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포도송이가 전자레인지에 돌리면 스파크가 발생하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 플라스마는 물질이 전자와 이온으로 분리된 제4의 물질상태를 말합니다. 포도알에서 나타난 플라스마는 포도알의 수분과 표면을 이루고 있던 나트륨, 칼륨 분자들이 전자와 이온으로 분리되며 바깥으로 퍼져나가 일반 기체와 만나서 생긴 불꽃입니다. 전자레인지에서 나온 마이크로파 파장의 길이는 약 12cm입니다. 그러나 대부분이 수분으로 이루어진 포도알을 통과할 때 마이크로파는 1.2cm로 짧아집니다. 진공에서 마이크로파 속력 대비 물에서의 마이크로파의 속력인 약 10배 차이 나기 때문입니다. 포도알을 지나가는 마이크로파가 포도알의 크기와 거의 비슷해진 것입니다. 이때 마이크로파는 포도알의 곡면에서 부딪혀 빠져나가지 못하고 결국 에너지가 중앙으로 집중됩니다. 반으로 잘려있다면 서로 연결된 그 지점으로, 또는 포도알 두 개가 서로 맞닿아 있다면 맞닿은 부분에 집중돼 스파크를 일으킵니다. 이처럼 마이크로파 대역에서 매질의 형태에 따라 일어나는 공명 현상을 형태 의존 공명(MDR)이라 합니다. 결론적으로 포도알의 크기와 둥근 곡면. 그리고 수분의 함량이 전자레인지에서 나오는 마이크로파와 상호작용하여 핫스팟에 모이면 플라스마를 만들어 냅니다.출처 : 과학기술정보통신부 블로그 - 포도를 전자렌인지에 돌리면? 플라스마가 생긴다!
학문 / 화학
23.12.02
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냉동식품이나 냉동보관중인 음식이 전자레인지에서 쉽게 가열되지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전자렌지가 음식을 데우는 원리는 음식에 있는 물분자를 진동시켜서 운동에네지가 열에너지로 변경되면서 음식의 온도가 올라가는데요. 음식이 얼어 있으면 음식에 있는 물분자도 얼어 있습니다. 물이 얼면 그 분자구조가 육각형의 고릭로 안전하기 떄문에 분자의 움직임이 적고 그래서 운동에너지가 열에너지로 변하는데 오래 걸리는 것입니다. 그래서 시간이 더 걸리게 됩니다. 그래서 가끔 보면 너무 언 음식은 물로 해서 온도를 높여서 조금 해동 후 전자렌지에 돌리기도 합니다.
학문 / 화학
23.12.02
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원적외선과 근적외선의 차이를 알려주세요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 태양빛에는 자외선이 있는데 그자외선도 파장에 따라서 근, 중, 원적외선으로 나눈다고 합니다. 파장이 짧은것이 근적외선이고 파장이 긴것이 원적외선이라고 합니다. 두가지에 대한 효능은 다른데 적외선의 효과는 열효과의 생리적 작용으로 혈류의 증가 및 대사작용의 촉진이 된다고 합니다. 근적외선은 세포의 신진대사 및 에너지를 증진시켜 신체에 생기를 불어넣어 주고 노화를 막아주며, 탈모, 관절염, 염좌, 류머티즘 등의 퇴행성 증상을 늦추는데 도움이 된다고합니다. 시중에 판매되는 적외선기들은 모두 맨살에 대해도 이상이 없다고 합니다.
학문 / 물리
23.12.02
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동물들과 사람의 뇌는 무슨차이일까요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 사람과 침팬지의 뇌의 크기는 거의 비슷하다고 합니다. 하지만 뇌의지능과 감정에 대해서는 차이가 발생됩니다. 그 이유는 대뇌의 피질떄문이라고 합니다. 대뇌 피질에 의한 뇌의 신경가소성이 사람이 다른 동물에 비해서 현저히 크기 떄문입니다. 이런 대뇌피질은 신경가소성을 지니고 있습니다. 신경 가소성은 간단하게 말하면 환경이나 여건에 따라서 학습하고 행동하는 즉 스스로 신경회로를 변경하는 능력입니다. 이런 능력이 다른 동물들과 드리게 현저하게 높아서 사람이 다른 동물보다 지능과 감정이 더 예민한 것 입니다.
학문 / 생물·생명
23.12.02
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인간이 다른동물에 비해 지능이 뛰어난 이유가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 인간이 다른 동물보다 지능이 높은 이유는 대뇌피질 떄문이라고 합니다. 대뇌 피질은 출생 후에도 지속적으로 성장되고 환경에 따라서 신경 가소성을 지니고 있다고 합니다. 신경가소성은 성장과 재조직을 통해 뇌가 스스로 신경 회로를 바꾸는 능력입니다. 폭넓게는 어떤 유전자형의 발현이 특정한 환경 요인을 따라 특정 방향으로 변화하는 성질을 가리키는 것입니다. 즉 환경에 따라서 인식하고 학습하고 성장하는 능력이 사람에게는 있는데 동물들에게는 있긴하지만 사람만큼 있지 못하기 떄문입니다.
학문 / 생물·생명
23.12.02
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인간이 두발로 겆게된 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 인류가 왜 두발로 걷게 되었는지 정확한 증거는 없습니다. 다만, 인류가 처음에는 4발로 걸어 다녔는데 열대림이 건조한 평원으로 변하면서 땅에서 먹을 수 있는 음식들이 적어지면서 나무에 있는 음식을 먹기 위해 채취하면서 두발로 걷게 되었는다는 설이 가장 많은 가설입니다.
학문 / 생물·생명
23.12.02
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보일러를 틀면 방이 따뜻해 지는 과정이 어떻게 되나요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 난방은 보일러 내부 물집을 데워 그물을 순환시키는 것이고 온수는 보일러물집내부에 동관코일을 감아놔서 보일러내부 물집에 물을 데워노면 냉수가동관코일을 지나가면서 물집내부에 데워진 물과 간접열교환을 하면서 온수를 생성하게 됩니다.출처 : 한국소방공사 - 보일러 작동원리
학문 / 화학
23.12.02
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지구의 표면 온도는 몇 도인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 세계기상기구(WMO) 유럽연합(EU)가 기후변화 관측한 결과 올해 7월 기온 기준으로 평균 16.95도라고 합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.02
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피지가 많이 분비되면 피부 표면이 산성화가 되는데 왜 피지는 산성인가요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리 몸에서 나오는 피지는 중성지방, 콜레스테 그리고 피지선과 땀샘에서 나오는 분비물등에 있는 지방산, 젖산, 아미노산, 유로킨산 등이 있어서 산성이 되는 것입니다.
학문 / 화학
23.12.01
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지진이 바닷가에서 많이 일어나는 이유는 무엇인가요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지진은 판이 나란히 같은 속도로 한 방향으로 움직인다면 아무 문제가 없으나 서로 맞물려있는 상태에서 다른 방향으로 제각각 움직이며, 판의 가장자리 경계면에서는 판들끼리의 마찰로 인해 에너지가 축적됩니다. 어느 순간 판과 판사이의 경계면에서 서로 밀거나 포개지게 되며, 순간적으로 판 사이의 미끄러짐이나 판이 갈라지는 등의 갑작스런 변화가 발생하며 축적되었던 에너지를 순간적으로 방출하는데 이것이 지진을 발생시킵니다.(출처 : 서울특별시 - 지진과 건축) 이런지진이 우리나라 특히 바다와 땅이 맞닿는 부분에 많이 일어나는 이유는 우리가 환태푱양조산대에 속해 있기 때문입니디. 환태평양조산대에서 지진이 많이 일어나는 이유는 판구조를 통해 알 수 있습니다. 유라시아 판, 후안 드 푸카 판, 남아메리카 판 등 다양한 대륙판과 해양판이 맞닿고 있고, 이런 판들이 서로 다른 방향으로 움직이 면서 판이 서로 충돌하게 됩니다. 그래서 이렇게 맞닿고 있는 곳에 위치한 대륙판을 따라 화산이 형성되고 지진이 자주 발생하고 있습니다.(출처 : 한화솔루션 - 지진은 왜 발생할까?)
학문 / 지구과학·천문우주
23.12.01
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