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미세먼지 제거 기술에는 어떤 종류가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 흔히 구름 씨앗(Cloudseed), 즉 빙결핵이 될 만한 화학물질을 대기 중에 살포하여 수증기를 응축시켜서 내리게 하는 방법이 자주 쓰인다. 1946년 미국에서 첫 인공강우가 성공한 이래 과학 선진국들은 앞다투어 가뭄을 해결할 목적으로 인공강우를 연구하기 시작했다. 현재 한국 주변의 강대국들은 대부분 최첨단 인공강우 기술을 보유하고 있으며, 특히 중국이 굉장히 적극적으로 인공강우를 시도하고 있는것으로 유명하다. 대륙의 기상을 제대로 발휘해서 가뭄이 들거나 스모그, 황사로 심한 고생하고 있는 지역이나 사막화가 심한 지역에다가 엄청나게 뿌려대며, 미세먼지가 심할 때에도 인공강우를 시도해서 비를 내리게 한다.하지만 문제는 인공강우가 스모그나 미세먼지 문제를 완벽하게 해결할수있는 만능 기술이 아니라는 것이다. 일단 구름이 형성되어도 비까지 내릴 수 있는 대기중 수증기량이 부족하면 비가 내리지않고, 설사 인공강우의 유도가 성공하더라도 공기중 절대습도(수증기량)는 한정되어 있기 때문에, 내리는 비의 양이 적으면 미세먼지가 말끔하게 씻겨져 내려가지는 않기 때문이다. 성공할 경우에는 스모그와 미세먼지가 싸그리 씻겨져서 며칠간은 맑은 하늘을 볼수는 있지만 이것도 조건이 맞아야한다는 것이다. 그래서 중국 주요 공업지역의 스모그와 미세먼지 문제가 여전한것도 이때문이다.출처 : 나무위키 - 인공강우
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화학
24.02.29
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농구에서 슛 각도에도 과학적 원리가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 미국에 피터 부란카지오라는 물리학자가 있습니다. 피터는 ‘스포츠과학, 물리법칙과 최적 동작'란 책에서 바스켓에 가장 힘을 적게 들이고 각도 를 높여서 던져야 한다고 말했습니다. 그 각도가 45도라고 합니다! 하지만 이것은 바스켓과 손 의 위치가 수평에 있을 때의 얘기입니다. 그러려면 우리 키가 농구 골대와 같은 높이인 3m 5cm이어 야 해요...;; 일반적으론 손보다 바스켓이 더 높이 있으므로 좀 더 각도를 높여서 49도의 각도로 던져 야 합니다. 수치로 예시를 들어볼게요. 피터의 계산에 따르면 키가 180cm인 선수가 골대로부터 4.6m 지점에서 점프해 지면의 2.4m 높이에서 49도의 각도로 공을 던지면 초속 7.16m로 속도가 가장 낮다고 합니다.출처 : 대한체육회 - 농구 슈팅의 성공률을 높여주는 과학
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물리
24.02.29
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발자국 화석이 형태를 유지한 채 발견될 수 있었던 이유가 궁금해요~
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 현재 보존되어 있는 고성 공룡발자국은 단단한 암석과 같아요. 하지만 공룡이 발자국을 남길 당시의 바닥은 돌이 아닌 진흙이었다는 사실. 고성에는 퇴적암에서 드러난 발자국 화석과 화강암에서 드러난 발자국 화석 두 가지가 있습니다. 1) 퇴적암 발자국화석 진흙이 쌓여 있는 퇴적층에 공룡이 지나가며, 발자국이 생성됩니다. 시간이 지날수록 진흙이 건조되고 딱딱해지고, 발자국 위에는 계속적으로 퇴적층이 쌓여요. 퇴적물의 무게와 열 등 압력을 통해, 암석으로 굳어집니다. 풍화, 침식 작용으로 윗부분이 사라지고, 공룡 발자국이 드러납니다.2) 화강암 발자국화석마그마는 5,000도 이상의 고온 액체입니다. 상식적으로 생각해보면 마그마 위에 공룡의 발자국이 찍힌다는 것은 불가능한데요. 고성군 덕명리의 발자국 화석은 이미 공룡의 발자국이 찍혀 만들어진 퇴적암에 마그마가 들어와 지층 밑면에 발자국이 찍혀 만들어진 것 입니다.출처 : 고성군청 블로그 - 경남 고성 공룡발자국 화석 생성원리, 생성과정은?
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생물·생명
24.02.29
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동전을 던졌을 때 앞, 뒷면이 나오는 확률은 정말 반반일까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 동전 던지기 확률이 1/2인 것은 사실 가상의 상황에서만 가능한 것이고 실제로는 그렇지 않으므로 내기에 동전던지기를 사용하는 것은 아주 엄밀하게는 공정한 방법은 아니다. 먼저 동전의 요철의 앞뒷면이 무게와 모양 측면에서 동일하지 않기 때문에 애초에 시작부터가 1/2 확률은 불가능하다. 거기에다가 최근 연구들에 따르면 물리적으로 던지는 과정에서 작용하는 역학 때문에 작용하는 변수들이 존재하고, 따라서 카지노용 주사위처럼 앞면과 뒷면을 평판 인쇄 방식으로 처리해서 동일한 모양으로 만든다 하더라도 확률이 1/2이 되도록 사람이 균일하고 공정하게 던지는 것 자체가 불가능하다고 한다. 동전을 던지기 전에 위를 향하게 되는 면이 나올 확률이 대략 51% 정도라고 한다.\출처 : 나무위키 - 동전던지기
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물리
24.02.29
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잠은 못들었지만 눈은 감고 있었으면 그냥 깨있던거보다 피곤은 좀 풀리나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 몸은 피곤한데, 잠은 오지 않았던 경험! 다들 한 번쯤 겪어보지 않았나요? 많은 분들이 이럴 경우 휴대폰을 하며 시간을 보내실 것 같은데요. 앞으로는 휴대폰을 하기 보다 눈을 감아보는 건 어떨까요? 잠들지 않고 눈만 감고 있어도 피로 해소 효과가 있다는 연구 결과가 밝혀졌기 때문인데요. 눈만 감아도 뇌가 수면 상태로 착각하여 얕은 잠을 자는 단계의 뇌파로 변한다고 합니다. "눈을 감고 있으면 시각에 의한 자극이 없어지니 뇌가 훨씬 편안함을 느낍니다. 단 오후 2시 이후에 하면 야간 수면에 방해를 줄 수 있으니 주의해야 합니다." - 한진규 / 신경과 전문의. 잠이 오지 않을 때 가만히 눈 감고 누워 있으면 수면을 유도하는데도 효과가 있고, 수면 부족에서 오는 피로 증상도 완화가 가능하다고 합니다. 다만 이 방법을 너무 자주 하다 보면 오히려 수면 장애를 유도할 수 있으므로, 주 1회 정도만 시도하는 것이 좋다고 하네요!출처 : 스쿨잼 - 눈을 감고만 있어도 피로가 풀린다?
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토목공학
24.02.29
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엎드려서 자는게 왜 몸에 안좋다고 하나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 엎드려 자는 자세는 최악의 자세!!! 오로지 단점만 있는 최악의 수면 자세예요. 일단 자는 내내 얼굴이 깔리면서 얼굴과 목 주름이 생기고, 얼굴이 붓고, 가슴과 배가 압박을 받으면서 수면 중 무호흡이 생기기 쉬워요. 그리고 눈의 혈액순환을 방해해서 안압이 높아지고, 허리 건강도 나빠져요. 심지어 베개에 묻어 있던 노폐물이 얼굴에 묻으면서 피부 트러블이 일어나기도 하고, 목과 어깨의 통증이 생길 수 있어요.출처 : 현대Shop - 잠은 어떤 자세로 자야 잘 자는걸까?
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토목공학
24.02.29
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'화이트바이오' 란 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전 세계가 지구 온난화를 비롯한 환경 및 에너지난 문제에 직면해 있는 가운데, ‘바이오’ 기술은 더 나은 미래를 위한 해결책이자 대안으로 주목받고 있습니다. OECD는 다가올 2030년에는 바이오 기술이 전 산업 분야에 적용되며 글로벌 경제의 흐름을 바꿔 놓는 ‘바이오경제’ 시대가 도래할 것으로 전망하고 있는데요. ‘바이오세기’란 용어까지 등장할 정도로, 바이오산업은 다양한 분야에서 지속 가능한 미래를 위한 유망 산업으로 여겨지고 있습니다. 바이오 기술의 3대 분야 중 ‘화이트 바이오’는 친환경 분야에 집중하고 있는 기술로 재생 가능한 자원인 미생물이나 효소, 식물을 사용해 기존의 화학적 소재를 대체할 수 있는 산업을 뜻합니다. 옥수수, 콩, 사탕수수, 목재 등의 자원을 이용해 제품과 바이오 연료 또는 바이오 원료를 생산하고 있는데요. 이 과정에서 화학적 생산 방식이 아닌 ‘바이오 공정’ 방식을 사용하기 때문에, 제조 과정에서의 이산화탄소를 최소화시킴은 물론, 생산 원료에서 나오는 바이오매스가 이산화탄소를 흡수하여 전 세계가 주목하는 ‘탄소 중립’에 기여하는 기술로써 그 가치를 더욱 인정받고 있습니다.출처 : GS칼텍스 - 더 맑고 깨끗한 지구를 위한 친환경 기술, ‘화이트 바이오’
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생물·생명
24.02.29
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NASA의 프쉬케 프로젝트는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. NASA의 디스커버리 계획의 열 네 번째 임무로, 화성과 목성 사이 소행성대에 있는 유명한 금속 소행성인 프시케를 탐사하여 행성 핵의 기원을 탐구하는 임무를 맡고 있다. 애리조나 주립대학교의 린디 엘킨스탠턴이 해당 임무를 제안한 수석 조사관이며, NASA의 제트추진연구소(JPL)가 이 프로젝트를 관리한다.2023년 10월 13일 대한민국 표준시 기준 오후 11시 19분, 팰컨 헤비에 실려 발사되었다. 소행성대가 지구에서 워낙 먼 거리에 있기 때문에 자체 속력으로 날아가는데 한계가 있어 2026년 화성 스윙바이를 통한 가속을 붙이는 과정을 거친 뒤 목적지인 프시케에 도착하는 건 2029년 8월 즈음이 될 것으로 보인다. 즉, 6년 간의 대장정이 될 예정이다.출처 : 나무위키 - 프시케(탐사선)무인탐사선이라고 합니다.
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지구과학·천문우주
24.02.29
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계절별 별자리가 있다는데 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리나라에서 볼 수 있는 봄철 별자리우리나라에서 볼 수 있는 봄철 별자리에는 밝은 별이 많이 보이지 않습니다. 모든 별자리는 북두칠성에서 찾기 시작하는 것이 가장 쉽습니다. 커다란 국자 모양의 북두칠성을 찾은 후 휘어진 손잡이 모양을 따라 동쪽으로 가면 목동자리의 주황색 별인 ‘아르크투루스’를 찾을 수 있습니다. 그리고 이 곡선을 따라 남동쪽으로 더 내려가면 하얀색 별인 처녀자리의 ‘스피카’를 찾을 수 있게 되지요. 이를 ‘봄의 대곡선’이라고 부른답니다.한편 ‘아르크투루스’, ‘스피카’와 정삼각형을 이루는 위치에 봄철 대표적 별자리인 사자자리의 ‘데네볼라’가 있습니다. 이 삼각형을 ‘봄의 대삼각형’이라 부른답니다. 또 ‘데네볼라’에서 서쪽으로 가면 아주 반짝이는 ‘레굴루스’가 보이지요. 이 ‘레굴루스’를 물음표의 점 부분으로 보고 나머지 5개의 물음표를 좌우로 뒤집어 놓은 모양을 찾으면 바로 사자자리가 됩니다.우리나라에서 볼 수 있는 여름철 별자리여름철에는 은하수가 북쪽에서 남쪽으로 밤하늘을 가로질러 지나갑니다. 가장 쉽게 찾을 수 있는 별은 은하수 부근에 있는 거문고자리의 가장 빛나는 별인 ‘직녀성(베가)’입니다. 그리고 은하수를 건너 남쪽에 독수리자리의 ‘견우성(알타이르)’이 보이지요. 이 별을 찾으면 여름철 별자리는 쉽게 찾을 수 있습니다. 우선 ‘베가’의 북동쪽으로 가면 아주 밝은 백조자리 ‘데네브’가 있습니다. 이 세 별은 모두 은하수 속에 있는데 ‘여름의 대삼각형’이라고 불립니다. 백조자리는 은하수 속에 잠긴 큰 십자형의 별자리로 ‘북천의 십자가’로 알려져 있습니다.남쪽으로 내려올수록 은하수는 넓어지는데 가장 밝은 부분에서 북두칠성 모양을 닮은 별자리를 찾을 수 있습니다. 이는 궁수자리의 ‘남두육성’입니다. 그 서쪽으로 여름의 대표적 별자리인 전갈자리를 볼 수 있습니다. 동양 이름으로는 대화(大火)라고 하는 밝게 빛나는 붉은 별인 ‘안타레스’를 중심으로 은하수를 가로 질러 S자가 길게 누운 형태를 취하고 있습니다.우리나라에서 볼 수 있는 가을철 별자리가을의 밤하늘에서는 봄과 마찬가지로 밝은 별을 거의 찾아볼 수 없습니다. 가을 하늘에서는 맨 먼저 커다란 사각형을 찾으면 됩니다. 이 사각형이 바로 천마 페가수스자리입니다. 페가수스자리 북동쪽으로 흐릿한 별이 두 갈래로 띄엄띄엄 이어져 있는데 이를 연결하면 페르세우스가 페가수스를 타고 안드로메다 공주를 구했다는 영웅 이야기의 주인공인 안드로메다자리와 페르세우스자리가 됩니다.한편 남쪽하늘에 유난히 빛나는 별을 하나 찾을 수 있는데 남쪽물고기자리의 ‘포말하우스’입니다. 이 별은 가을에 볼 수 있는 유일한 1등성입니다.우리나라에서 볼 수 있는 겨울철 별자리 겨울은 유난히 밝고 큰 별이 많이 보입니다. 별을 관측하기에 가장 좋은 계절이지요. 겨울철 별자리는 오리온자리를 찾는 것부터 시작합니다. 남쪽하늘에 네 개의 별이 큰 사각형을 만들고 그 가운데 세 개의 별이 나란히 놓여 있는 모양입니다. 나란히 늘어선 세 별을 ‘삼태성’이라 부르며 사각형의 왼쪽 위 붉은 색 별은 ‘베델기우스’, 그 대각선에 밝게 빛나는 별은 ‘리겔’입니다.오리온자리의 ‘삼태성’을 하늘 높이 연장하면 노란색으로 밝게 빛나는 별과 만나게 되는데 황소자리의 ‘알데바란’이라고 합니다. 황소자리에는 ‘플레이아데스’와 ‘히아데스’라는 2개의 산개성단이 있습니다. 오리온자리가 정남에 놓일 때 ‘삼태성’을 남동쪽으로 연장하면 전체 밤하늘에서 가장 밝은 ‘시리우스(큰개자리 α)’가 청백색으로 빛나는 것을 관찰할 수 있습니다. ‘시리우스’, ‘베델기우스’와 또 다른 밝은 별을 연결하면 큰 삼각형을 이루는데 이것이 ‘겨울철 대삼각형’입니다. 이 남은 꼭지점의 별이 작은개자리의 ‘프로키온’입니다.한편 오리온자리의 ‘리겔’과 ‘베델기우스’를 잇는 선을 연장하면 은하수를 지나 밝은 별 두 개가 나란히 나타나는데, 이 별은 쌍둥이자리의 ‘카스토르’와 ‘폴룩스’입니다. 이 두 별은 쌍둥이들의 머리에 해당됩니다.출처: [교육부 공식 블로그:티스토리] - 계절별 별자리
학문 /
지구과학·천문우주
24.02.29
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흥분의 전도과정에서 탈분극과정 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 세포막을 기준으로 안쪽은 전기적으로 음이온을 바깥쪽은 양이온을 띄는 현상으로 인해 신경자극을 보낼 수 있고 이렇게 세포막의 안과 밖의 전위차는 약 -70mV인데 이를 안전막 전압이라고 합니다. 세포막이 온도나 빛, 압력 등 자극을 받으면 안전막 전압이 변화될 수 있는데 세포막 전압이 자극에 의해 상대적으로 양성이 될때를 탈분극이라고 합니다. 이처럼 신경섬유막 부위에서 에너지를 소비하면서 나트륨과 칼륨의 펌프 작용으로 세포내로 유입된 나트륨을 밖으로 배출시키고 세포밖의 칼륨을 세포내로 받아들이는 탈분극과 재분극이 발생하는 과정은 1/1000초 이하의 순간에 일어나게 됩니다.출처 : 서울아산병원 - 탈분극
학문 /
생물·생명
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