까만색 연필심인 흑연은 돌가루인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 탄소 동소체의 일종으로, 다이아몬드나 숯처럼 주 구성 성분은 탄소지만 분자구조가 판 형식으로 되어 있어 잘 부스러지는 암석이다. 그래서 연필심의 주요 재료로 사용된다. 연필의 연은 납 연자인데, 흑연 연필 이전에 사용하던 납 펜과 비슷하게 쓸 수 있다 하여 '검은 색을 내는 납', 즉 "Black lead"라고 칭한 것이다. 한자어 명칭인 흑연도 이 단어를 옮긴 것. 오늘날에는 혼동을 피하기 위해 'Graphite'를 쓰는 경우도 많으며 잘 쓰이지는 않지만 석묵, 즉 '돌로 된 먹'이라고도 부르는데 중국어로는 석묵이라는 용어도 꽤 쓰이는 듯 하다. 흑연에는 인상흑연과 토상흑연이 있다. 흑연은 우리나라의 중요 광물 중 하나로, 한반도의 흑연 매장량은 중국, 인도에 이어 세계 3위이다.출처 : 나무위키 - 흑연
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별은 왜 갈수록 안보이게 되는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 과거에는 사람들이 해가 떠있는 시간에 활동하고, 해가 지면 일과도 자연스럽게 마무리하곤 했습 니다. 빛이 없으니 활동하는 데 어려움을 겪었기 때문이죠. 하지만 인공조명을 만들면서, 늦은 밤에 도 일할 수 있는 환경이 되었습니다. 이렇게 불빛이 하나 둘 늘어나, 실내뿐만 아니라 거리를 밝히 게 되었습니다. 나아가 이 불빛은 밤하늘까지 밝히게 되었습니다. 그렇게 인간이 만든 필요 이상 의 인공조명으로 피해를 주는 것을 의미하는 빛공해(Light Pollution)라는 단어가 등장하게 되었습 니다.여기서 광해, 광공해라고도 불리는 빛공해(Light Pollution)란, 인공조명의 부적절한 사용으로 인한 과도한 빛 또는 비추고자 하는 조명영역 밖으로 누출되는 빛이 국민의 건강하고 쾌적한 생활을 방 해하거나 환경에 피해를 주는 상태를 말합니다. 한국은 세계에서 빛공해 수준이 심각한 나라 중 한 곳입니다. 2016년 미국의 관측 위성이 야간에 지구를 관측한 결과를 바탕으로, 국제공동연구진이 세계의 빛공해 실태를 조사했는데요. 그 결과 전 세계의 80% 이상이 빛공해에 시달리는 것으로 나 왔습니다. 그중에서도 국토 면적 중 빛공해 면적 비율을 계산해 보았을 때, 이탈리아가 90.3%로 가 장 높았고, 한국은 89.4%로 두 번째로 높은 비율을 나타냈습니다.빛공해는 먼저 침입광(light trespass)이 있습니다. 단어 그대로 빛이 의도하지 않은 영역까지 침투하여, 피해 를 입히는 현상을 말합니다. 특성상 우리가 가장 자주 겪을 수 있는 유형에 해당하는데요. 보통 침 입광은 강한 불빛이 외부에서 내부 공간의 창문을 통해 들어갈 때 문제가 됩니다. 이러한 빛으로 인 해 숙면을 방해받고, 불면증과 관련된 문제들이 자주 일어납니다.다음으로는 눈부심(glare)입니다. 눈이 강렬한 빛에 노출되어 순간적으로 시각이 마비되는 현상을 말합니다. 예를 들면 밤에 잠을 자고 있는데, 갑자기 불을 켜면 순간적으로 눈이 부시는데요. 이러 한 상황과 일맥상통합니다. 또 다른 예를 들자면 어두운 밤에 운전할 때, 맞은편에 오는 차의 헤드 라이트가 운전자에게 일시적인 시각장애를 유발하는 경우도 해당됩니다.다음으로 산란광(skyglow)입니다. 전에 한번 산란에 관련하여 설명한 적이 있는데요. 하늘을 향해 누출된 빛이 대기 중의 수증기, 먼지 등에 의해 굴절・산란되면서 하늘의 전체적인 밝기가 밝아지 는 현상입니다.앞서 제가 설명한 인공조명으로 인해 밤하늘의 별을 볼 수 없게 된 근본적인 원인이기도 하죠. 자 연 그대로 밤하늘을 보면, 육안으로도 수천 개의 별과 은하수를 분명하게 볼 수 있는데요. 산란광 이 심한 지역에서는 은하수가 전혀 보이지 않는 것은 물론, 육안으로 볼 수 있는 별들이 매우 한정 됩니다. 이 문제는 비단 도시만의 문제가 아닙니다. 시골이나 빛공해가 심하지 않은 지역이라도, 도 시에서 뿜어져 나오는 빛이 영향을 주어 도시 쪽 하늘의 지평선이 빛나면서 영향을 끼치기도 합니 다.다음으로는 과도 조명(over-illumination)입니다. 빛의 양이 필요 이상으로 방출되었을 때를 일컫습 니다. 빛이 부족한 것도 문제가 될 수 있지만, 적정량 이상으로 공급되는 것 역시 문제가 됩니다. 예 를 들면, 영업이 끝난 가게에서 조명을 계속 켜둔 경우나, 조명 체계를 효과적으로 설립하지 않아 필요 이상으로 빛이 방출되는 경우가 있을 수 있습니다. 일례로 밝은 조명이 많고, 매끈한 바닥이 있는 백화점에서는 빛이 바닥에 반사되기도 하니, 과도 조명 현상이 자주 일어나는 곳이기도 하죠.출처 : 기상청 블로그 - [별과 빛공해] 도시에서 별을 보기 힘든 이유와 내가 별을 카메라에 담는 방법
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사람도 피부로도 공기가 왔다갔다 하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람은 피부로에 모공에서 공기가 잠깐 들어오거나 할수 있으나 숨을 쉴수는 없습니다. 가끔 미세먼지가 심한날에는 이런 미세먼지의 입자가 모공보다 작아서 모공에 들어와서 피부 트러블이 발생될수 있다는 기사를 보실수 있듯이 공기가 모공으로 해서 작은 입자들은 들어올수 있긴하지만 숨을 쉴수는 없습니다.
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과학기술의 발전은 끊임없이 진화할까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람의 욕망은 끝이 없습니다. 그래서 지속적으로 과학이 발달되면서 사람은 편함을 추구하게 되는 것입니다. 그래서 사람은 지속적으로 과학의 발전이 진행되고 그로인해서 더욱 진화된 과학이 나오게 될것으로 보입니다. 하지만 이런 과학의 발전이 어떤 목적에 맞지 않게 사용되면 그로인해서 더 안좋은 미래가 될수 있습니다. 다이너마이트는 처음 광산 채굴등의 목적으로 사용되었는데 지금은 군사적으로 사용되고 있습니다. 그로인해서 사람들이 피해를 입게 되는 것입니다.
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무선 이어폰의 작동원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 무선이어폰과 같은 단거리에 있는 장치들 사이에 데이터를 보내기 위해서 전파를 보내는 '블루투스'를 이용합니다. 1초에 1600번 왔다갔다하는 전파의 흐름을 통해 통신이 원활한 채널을 찾게 되는 것입니다. 네트워크 속에서 두 기기의 암호를 확인하고 연결 되면 페어링이 시작되는 일련의 과정을 거칩니다.출처 : LG디스플레이 - 목 빠지게 기다렸던 LG의 무선 이어폰! 원리를 파헤쳐보자!
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유전자 변형은 어떤 과정을 통해서 이루어 지는 건가요??
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 유전자 변형 생물을 만드는 데 이용되는 기술들은 다음과 같이 아그로박테리움법, 프로토플라스트법, 유전자총법 등이 있다. 이중 가장 널리 쓰이고 있는 방법은 아그로박테리움법으로서, 아그로 박테리아를 이용하여 원하는 유전물질을 투입하는 방법이다. 식물을 예로 들었을 때, 식물을 유전적으로 변형시키기 위하여 T-Plasmid라는 핵산 단백질 형태로 자신의 DNA를 식물체의 염색체에 끼워 넣을 수 있다. 이는 식물체의 세포 안으로 유전물질을 전달하는 역할을 하며, 전달된 유전물질은 세포 안에서 융합된다. 이와 같은 방법으로 어그로박테리움 유전자 변형 작물을 만드는 데에 널리 이용되고, 그 외에도 유전형질전환을 위해 세포의 반응을 연구하기 위한 시스템으로도 사용되고 있다. 이외에도 프로토플라스트법의 경우, 식물세포의 두꺼운 세포벽을 제거하여 세포벽이 없는 상태(프로토플라스트)를 만들고 이 상태에서 원하는 DNA를 주입하여 만들어내는 기법이다. 또한 유전자총법의 경우에는 금 또는 텅스텐의 미세한 금속표면에 DNA물질을 묻혀서 총으로 쏘면, 세포내부로 DNA물질이 들어가는 방법이다. 이는 비교적 성공확률이 낮고, 타 방법으로 유전물질을 넣기 힘든 경우에 주로 사용된 방법이다출처 : 나무위키 - 유전자 변형 생물
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석유를 분리 할때 사용되는 NCC?는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. NCC는 원유를 정제해 얻어지는 납사(Naphtha)를 고온에서 분해하여 석유화학의 기초 원료인 에틸렌, 프로필렌 등의 기초유분을 생산하는 시설입니다.열분해 공정 : 납사(Naphtha C3&C4 LPG)를 고온에서 분해, 탄소수가 적은 탄화수소로 분해하는 과정급냉 공정 : 고온의 분해가스를 2차에 걸쳐 냉각, 분리시키는 과정압축 공정 : 냉각된 분해가스를 경쟁적으로 분리, 정제하기 위해 압축기를 이용해 승압시키는 과정정제 공정 : 압축 건조된 분해가스를 단계별로 각 성분을 분리하는 과정출처 : LG화학 - 석유화학 - NCC
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물이 열에 의해 수증기가 될 때 생성된 수증기 질량과 기화된 물의 질량은 동일한가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 질량(質量, mass)은 물리학에서 물질이 가지고 있는 고유한 양을 일컫는 말이다. 질량의 SI 단위는 킬로그램(kg)이다. 질량의 개념은 고대 그리스의 여러 철학자들의 물질이나 물질관에 대한 토론으로부터 비롯되었다. 질량은 일반적으로 다음 세 가지 방법으로 정의된다.(위키백과 : 질량)즉 질량은 물질의 고유의 양이기때문에 수증기, 물, 얼음 모두 동일합니다.
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달은 스스로 빛을 내나요? 아니면 반사를 하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 보는 것들은 자체적으러 빛을 내는 것 아니면 태양 빛에 의해서 빛이 그 물체에 반사되어서 보이는 것입니다. 달은 자체적으로 빛을 내지 못해서 태양빛을 반사하여서 그것을 우리가 보는 것입니다.
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지구는 어떻게 생겨났는지 어원들이 궁금합니다!
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구는 약 45억 년 전에 형성되었으며, 태양계가 형성되던 시점과 때를 같이한다. 원시 태양계 원반의 태양 가까운 부분에서는 갓 방출되기 시작한 태양의 복사에너지에 의해 휘발성 성분이 제거되면서 규소를 주성분으로 하는 암석 종류와 철, 니켈 등의 금속성분이 남게 된다. 이들은 원시 태양 주위를 공전하면서 합쳐서 그 크기를 불리게 되는데, 어느 정도 몸집과 중력을 가진 것들을 미행성이라고 부른다. 미행성들은 보다 작은 소행성이나 성간 물질을 유인하여 성장하였다. 미행성의 크기가 커지면 성장속도는 가속된다. 크기가 작은 소행성들이 충돌하게 되면 충돌의 충격으로 조각들이 흩어지게 되나, 크기가 큰 것들이 충돌하게 되면 중력이 강하기 때문에 탈출하는 조각들을 회수할 수 있기 때문이다. 이때 생긴 미행성들 중에서 현재까지 남아 있는 것은 5개이다.원시 지구는 바깥부분이 거의 완전히 녹은 상태를 경험하게 되면서 성장한다. 원시 지구의 열원은 크게 3가지로 설명할 수 있으며, 첫 번째는 소행성의 충돌이다. 소행성의 충돌은 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 원시 지구를 뜨겁게 가열했다. 다른 하나는 중력 에너지이다. 원시지구가 충돌로 인한 가열 때문에 조금씩 녹기 시작하자 그 때까지 뒤섞여 있던 철과 규소가 중력에 의해서 서로 분리되기 시작한 것이다. 무거운 철이 중력에너지가 낮은 지구 중심으로 쏠려 내려가면서 굉장한 중력에너지를 열에너지의 형태로 방출한다. 세 번째 열원은 원시 태양계에 충만하던 방사성 동위원소의 붕괴열이다. 지구의 바깥부분이 완전히 녹은 상태를 마그마 바다라고 한다. 마그마 바다의 깊이는 수백 km에 달했다고 여겨진다. 중력 분화가 끝나고,낙하할 소행성들도 거의 정리가 되자 지구는 식기 시작한다. 마그마 바다가 식기 시작하면서 최초의 지각이 형성된다.출처 : 위키백과 - 지구
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