도에 의해서 공기중에 수증기가 응결되면서 물방울이 되면서 흰연기로 보이는 것이기떄문에 인체에 무해합니다.
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화학
24.04.15
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수영장에서 숨을 참으면 몸이 뜨는 이유는 먼가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람의 부력은 인체의 주요 성분인 뼈, 근육, 지방 등의 비율에 따라 결정됩니다. 지방이 물보다 밀도가 작으므로 지방이 많을수록 물에 잘 뜨게 되는 것입니다. 또한 폐의 용량에 따라서도 부력은 변할 수 있으며, 밀도가 큰 유체는 밀도가 작은 유체에 비해 물체에 훨씬 큰 부력을 줍니다. 원래는 가라앉아야 정상인 사람은 폐에 공기가 20% 채워져 있기 때문에 튜브와 같은 역할을 합니다. 따라서 부력을 높여주기 때문에 물에 뜰 수 있는데요. 95%는 가라앉고 나머지 5% 정도는 수면에 떠서 물 밖으로 나오는 부분이 많지는 않기 때문에 숨을 쉬기 위해서는 팔을 젓거나 물장구를 치는 등의 노력이 필요합니다.출처 : 사람은 어떻게 물에 뜨는 걸까요? - 국가과학기술연구회
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물리
24.04.15
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자외선 차단제 원리가 궁금합니다. 어떤 식으로 자외선이 차단이 되는건지요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 자외선 차단제(Sunscreen)에는 자외선을 산란시키거나, 자외선을 흡수할 수 있는 자외선 차단성분이 들어 있습니다. 이 성분은 작용원리에 따라 무기 또는 유기 자외선 차단제 성분으로 분류됩니다. (1) 무기 자외선 차단제 성분 무기 자외선 차단제 성분은 피부에 도달하는 자외선을 물리적으로 산란 시켜 자외선을 차단합니다. 국내에서 사용되는 무기 자외선 차단제 성분 으로는 징크옥사이드와 티타늄디옥사이드가 있습니다. 무기 자외선 차단제 성분은 자외선A 차단에 효과적이나 백탁현상으로 피부가 하얗게 보이는 단점이 있습니다. (2) 유기 자외선 차단제 성분 유기 자외선 차단제 성분은 피부에 도달한 자외선의 에너지를 흡수하여 자외선을 차단합니다. 자외선B를 흡수하는 성분이 많으며 무기 자외선 차단제 성분에 비해 백탁현상이 없는 장점이 있지만 민감한 피부에는 자극을 일으킬 수 있는 단점이 있습니다. (3) 무기+유기 자외선 차단제 성분 시중에서 판매되고 있는 대부분의 자외선 차단제 형태입니다. 자외 선을 효과적으로 차단하기 위해 무기 차단제 성분과 유기 차단제 성분을 같이 사용합니다.출처 : 식품의품안전처 - 자외선차제
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전기·전자
24.04.15
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수명과 수면시간의 상관관계가 과학적으로 증명되었나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 잠을 적게 자면 건강에 좋지 않다는 것쯤은 누구나 알고 있습니다. 하지만 생명까지 단축한다는 사실은 얼마나 알고 있을까요? 1990년대 일본에서 10만 명의 성인을 대상으로 수명과 사망률을 조사한 적이 있습니다. 이들의 평균 수면시간은 7.1∼7.5시간으로 조사되었는데, 이보다 잠을 적게 자거나 많이 자는 사람은 1.5배에서 2배까지 사망률이 높게 나타났습니다. 100만 명을 대상으로 한 또 다른 연구에서도 이와 같은 결과가 나왔습니다. 가장 사망률이 낮은 수면시간은 7시간이었고, 7시간에서 1시간씩 많이 자거나 적게 자면 사망률이 10~15%씩 증가했습니다. 그뿐만 아니라 수면 시간은 질병의 발생률도 영향을 미칩니다. 하루 6시간 미만 잠을 자는 사람은 고혈압 발병률이 2배 이상 높다고 합니다. 관상동맥질환은 6시간 자는 사람은 1.3배, 5시간 미만으로 자는 사람은 1.8배 더 높은 것으로 조사되었습니다. 당뇨병 역시 5시간 이하, 9시간 이상 잠을 자는 사람은 발병율이 1.5배에서 많게는 2.5배까지 높은 것으로 나타났습니다.그렇다면 우리는 하루에 몇 시간을 자야 적당한 걸까요? 적절한 수면의 양은 개인별로 차이가 있습니다. 대부분 정상인의 평균 수면시간은 7~8시간입니다. 청소년은 8~9시간, 초등학생은 9~11시간이 적당합니다.물론 예외는 있습니다. 전체 인구의 4%는 하루에 5시간보다 적게 자도 일상생활에 지장이 없는 쇼트 슬리퍼(short sleeper)이며, 2~3%는 하루에 10시간 이상 자야 하는 롱 슬리퍼(long sleeper)입니다. 따라서 개개인에 따라 적정한 시간이 있으므로 모든 사람에게 몇 시간을 자야한다고 단정 짓기는 어렵습니다.출처 : 4당 5락이 안 좋은 이유, 잠과 수명과의 관계 - 강동경희대학교병원
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생물·생명
24.04.15
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나이가 들수록 시력이 떨어지는 생명학적 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 나이가 들면서 수정체가 딱딱해지고 탄력이 떨어지게 되면 이로 인해 조절력이 감소되어 근거리 작업이 장애를 받게 되는데 이를 노안이라고 한다. 조절력은 본래 지니고 있는 굴절이상의 정도와 관계없이 모든 사람에서 감소되지만 개인마다 발생 또는 진행에 차이가 있을 수 있다.출처 : 노안 - 서울대학교병원
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생물·생명
24.04.14
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바닷물은 어떤 원리로 인해서 짠 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 바닷물이 짠 이유는 뭘까? 이유는 간단해요. 짠 맛을 내는 물질이 들어 있기 때문이죠! ㅎ ㅎ 보통 바닷물 1kg에는 약 35g의 염류물질이 녹아 있어요. 짠 맛을 내는 대표적인 물질 인 염화나트륨(소금)을 비롯한 염화마그네슘, 황산마그네슘, 황산칼슘, 황산칼륨 등 다양한 염류들 말이죠. 특히 염류 중에서도 염화나트륨(소금)이 제 일 많기 때문에 바닷물이 짜다고 느끼는 거예요. 태평양, 대서양, 인도양 처럼 큰 바다는 염분의 농도가 33~37%(단위:퍼밀, 천분율)이고, 세계 해양의 평균 염도는 35%인데요, 신기하게도 바다마다 염분의 농도가 조금씩 달라도 녹아 있는 염류의 비율은 항상 일정해요. 이를 '염분비 일정의 법칙'이라고 불러요. 예를 들면, 사해처럼 엄~청 짠 바다 도, 발트해처럼 싱거운 바다도 그 속에 녹아 있는 염류의 비율은 같아요! 그렇다면, 염류가 바다에 있게 된 이유는 무엇일까요? 이건 두 가지로 설명할 수 있어요. 첫 번째는 강이에요. 강은 바다를 향해 흐르고, 강물이 모이고 모여 큰 바다를 이루어요. 강물이 지반을 따라 흐르면 암석 성분이 강물에 녹아들겠죠? 이렇게 암석 성분에 있는 염류가 물과 함께이 바다로 흘러들어 가 짠 맛을 띠게 돼요. 다른 하나는 바다 밑 '해저'에 답이 있어요. 해저화산이 폭발하면서 나온 수많은 물질들이 그대로 바닷물에 녹아드는 것이죠. 특히 육지의 물에는 거의 없는 염소나 황산염 같은 물질은 화산폭발 때 발생하는 화산 가스를 통해서 공급되죠.출처 : 수협중앙회 - 바닷물이 짠 이
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지구과학·천문우주
24.04.14
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일식에는 여러 종류가 있는데 어떤 일식이 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 일식(日蝕/日食, Solar Eclipse)은 달이 태양을 가리는 천문현상을 말한다. 지구가 태양 주변을 공전하고 있고, 달이 지구 주변을 공전하고 있는데, 이때 일직선 상에서 태양 - 달 - 지구 형태로 배열이 되는 삭에는 달이 태양을 가리는 일식 현상이 발생하게 된다. 하지만 달이 공전하는 궤도(백도)가 지구가 공전하는 궤도(황도)보다 5도 정도 기울어져 있기 때문에 항상 일식 현상이 발생하지는 않는다. 따라서 일식은 항상 달이 보이지 않는(정확히는 빛이 닿지 않는 부분만 보여서 검은색인 상태일 경우)삭일 때 일어나지만, 그 역은 성립하지 않는다.보통 지구에서 보는 태양의 크기는 거의 고정되지만, 달은 지구와 거리가 비교적 가깝기 때문에 공전궤도상 지구와의 거리가 가까울 때와 멀 때의 크기가 확연하게 차이가 난다. 이로 인해서 달이 태양을 완전히 가리는 위치에 있더라도 그 정도에 차이가 발생한다. 보통 일식은 아래와 같이 네 종류로 분류한다.개기일식(皆旣日蝕): 태양의 시직경 ≤ 달의 시직경. 완전히 가리게 된다.금환일식: 태양의 시직경 > 달의 시직경. 달이 태양의 안쪽으로 들어가서 가리게 되며, 이 경우 끝부분이 금색인 동그란 반지 모양이 된다.하이브리드일식 (금환개기일식): 태양의 시직경 ≒ 달의 시직경. 지역에 따라서 금환일식으로 보이는 곳과 개기일식으로 보이는 곳이 모두 존재한다. 2031년 11월에 발생한다.부분일식 : 달이 태양의 부분만을 가리는 경우. 다른 지역에서는 위 세 종류의 일식이 발생하고 있을 수도 있다. 출처 : 나무위키 - 일식
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지구과학·천문우주
24.04.14
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기초대사량과 나이의 상관관계에 대해서 궁금하네요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 기초대사량이란 우리 몸이 생명을 유지하는 데 필요한 최소한의 에너지를 말한다. 이는 우리의 심장이 뛰고, 호흡을 하고, 체온을 유지하며, 뇌가 활동을 하는데 필요한 생명 유지를 위한 에너지로 우리가 사용하는 전체 에너지 중 기초대사량이 차지하는 에너지는 약 70%에 달한다. 기초대사량은 개개인에 따라 차이가 나는데 기초대사량이 높다는 것은 그만큼 에너지소비가 잘 된다는 뜻으로 같은 양을 먹 어도 살이 덜 찌는 체질이 됨을 말한다.기초대사량을 구하는 방법으로는 여러 가지 공식들이 있지만, 비교적 간단하고 정확한 공식은 나이와 체중, 성별에 따라 값을 구하는 다음 공식이다.기초대사량 공식- 남성의 경우에는 [293 - (3.8 x 나이) + 456.4 x 키(m) + 10.12 x 체중(kg)]- 여성은 [247 - (2.67 x 나이) + 401.5 x 키(m) + 8.60 × 체중(kg)]소아나 청소년 시기에는 키와 체중이 급격하게 변동하기 때문에 성인에게 적용되는 공식을 사용할 수 없고, 다른 공식을 사용해야 한다.위 공식을 보면 체중 변화가 없다면 남자는 나이가 한 살 늘어날 때마다 3.8kcal씩 기초대사량이 낮아지고, 여자는 한 살 늘어날 때마다 2.67kcal씩 기초대사량이 낮아지게 된다. 하지만 기초대사량은 여러 요인에 따라서 차이가 날 수 있다. 즉 나이, 성별, 체중, 키 외에도 근육의 양이나 인종적인 차이도 있을 수 있다.우선 유전자와 성별(남자가 더 높다) 등 선천적인 요인도 있지만, 갑상선 호르몬이나 아드레날린과 같은 대사 호르몬, 연 령, 체지방률, 체온, 체표면적 등 생체적인 요인들도 영향을 미친다. 또한 식생활과 운동, 외부 온도 등과 같이 후천적이거나 환경적인 요인 들도 기초대사량을 변화시키는 요인이 된다.흔히 다이어트는 배가 고파야만 되는 것으로 오해하는 경우가 있는데, 굶을 경우 우리 몸은 위기감을 느껴 생명을 유지하 기 위한 수단으로 기초대사량을 떨어뜨린다. 식사량을 지나치게 줄이는 다이어트 후 요요현상이 잘 생기는 것도 기초대사량의 저하와 관계가 깊다.운동은 그 자체로 에너지를 소모하기도 하지만, 제지방량(근육, 내장, 뼈, 등)을 늘려 기초대사량을 높여준다. 체지방량이 적을수록 기초대사량이 높아지는 반면, 근육량이 많을수록 기초대사량이 높아지므로, 근육량을 높이는 것이 기초대사량을 증대시키는 중요한 요인이 된다. 기온이 내려가거나 올라갈 경우에도 우리 몸은 체온을 유지하기 위해 에너지를 소모한다.따라서 기초대사량을 높이기 위해서는 하루 세끼를 정해진 시간에 잘 챙겨먹고, 적정량의 운동을 하며, 평소 적절한 운동 으로 몸의 근육량을 높이는 것이 중요하다. 특히, 배고픈 다이어트는 결국 점점 다이어트와는 더 거리가 멀어진다는 것을 기억하고, 매끼 500~600kcal를 넘지 않는 범위에서 규칙적인 식사를 하는 것을 습관화하도록 노력해야 한다.출처 : 메트로병원 - 기초대사량 높이는 6가지 방법
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화학
24.04.14
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설사를 하면 항문에 통증이 있는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 설사를 하면 항문이 아픈 이유를 정리해보면..소화되지 않아부드럽지 않은 음식물이 위산과 함께 변비보다 강한 압력으로 빠르게 배출되니 항문이 정상일 수 없다.이처럼 설사를 하고 나면 항문은 굉장히 예민한 상태가 됩니다. 이때 마찰이 심한 휴지로 닦으면 더 심한 자극이 주어지게 되고 항문질환으로도 이어질 가능성이 굉장히 높아집니다.출처 : 대전손도외과 - 설사를 하면 항문이 아픈 이유는 뭘까요
학문 /
화학
24.04.14
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태풍이 보통 여름에 많이 오는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우선 태풍은 왜 발생할까. 태풍은 온도가 섭씨 26도 이상인 열대지방의 바다가 데워지면서 발생한다. 태풍이 바다의 온도가 올라가는 여름 이후에 주로 발생하는 이 유다. 태풍은 정확히는 열대지방에서도 가장 덥다는 적도가 아 닌 북위 5~10도쯤에서 발생한다. 태풍이 생기려면 바다가 데 워지는 것뿐 아니라, 바람도 불어줘야 한다. 북반구의 북동 무 역풍과 남반구의 남동 무역풍이 만나 하늘로 올라가는 북위 5~10도쯤에서 발생하는 것이다.출처 : 태풍은 왜 태어났고, 어디서 와서, 어디로 가나 - 경희대학교
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지구과학·천문우주
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