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답변 내역

베를린 현상, 혹은 돌연승온이라는 것은 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 겨울 막바지부터 봄에 걸쳐 성층권 기온이 갑자기 상승하는 현상을 성층권 돌연승온이라고 합니다. 수일 동안 40℃ 이상 온도가 상승할 때도 있다고 합니다. 성층권 돌연승온이 발생하는 원리는 다음과 같습니다. 겨울 동안 극지 성층권 주변을 맴도는 바람인 극야 제트기류가 급격히 약해지면 역학적 균형을 맞추기 위해 공기가 중위도에서 북극으로 급격하게 모여듭니다. 모인 공기는 북극 상공에서 빠져 나가기 위해 상하로 흩어지고, 극야 제트기류 하단에 있는 성층권에서는 강한 하강 기류가 발생하게 됩니다. 이렇게 아래로 갑자기 하강하는 공기는 외부와 열 교환 없이 부피가 줄어들면서 기온이 상승하게 되는데요. 이를 단열압축이라고 합니다. 공기의 단열압축은 급격한 온도 상승을 만들어내게 됩니다.출처 : 기상청 - 한파의 원인 성층권 돌연승온
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.03
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유리창의 발수코팅의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 발수코팅의 원리는 물과 섞이지 않는 소수성 물질을 표면에 발라서 섞이지 않고 물이 접촉 면적을 줄이게 되면서 표면장력에 의해서 둥글게 됩니다. 그리고 그로인해서 코팅면적과 물과의 중력과 공기저항에 의해 흘러내리게 되는 것입니다.
학문 / 기계공학
23.11.03
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북극은 여름에 백야현상이 나타나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 야는 북위 약 66.5° 이상의 북반구 지역과 남위 약 66.5° 이하의 남반구 지역에서 한여름에 태양이 지평선 아래로 내려가지 않는 현상을 말합니다. 그렇기 때문에 북반구에서는 6월 21일(하지) 무렵, 남반구에서는 12월 22일(동지) 무렵에 백야 현상이 일어나며 가장 긴 곳에서는 6개월간 지속됩니다. 백야와 극야는 지구의 자전축이 기울어져 있기 때문에 나타나게 됩니다. 핀란드는 북극에 가깝기 때문에 여름이면 태양 쪽으로 기울고 겨울이면 태양의 반대쪽으로 기울어 낮이 이어지거나 밤이 이어지는 날이 생기게 되는 것입니다.출처 : 교육부 블로그 - 하루종일 낮이라면 어떻게 살지?
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.02
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해류속도가 느려지면 환경에 어떤 영향이 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 해류가 느려진 가장 큰 이유 중 하나는 지구온난화입니다. 매년 5천 톤 이상의 그린란드 빙하가 녹아내리고 있고, 엄청난 양의 담수가 바다로 흘러 들어가고 있어요. 바닷물의 염도는 낮아지고, 수온은 올라가면서 수천~수만 년 동안 안정적으로 이어져 온 해류 순환에 변화가 생긴 거예요. 해류가 느려지면 남쪽 바다의 열이 북쪽으로 올라가지 못하고 정체되게 됩니다. 결국 기후 불균형으로 이어져 가뭄, 폭염, 홍수 등 재난 수준의 기상이변이 계속 나타나게 될 거예요. 이미 유럽, 북아프리카 등의 가뭄이 심해졌고, 대서양에 허리케인이 증가했어요. 추위의 나라 러시아는 120년 만에 찾아온 폭염으로 화재에 시달렸고 인도는 7개월 동안 2번이나 찾아온 강력한 사이클론과 히말라야 빙하 붕괴로 때아닌 홍수를 겪었어요.출처 : 극지연구소 - 점점 느려지는 바다! 지구 순환시스템이 무너지고 있다?
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.02
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드라이아이스가 만들어지는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 드라이아이스(Dry ice)는 보통 기체인 이산화 탄소를 특수한 방법을 이용해 고체로 만든 것입니다. 그럼 어떠한 방법을 통해 만든 것일까요? 기체인 이산화 탄소에 높은 압력을 주면 이산화 탄소가 액체로 변하고, 이 액체 이산화 탄소를 다시 작은 구멍을 통해 분사하면서 급속하게 압력을 낮추게 되면, 일부는 기체의 형태가 되며, 또 다른 일부는 눈과 같은 결정의 형태 변하게 됩니다. 결정 형태로 변한 이 이산화 탄소에 다시 높은 압력을 가해 주면, 마치 눈꽃이 모이고 모여 눈이 쌓이고, 눈덩이가 만들어지는 것처럼 고체 이산화 탄소인 드라이아이스가 만들어집니다. 일반적으로 수증기는 액체로의 상태 변화를 거쳐 0℃가 되면 고체 상태인 얼음으로 상태 변화를 하게 되는데, 이산화 탄소의 경우에는 영하 78도(-78℃)에서 고체 드라이아이스의 상태로 변하게 됩니다. 다시 말하면, 드라이아이스는 -78℃에서 액체 상태를 거치지 않고 승화하게 됩니다.출처 : 교육부 - 고체에서 기체로, 드라이아이스의 원리
학문 / 화학
23.11.02
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낙엽의 색깔이 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 나무들은 겨울이 다가오면 건조하고 날씨가 춥고 또한 일조량이 적어지면서 광합성을 하지 못하게 되면서 엽록체가 파괴됩니다. 그러면 잎에 있는 엽록체가 파괴되면서 초록색이 사라지게 되면서 나뭇잎이 가지고 있는 색소가 나타나게 됩니다. 이때 붉은 단풍은 안토시아닌이, 노란 단풍은 크산토필과 카로틴이, 갈색 단풍은 타닌이 나타나면서 색이 결정되는 것입니다. 결국 엽록체에 가려진 색소가 어떤것들이냐에 따라서 단풍잎들의 색이 결정됩니다.
학문 / 생물·생명
23.11.02
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초전도체는 정말로 현실 가능한가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 초전도체는 결국 전기가 흐를때 그 전기에 의한 저항이 발생되지 않는 물체를 찾는 것인데요. 실제로 초전도체는 가능하여 현실에 사용되지만 이런 초전도체가 되려면 극한의 저온에서 분자들이 움직이지 않을때만 가능해서 현실성이 떨어지는 것입니다. 그래서 상온상압 초전도체가 힘들다고하는 것인데,,,그런데 아직 지구에는 우리가 알지못하는 암석이나 물체가 있을수 있고 또한 과학기술이 발달하면서 머지 않은 미래에는 상온 상압의 초전도체가 발견되지 않을까 싶습니다.
학문 / 전기·전자
23.11.02
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화씨 온도에서 물이 어는 온도를 32도로, 물이 끓는 온도를 212도로 정한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 흔히 알고 쓰는 온도는 섭씨온도(℃) 입니다! 섭씨(℃)는 물의 끓는점과물의 어는점을 온도의 표준으로 정해, 그 사이를 100등분한 온도 눈금입니다. 1742년 스웨덴의 천문학자이자 물리학자인 A.셀시우스가 창시한 한란계에서 기원하기 때문에 셀시우스도라고도 합니다. 미터법이 표준화되면서 대다수의 국가가 섭씨온도(℃)를 사용하지만, 미국과 그 외 몇 나라들은 여전히 화씨(℉)를 사용하고 있습니다. 화씨(℉)는 1기압하에서 물의 어는점을 32, 끓는점을 212로 정하고 두 점 사이를 180등분한 온도눈금입니다. 1724년 파렌하이트에 의해 제안된 온도눈금입니다. 그래서 파렌하이트온도 라고도 합니다. (출처 : 한국가스안전공사 - 화씨와 섭씨의 비교, 변환법과 차이점 알아보기!) 여기서 파렌하이트는 물의 어는점을 32 °F, 체온을 96 °F로 정의하면 그 사이 간격이 2의 6제곱인 64 °F로 이등분만을 이용하여 온도계를 제작할 수 있음을 깨달았다. 이 온도 체계를 사용하여 파렌하이트는 물의 끓는점이 212 °F 라고 측정하였다. 후에 다른 과학자들은 정밀한 측정을 통하여 물의 어는점을 32 °F, 물의 끓는점을 212 °F가 되도록 재정의하였다. 그래서 화씨에서는 물의 어는점을 32 °F, 물의 끓는점을 212 °F라고 정의했다.(출처 : 위키백과 - 화씨)
학문 / 화학
23.11.02
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감자를 키울 수 있는 조건은 뭘까요???
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우주에서 생활하기에 가장 중요한것은 음식과 물입니다. 이런 물을 가져갈수 있는 것이 한계가 있어서 소변도 재활해서 사용한다고 합니다. 그런데 이런 우주선에서 식물을 키우는 것은 많은 제약이 있습니다. 식물이 자라기 위해서는 여러가지 많은 것이 필요하지만 그중에서도 가장 주요한것이 빛, 이산화탄소, 물을 통해서 식물이 성장할수 있는 광합성을 해야합니다. 적정한 온도가 주어지면 그때에 가장 중요한것은 물입니다. 감자는 생각보다 물이 많이 필요하고 제약적인 환경에서는 성장이 어려움이 있습니다. 우주에서 물이 충분히 공급가능하다는 조건에서 감자를 키울수는 있지만 우주에서 물을 충분히 공급이 어려워서 어려울것으로 판단됩니다.
학문 / 토목공학
23.11.02
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우리나라에는 왜 서해안에 갯벌이 많나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 서해안은 동해안에 비해 얕고 넓은 땅이기 때문에 밀물과 썰물일 때의 해수면 높이 차이가 매우 큽니다. 그래서 해안선이 복잡하고 근처에 있는 육지나 해저로부터의 퇴적물 공급이 활발하여 갯벌이 매우 넓게 발달할 수 있었습니다.출처 : 에듀넷 - 갯벌
학문 / 지구과학·천문우주
23.11.02
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