바다의 심해라는 기준이 정확히 어디부터인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.심해는 바다의 매우 깊은 구간을 말하는 것으로, 햇빛이 거의 닿지 않는 곳을 지칭하는 말입니다.이러한 '깊다'의 기준은 학문마다 가지각색입니다.1) 생태학에서는 광합성을 할 수 없는 수심 200m를 기준으로 합니다.2) 하지만 해양학에서는 일반적으로 햇빛이 들지 않고 완전한 암흑이 되는 지점인 2,000m를 기준으로 하고있습니다. 수심 0~200m까지는 천해층 또는 표층, 유광층이라고 부르고, 200~1000m까지는 중심해수층 또는 중층, 박광층이라고 부르고,수심 1000~3000m까지는 점심해수층 또는 심해중층이라고 부르고, 수심 3000~6000m까지는 심해수층, 수심 6000m 이상부터는 초심해수층이라고 부릅니다. 즉, 생태학에서는 천해층을 빼고 전부 심해로 취급하며,해양학에서는 점심해수층 중간부터 심해로 취급합니다.
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안개의 발생 원리가 궁금합니다. 왜 발생하나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.안개는 대기의 온도가 낮아져서 공기중의 수증기가 이슬화되어 작은 물입자가된 상태로 공중에 떠 있는 것을 말합니다.안개의 생성 원리는 다음과 같습니다.지상에서 증발된 물은 수증기가 되어 공기중으로 올라가면서 팽창하게 됩니다.그리고 공기는 일정한 온도에서 일정한 양의 수증기만을 포함할 수 있습니다.기온이 내려가 공기가 포화 상태에 이르면 일부 수증기는 응결되어 안개가 되기 시작합니다.그러다가 기온이 올라가 공기가 포함할 수 있는 수증기의 양이 늘어나면 안개는 사라지게됩니다.
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핫팩은 어떤원리로 뜨거워지나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.핫팩의 내부에는 철가루, 활성탄, 소금, 수분이 있습니다.핫팩의 원리는 바로 철의 산화 발열반응입니다. 핫팩의 겉 포장을 뜯어 공기가 통하는 상태에서 흔들거나 주무르면 안에 있는 철 가루가 산소와 만나 빨리 산화반응을 일으키게되며 몇 분내 온도가 30℃에서 60℃까지 올라가게 됩니다.활성탄과 소금, 수분은 철의 산화반응을 더욱 가속화시켜주기위해 들어있다고 보시면 됩니다.
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티타늄이 최근에 많이 쓰이는 이유가 뭐에요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.티타늄은 부드러우면서 안전한 금속입니다.알레르기를 일으키는 경우도 거의 없고 독성도 없습니다.가격이 비싸고 가공이 어려운 단점이 있어 잘 사용되지 않다가, 최근 기술의 발전으로 인해 가공이 쉬워지고 프리미엄 제품군에서 많이 사용되고있습니다.티타늄의 장점은 아래와 같습니다.1) 강도가 높다티타늄은 매우 강도가 높은 금속 입니다. 아마 많은 분들의 이미지 그대로라고 생각되지만 티타늄은 견고하고, 그 강도는 약 철의 2 배, 알루미늄의 3 배 입니다. 강한 충격을 받아도 손상이 어렵기 때문에 높은 강도가 요구되는 항공기나 로켓의 부품에 사용되고 있기도합니다. 강도가 높을뿐만 아니라 휘기도 쉬워 조금 정도 굽혀도 원래대로 돌아오는 성질도 있습니다.2) 내식성이 강하다티타늄은 부식하기 어렵습니다. 금속이 녹슬기 어려운 것을 전문 용어로는 내식성이 높다는 말로 표현됩니다. 티타늄은 특히 해수에 강한 철이나 구리, 부식 어렵다고 되는 알루미늄보다 더 내식성이 강한 금속 입니다. 이 녹슬기 어려운 성질이 배의 장갑판과 다리등 해양 구조물의 소재로 매우 편리하게 사용됩니다.3) 가볍다티타늄은 가벼운 것입니다. 무겁다는 이미지가 있음직한 가운데 티타늄은 철의 3 분의 2, 구리와 비교하면 절반 정도의 무게입니다. 그 가벼움에서 익숙한 것들로 말하면 액세서리와 안경, 골프 클럽 등에 사용되고 있습니다. 가벼움에 정평이 있는 알루미늄에 필적하지는 않지만, 높은 강도와 내식성을 가지면서 가볍기 때문에 다른 주요 금속과 비교해도 뛰어난 성질을 가지고있는 금속입니다.4) 안전성이 높다티타늄은 부드러우면서 안전한 금속 입니다. 금속 알레르기가 있는 사람에 대해서도 알레르기가 일어나기 어렵고, 독성도 없기 때문에, 의료용 기구 및 임플란트 기구에도 사용됩니다.
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바다는 푸른색으로 보이는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.바다가 지구에서도, 우주에서 푸르게 보이는 이유는 빛의 흡수 및 산란에 관련된 광학적 현상과 물체의 화학적 구성과 상호 작용과 관련이 있습니다.1. 바다의 푸른 색바다의 푸른 색은 주로 물의 특성으로 인해 발생합니다. 물은 다른 빛의 파장 중에서 빨간 빛을 비롯한 장파장 빛을 빠르게 흡수하고, 짧은 파장인 파란 빛을 상대적으로 덜 흡수합니다. 그래서 바다는 파란 빛을 반사하며 푸르게 보이게 됩니다.2. 우주에서의 푸른 색: 지구에서 보면 우주는 블랙 스페이스처럼 어둡게 보일 수 있지만, 우주 자체는 어둡지 않습니다. 별과 은하, 우주 먼지, 별빛이 있기 때문에 푸르거나 어두운 색조가 관측됩니다. 또한, 우주에서의 푸르게 보이는 부분은 지구의 대기에서 발생한 푸른 색상을 반사한 것입니다.
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주유소에서 주유전 정전기 패드를 만지라고 하는 과학적 이유는?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.주유소에는 휘발유와 같이 가연성이 높은 물질이 있어서,작은 불꽃도 위험한 장소 입니다.정전기 또한 스파크를 만들수 있기에 조치가 된것입니다.그래서 주유소에는 우리 몸에 쌓여있을지도 모르는 정전기를 제거하기 위해 정전기 패드를 설치해놓습니다.정전기패드는 인간의 몸보다 전기가 잘 흐르기 때문에 우리몸에 있는 정전기를 빠져나가게 해줍니다.
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보조배터리 용량보다 더 적게 충전되는 이유는?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.보조배터리의 용량이 표기상 10,000이라고 적혀있더라도,실제로 충전되어 사용가능한 용량은 70~80% 정도 입니다.전압 변환 등의 과정을 거치면서 용량이 손실되기 때문입니다.이 같은 경우 실제 충전가능한 용량은 7000~8000 수준이겠지요.그것 외에도 보조배터리 사용시 발생하는 발열과 같이 손실에너지가 발생되기 때문에,제조사가 표기한 용량에 못미치는 결과가 나오는 것입니다.
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잠수함은 찾기가 어렵다고 하는데 바닷속은 GPS같은 어떠한 장치로 찾을수가 없는건가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.물 속에서는 지상과는 다르게 소나(Sonar, Sound Navigation And Ranging)를 사용하게 됩니다.소나란 음파에 의해 수중목표의 방위 및 거리를 알아내는 장비를 의미합니다.음파를 발사하게되면 어떠한 물체에 닿게되고 닿은 음파는 다시 반사되며 반사되는 음파를 통해 수중의 물체를 파악할 수 있습니다.수중지도와 같이 활용하여 목표물 또는 장애물을 식별할수 있습니다.
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바람이 부는 원리와 구조가 궁금합니다
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.공기가 많은 곳은 고기압, 공기가 적은 곳은 저기압이며공기는 많은 곳에서 적은 곳으로 흘러 평형상태를 이루게 됩니다.즉, 고기압에서 저기압으로 바람이 불게 됩니다.추가적으로 지구의 자전에 의해 "코리올리 효과"가 발생하며이로 인해 적도 부근의 상부/하부에 따라 바람의 회전방향이 바뀌는 특징도 있습니다.(무역풍)
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구름에서 비나 눈이 되어 내리는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.모든 구름이 비나 눈으로 되는 것은 아닙니다.하늘에 떠있는 구름은 육지에서 생성된 수증기가 모여서 이뤄진 것입니다.수증기가 많이 생성되어 많은 물방울이 모이게되면 그 구름에는 태양에서 내려오는 빛이 흡수되게 되고,먹구름으로 보이게되며 곧이어 비를 내리게 하는 것입니다. 겨울에는 비가 내리며 영하의 온도에 의해 눈이 되는 것입니다.
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