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온난화로 매년 온도가 상승한다고 하는데 겨울도 무척 추운 이유가 뭐때문인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구온난화로 인해서 지구의 온도는 올라간다고 하는데 겨울에는 지속적으로 추운이유는 극지방에 얼음이 녹아서라고 합니다. 극지방의 얼음이 녹으면서 해류의 흐름이 멈추면서 이상 기온이 발생된다고 합니다. 해류는 지구 전체를 돌아다니며 뜨거운 곳은 차갑게 차가운 곳은 뜨겁게 하면서 균형을 이루고 있다는데요. 근데 녹아내린 극지방의 얼음이 물의 밀도를 낮추고 높은 밀도를 가진 심층해류가 사라지게 된다는데요. 포층해류가 위로 심층해류는 아래로 흐른다는데, 이 경계가 모호해지고 있다고합니다. 그럼으로 인해서 에너지의 순환이 되지 않아서 여름에는 더욱 덥고 겨울에는 더욱 춥게 된다고 합니다.
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지구과학·천문우주
23.09.10
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열의 3대 전달방식인 대류, 전도, 복사에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 열이 이동하는 방법에는 전도, 대류, 복사가 있습니다. 물질이 아니라 열에너지가 바로 전달되는 전도나 복사와는 달리, 대류는 물질이 직접 열을 이동하는데요. 오늘은 대류에 대해 자세하게 알아보아요. 라면을 끓여 먹기 위해 냄비에 물을 넣고 끓이는 경우를 생각해봅시다. 냄비의 바닥 부분이 뜨거워지면 냄비에 닿아 있는 물도 냄비로부터 열을 전달받아 뜨거워지게 되죠. 이때 냄비에서 물로 열이 전달되는 방법은 '전도'입니다. 냄비를 이루고 있는 분자가 물 분자와 충돌하면서 물로 열에너지를 전달하는 것이죠. 냄비의 바닥에 닿아 있는 물이 냄비와 닿아 있지 않는 위쪽의 물보다 따뜻해지면 분자의 운동이 활발해지고 부피가 커지게 됩니다. 부피가 커진 따뜻한 물은 차가운 물보다 가벼워져서 위쪽으로 올라가게 되고요, 위쪽의 차가운 물은 따뜻한 물보다 무거우므로 아래로 내려오게 됩니다. 아래로 내려온 물은 냄비의 바닥에 닿아 뜨거워지게 되고, 이 물은 다시 위로 올라가게 되는데요. 이러한 과정이 반복되면 냄비 안에 들어 있는 물 전체의 온도가 높아지게 되어 결국은 끓게 되는 것입니다. 이처럼 액체나 기체의 한 부분의 온도가 높아지면 그 부분의 부피가 증가하여 위로 올라가고, 차가운 액체나 기체가 아래로 내려오면서 열이 전달되는 방법을 '대류'라고 합니다. 대류 현상이 일어나면 액체나 기체의 한 부분만 가열해도 가열하지 않은 부분까지 열이 이동하게 됩니다.(출처 - 교육부 - 대류란) 복사는 열이 물질의 도움 없이 직접 전달되는 현상으로 즉, 매질없이도 열이 직접 전달되는 것으로 태양에너지가 지구 지표에 도달하는 것이 복사이다. 태양빛을 받으면 몸이 따뜻해지는 것이 복사입니다.
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화학
23.09.10
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백금과 금은 실제로 성분이 비슷한 금속인가요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 금은 원자번호 79, 원소기호 Au, 원자량 196.966569의 금속원소입니다. 금은 산출량이 적어서 희소성이 높은 귀금속으로서 알려져 있어서 비싼 금속입니다. 백금은 원자번호 78, 원소기호 Pt, 원자량 195.084의 금속원소입니다. 금과 전혀 다른 금속입니다. 그리고 백금은 금보다 산출량이 적은 희소성이 높은 귀금속으로서 비싼 금속입니다.
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전기·전자
23.09.10
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원자력발전소에 들어가는 원자력과 핵폭탄의 핵은 같은 성분인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 최무영 서울대 물리천문학부 교수는 “과거에 사람들이 원자와 핵의 구조를 잘 모를 때 에너지가 원자에서 나온다고 생각했고, 그래서 원자력이라는 말이 나왔다”며 “하지만 원자가 에너지를 내는 게 아니라 핵이 분열할 때 에너지가 발생한다는 사실이 증명됐기 때문에 더이상 원자력발전이라는 말은 정확한 표현이 아니다. 핵에너지라고 쓰는 게 맞다”고 말했습니다. 결국 이전에 원자에서 에너지가 나온다고 해서 원자력 발전소라는 말을 썻지만 현재 대부분의 나라에서는 핵발전소라고 합니다. 그래서 핵폭탄에 쓰이는 핵과 갗은 상분으러 핵발전소가 사용되는 것입니다.
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화학
23.09.10
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심장근 피로도에 관해서 질문드립니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 심장박동이 이렇게 지치지 않고 뛸 수 있는가 하는 의문이 남는데요 이는 심장근육의 특성 때문입니다. 다른 대부분의 내장 기관들은 민무늬근(느리게 움직이는 반면 쉽게 피로해지지 않는 특성을 지님)으로 구성되어 있는데 반해 심장 근육은 강한 움직임을 가능하게 하는 팔다리를 구성하는 것과 같은 가로무늬근(빠르게 움직일 수 있으나 쉽게 피로해지는 특성을 지님)과 내장 기관을 끊임없이 움직이게 하는 민무늬근의 장점을 모두 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다.출처 : 교육부 - 심장의 구조와 기능
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물리
23.09.10
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외계인이 실제로 존재하나요? 발견된 사례가 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 외계인의 존재에 대한 진지한 고찰은 단 하나의 사실에서 시작된다. 우리가 존재하니까. 인류 문명의 존재로 인해 우리 우주에서 생명체가 발생하고 이들이 문명까지 건설할 수 있다는 것은 명백히 증명되었다. 우주는 셀 수 없을 정도로 많은 행성들이 있으며, 우주가 아무리 넓더라도 자연 법칙은 어딜가나 똑같이 작동하고, 지구와 비슷한 환경의 행성, 즉 생명체가 살아갈 수 있는 조건들을 갖춘 행성들 역시 적지만 계속해서 발견되고 있다. 이러한 배경으로 인류 문명보다 더 발달했건, 덜 발달했건, 혹은 비슷한 수준이건간에 또 다른 외계 문명들이 존재할 가능성들이 아주 많으며, 설령 문명을 일으키지 못한 짐승이나 미생물 수준이라 할지라도 '외계 생명체'는 반드시 있을 거라는 것이 이러한 고찰의 기반이다. 음모론자들은 수많은 UFO의 사진을 증거로 제시하나 확실하지는 않다. UFO 신봉자들에게 대표적인 경우가 바로 가평 UFO 사진이다. 이 사진은 한국에서 찍힌 세계적으로 가장 유명한 UFO 사진으로 사진 원본과 필름까지 모두 온전히 남아있었기 때문에 유례가 드물 정도로 전 세계에서 철저한 검증이 이루어진 결과 어떠한 조작도 없다고 판명되었다. 한국 UFO 연구 협회에서는 사진을 정밀 분석한 결과 사진 속 비행 물체가 직경이 100m이며 고도 4~5㎞에서 초속 4㎞로 비행 중이라고 결론을 내렸고, 프랑스 국립 우주 연구 센터에서는 직경 450m짜리 물체가 고도 3500m에서 초속 108㎞로 비행하는 모습이라는 결론을 내렸다고 주장한다. 당연히도 인간이 만들어낸 비행체가 이런 속도로 움직였다면 엄청난 소닉붐이 발생하여 지상이 쑥대밭이 되거나 적어도 사람들의 귀가 멀어버릴 정도의 엄청난 폭음을 동반하는 것이 정상이지만 사진을 찍은 기자도 사진속 노부부도 완전히 멀쩡한 상태이다. 따라서 신봉자들은 이 UFO는 최소한 인류가 알고있는 원리나 기술력으로는 구현할 수 없는 물체일 가능성을 주장하고 있으며, 지구를 공전하는 인공 위성이거나 전문가도 구분하지 못할 정도로 매우 정교한 조작, 혹은 무언가의 요인으로 생겨난 잔상일 가능성도 존재한다고 주장하고 있다.출처 : 위키백과 - 외계인
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지구과학·천문우주
23.09.10
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박쥐는 초음파를 어떻게내는 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 박쥐는 어두운 곳에서 활동하기 때문에 눈은 명암만 판단할수 있습니다. 그래서 성대 근육을 떨어 초음파를 발생시키고 이 소리가 물체에 충돌하여 되돌아오는 음파를 분석하여 물체와의 거리나 크기, 방향을 알아차리는 것입니다.
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생물·생명
23.09.10
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부등침하에 대해서 궁금합니다...
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 부등침하란 구조물의 기초지반이 침하함에 따라 구조물의 여러부분에서 불균등하게 침하를 일으키는 현상을 말합니다. 구조물 부등침하에는 지반에 의한 원인이 있고 그리고 구조물에 의한 원인이 있을수 있습니다. 그래서 검사를 통해서 침하되는 원인을 찾아서 원인을 해결해야지 튼튼한 구조물이 되는 것입니다.
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기계공학
23.09.10
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나뭇잎이 노랗게 빨갛게 물드는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 가을 철에 나뭇잎의 색이 물이 드는 이유는 더운 여름에서 가을로 넘어가면 날씨가 크게 바뀌면서 태양이 하늘에 떠있는 시간이 줄어들어 낮이 짧아지고, 밤이 길어지게 됩니다. 그럼 낮과 밤의 일교차가 커지게 되고, 평균기온 또한 감소하게 됩니다. 낮이 짧아진다는 것은 태양의 고도가 낮아지고, 일조량이 감소하는 것을 의미합니다. 일조량이 줄어 들고 건조해 지면 광합성을 통해서 필요한 영양소를 충분히 얻을 수 없고, 건조해지는 날씨에 대비에 수분손실을 최소화하기 위한 겨울 준비가 필요하죠. 그래서 식물이 수분과 영양소를 보존하기 위한 방법이 바로 낙엽입니다. 식물이 낙엽을 떨어뜨리기 위해 준비하는 과정이 바로 단풍입니다. 그래서 잎에서는 엽록소 생성이 줄어 들고 원래 잎이 가지고 있는 색이 보이는 것입니다. 붉은빛을 가지는 안토시아닌 색소를 가지고 있으면 붉은색, 카로티노이드계 색소가 노란색으로 물드는 것입니다.
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생물·생명
23.09.10
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일산화탄소 감지하는 기계는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 전기화학적 감지기는 연료전지의 원리를 이용합니다. 검출하고자 하는 가스(일산화탄소)가 화학반응을 일으키면 생성되는 가스 양에 따라 전류를 발생시키게 하고, 이때 경보가 울립니다. 전기화학 연료전지에는 케이스, 두개의 전극, 연결와이어, 전해질(일반적으로 황산)로 구성됩니다. 화학 용액에 담긴 감지(활동) 전극이 일산화탄소와 접촉할때 전류가 생성 및 변화하는데, 이때 일산화탄소는 한 전극에서 이산화탄소로 산화되는 반면 산소는 다른 전극에서 환원 됩니다. 전기화학적 감지기는 일산화탄소 농도에 대해 매우 정확하고 선형적인 출력을 가지고 있으며 실온에서 작동하며, 최소한의 전력을 필요로 하기 때문에 미국과 유럽에서 많이 사용되며, 일산화탄소 감지기로는 가장 많이채택되는 방식입니다.
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전기·전자
23.09.09
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