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실리카겔의 원리가 궁금합니다. 알려주세요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 규산나트륨과 황산나트륨으로 제조된 실리카겔은 약 3-60 옹스트롬의 틈 분포를 갖는 무정형 미세 스펀지 구조를 갖고 있다.약 800m2 / gr의 넓은 표면을 가지며 비중의 40 %까지 물을 흡수 할 수 있다.실리카겔은 화학적 흡습 메커니즘보다 물, 표면 수분 및 모세관을 보유함으로써 물리적 흡습성을 갖는다. 실리카겔은 모세관 현상으로 인해 수백만 개의 작은 구멍에 수분을 흡수하고 수증기가 끌어당겨 입자 내부의 빈공간에 달라 붙다. 실리카겔의 1 티스푼은 축구장의 크기와 비슷한다. 실리카겔은 중량의 40 %까지 수증기를 흡수할 수 있으며 밀폐 용기의 상대 습도를 40 %로 줄일 수 있다.출처 : HLC - 실리카켈
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화학
24.04.03
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높은 곳에 올라가 귀가 먹먹할때 하품을 하면 뚫리는데 왜 그런건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 비행기가 이륙해 점점 하늘 높이 올라가면서 귀가 먹먹해진 경험이 있나요? 높은 산을 올라갔을 때 순간 귀가 잘 안 들리는 것처럼 느껴질 때는요? 어떤 친구는 비행기 속에서 엉엉 울 만큼 귀가 먹먹한 정도가 심하고, '귀가 조금 이상하네?'하고 넘긴 친구도 있을 거예요. 각자가 느끼는 정도가 다르기 때문이지요. 그렇지만 아마 대부분의 친구들이 높은 곳에서 귓속이 먹먹해지는 경험을 했을 거예요. 이런 증상이 나타나는 이유는 '기압' 때문이에요. 기압은 공기 무게에 의해 생기는 압력을 말해요. 공기는 무게가 없다고 생각할 수 있지만 지구 대기 1리터의 무게는 약 1.3g 중으로, 물 1리터의 무게가 1kg 중인 것과 비교하면 대기가 물보다 약 770배 가벼운 셈이지요. 이처럼 공기는 중력에 의해 땅을 향해 압력을 가하고 있지요. 대기는 지표면에서부터 수십 km 높이까지 존재해요. 지표면에서부터 5.6km 아래에 대기의 50% 이상이, 99%가 30km 아래에 존재하지요. 이는 지구 중력 때문이에요. 지구 중심 쪽으로 끌어당기는 힘이 공기를 지구 주변과 가까운 곳으로 모여들게 만든 거죠. 따라서 공기 무게에 의해 생기는 압력인 기압 역시 지표면에서 가까울수록 높고 멀어질수록 낮지요. 지표면에서 5km 높이만 올라가도 기압이 절반 정도로 줄어요. 국제선 항공기의 최대 비행 고도가 13km 정도인데, 이 높이에서 기압은 지상기압의 3분의 1도 안되지요. 이렇게 높은 곳으로 올라가면 우리 몸속, 특히 머릿속에 있는 공기의 압력인 기압이 몸 바깥의 기압보다 높아지게 돼요. 그러면 이 압력이 귀의 고막 뒤에서부터 콧속으로 이어지는 있는 관인 '이관(유스타키오관)'을 막히게 만들어요. 그래서 귀가 막힌 것처럼 먹먹해지는 거랍니다. 먹먹해진 귀를 뻥 뚫리게 하는 방법이 있어요. 침을 삼키거나 물을 마시는 거예요. 어린 아기들에겐 사탕을 주기도 해요. 또 콧구멍을 막고 '흥!'하고 힘을 주는 방법도 있죠. 이런 방법으로 막힌 이관을 뚫리게 하는 거랍니다. 이렇게 이관이 다시 뚫리면 바깥공기와 머릿속 공기의 압력이 같아지면서 먹먹해지는 현상이 사라지지요.출처 : 제주항공우주박물관 - [궁금하JAM] 비행기 타면 귀가 먹먹해지는 이유가 뭘까?
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물리
24.04.03
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수산화나트륨(NaOH)가 금속부식성 있나요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 수산화나트륨(NaOH)은 흰색의 부식성, 알카리성 고체로서, 흡습성과. 친수성 때문에 대기 중의 수분을 흡수하여 액화된다. 수산화나트륨은 습기가 있는 상태에서 알루미늄 금속을 심하게 부식 시킨다. 금속에 접촉하면 가연성 수소 가스를 방출한다. 알루미늄과 수산화 나트륨반응 식 2Al(s) + 6NaOH(aq) → 3H2(g) + 2Na3AlO3(aq).출처 : 고경력과학기술인 - 수산화나트륨
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화학
24.04.03
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전자파는 항상 같이 발생하는 것인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전자파(Electromagnetic waves)란 전기 및 자기의 흐름에서 발생하는 일종의 전자기 에너지이며. 즉 전기가 흐를 때 그 주위에 전기장과 자기장이 동시에 발생하는데 이들이 주기적으로 바뀌면서 생기는 파동을 전자파라고 합니다.출처 : 전자파의 개념 - 이동통신 무선국 전자파강도 측정 포털
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전기·전자
24.04.03
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우박은 어떤 원리로 인해서 떨어지는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우박이란? 눈의 결정 주위에 차가운 물방울이 얼어붙어 땅으로 떨어지는 얼음덩어리로 주로 봄과 가을에 발생합니다. 우박 생성 조건은 우박은 강한 상승기류와 함께 바람의 방향과 속도가 위 아래로 급변할때 나타납니다. 우박 생성 과정은 수증기가 강한 상승기류를 따라 얼음점(빙결고도) 이상으로 상승했다가 다시 하강하는 과정에서 녹았다 얼었다를 반복하며 성장하게 됩니다. 얼음알갱이가 커지게 되면 중력을 이기지 못하고 땅에 떨어지게 됩니다.출처 : 기상청 블로그 - [알기쉬운 기상상식] 우박이란 무엇일까요?
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지구과학·천문우주
24.04.03
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산하엽의 꽃잎은 비를 맞으면 투명해지는 과학적 근거는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 산하엽(山荷葉)은 눈이 많이 내리고 추운 지역에 살아가는 산하엽은 평범한 흰색 꽃을 피우지만, 비가 오면 이슬과 함께 투명해집니다. 유리꽃, 얼음꽃으로도 불리는 이 꽃이 투명해지는 이유는 꽃잎의 세포 구조가 느슨하기 때문인데, 평소의 세포가 희게 빛의 난반사를 일으키다. 세포 사이가 젖으면 세포 사이의 투과율이 높아져 투명해진다고 한다. 물이 마르면 본연의 새하얀 꽃잎으로 돌아온다.출처 : 헥토르 블로그 - 산하엽, 얼음처럼 투명한
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지구과학·천문우주
24.04.03
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5g의 원리는 어떻게 되나요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 5G 네트워크는 광대역을 구현하기 위해서 주로 밀리미터 파를 사용한다. 밀리미터 파의 직진성으로 인해 장애가있을 때 충돌 및 분산이 발생할 수 있다. 그러나 10G 이상의 광대역 서비스를 제공하려면 밀리미터 파를 사용해야하므로. 밀리미터 파가 중간에 손상되지 않도록 하기 위한 방법이 필요하다. 즉 5G 네트워크에 대한 연결이 끊어지지 않도록 근거리로 셀을 구성한 소규모 네트워크를 구축 할 수 있다. 다시 말해, 셀 크기를 더 작게 만들기 위해, 셀은 약 25000-30000m의 거리에서 작은 규모로 구성한다. 이 지역에는 여러 개의 수많은 [MIMO] 안테나가 있으며, 이것을 5G 고정 무선 서비스(5G fixed wireless service. ) 로도 부른다.출처 : 위키백과 - 5G
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전기·전자
24.04.02
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하이패스가 작동하는 원리는 어떤 건가요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 하이패스(Hi-pass)는 무선통신을 이용해 자동으로 통행료를 결제하는 전자요금징수시스템입니다. 우리나라에서는 2000년 처음 설치돼 2007년 전국적으로 개통됐습니다. 현재는 하루 평균 419만 대의 차량이 이용하고 있습니다. 하이패스에는 3가지가 필요한데요. 전자카드, 차량 단말기, 톨게이트 안테나입니다. 톨게이트 안테나는 요금소를 지나는 차량을 인지하고 차량 내 장착된 단말기에 결제 요청 정보 전송 신호를 받은 단말기는 카드의 결제 정보를 읽어 톨게이트 안테나로 전송 결제가 완료되면 결제 완료 정보를 역순(안테나→단말기→카드)으로 전송그렇다면 이들은 어떻게 정보를 주고받는 것일까요?① 카드와 단말기, 접촉형 통신방식으로! 자동차가 하이패스 차로를 통과할 때 단말기와 전자카드가 정보를 주고받는 방식을 ‘접촉형 통신 방식’이라고 합니다. 카드 앞면에 부착된 금색 접촉판을 통해 전원을 공급하고 외부와 통신하는 것이죠. 접촉판이 카드와 단말기의 연결고리라 생각하면 이해가 쉽겠네요!② 단말기와 안테나, 근거리 전용 통신망으로!하이패스 단말기와 톨게이트 안테나는 근거리전용통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC)을 기반으로 정보를 교환하는데요. DSRC는 톨게이트나 도로변에 설치해 자동차에 탑재한 장치와 무선 통신으로 정보를 주고받는 시스템입니다. 우리나라는 물론 유럽, 일본에서 전자요금 징수에 사용 중이죠.출처 : 산업통산지원부 - [생활 속 기술이야기] “딩동~ 통행료가 결제됐습니다” 하이패스 원리 파헤치기
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전기·전자
24.04.02
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우주비행사들은 자신의 소변을 물로 이용해 마시나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 소변을 보는 건 상대적으로 쉬운 편입니다. 호스에 붙 은 소변용 갈때기를 이용해 소변을 빨아들입니다. 폐수 탱크에 모인 소변은 정화를 거쳐 식수로 사용할 수도 있습니다. 우주정거장 ISS에서 사용하는 물의 93%는 정수과정을 거쳐 다시 사용하는데요. 우주정거장 ISS에서 체류하는 NASA 소 속 우주인들은 호흡이나 땀으로 배출된 수분은 물론 샤 워하고 남은 물, 소변, 실험용 동물의 소변까지 정수해 식수로 사용합니다. 지난 2009년 우주정거장 ISS 우주비행사 3명 은 새로 설치된 정수 장치를 통해 걸러낸 물을 컵에 담 아 건배를 하고 마시는 이벤트를 벌였는데요. 물을 마 신 직후 이렇게 말했다고 합니다.츌초 : 한국항공우주연구원 - 우주에서의 배설물은 어떻게 처리할까?
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지구과학·천문우주
24.04.02
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달은 태양계에서 발견된 천체 중에서 몇 번째로 큰 천체인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 달의 특징으로는 위성 이면서도 크기가 매우 큰 편이라는 것을 들 수 있다. 태양계 전체에는 소행성과 카이퍼 벨트 천체의 위성들까지 포함하여 약 400개의 위성이 확인되었는데, 달은 태양계 위성 중 다섯 번째로 큰 위성이다. 크기로 따지자면 목성형 행성들의 위성들에 조금 밀리는 감은 있지만 여전히 순위권 안에 들며, 거기에 다른 거대 위성들이 대부분 얼음과 돌이 반반 섞여 있어 가벼운 편인 데 비해 달은 속이 돌덩어리로만 채워져 있어 그 밀도는 더 높다. 또한 왜행성들을 제외한 행성의 위성들 중에서 모행성과의 크기 비율을 따져보았을 때에는 태양계 최고 수준인데, 왜행성으로 분류된 명왕성의 위성인 카론 같은 것을 제외하면 모행성과의 질량 차이가 이 정도로 작은 것은 달뿐이다. 명왕성의 경우 카론과 질량 차이가 별로 없는 데다 공전 궤도의 중심이 명왕성 바깥에 있기 때문에 모행성과 위성 관계라기보다는 이중 행성계에 더 가까울 정도.출처 : 나무위키 - 달
학문 /
지구과학·천문우주
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