해무리 달무리가 생기는 원인이 뭔가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.해무리와 달무리는 대기 중의 얼음 알갱이들에 의해 빛이 반사되거나 굴절되면서 생기는 현상입니다.이는 온대저기압이 편서풍의 영향으로 동쪽으로 이동하며 층운형 구름이 접근하기 때문에 발생합니다.해무리와 달무리는 사실 발생 원인이 동일하며, 둘 다 빛이 얼음 입자를 통과하면서 굴절되어 원형 무지개를 형성합니다. 이때, 빛의 파장에 따라 굴절률이 달라져 무지개 형태의 색을 띄게 되며, 굴절각의 가장 중간 값인 21.92도 정도의 각반지름을 가지게 됩니다. 경우에 따라 빙정기둥이 태양광의 입사방향과 다소 나란하게 놓이게 되면, 굴절각도 다소 달라지며 46도의 각반지름을 가지는 해무리가 생길 수 있습니다.따라서 일반적으로 달무리가 나타난다는 것은 대기 중의 습도가 높아져서 기상 변화가 일어나고 있다는 것을 의미하며, 대기 중의 습도가 높아지면 물방울이나 얼음 결정이 많아지게 되고, 이는 구름의 형성으로 이어지게 되며 구름이 커져서 비나 눈으로 이어지는 경우가 많습니다.그렇기 때문에 달무리나 해무리가 나타난 후 비가 오는 경우가 많은 것은, 대기 중의 습도가 높아져서 구름이 형성되고, 구름이 커져서 비나 눈으로 이어지기 때문입니다.
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곤충 개미가 자기 몸보다 5배 큰 물체를 옮길 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.개미는 5배가 아니라 자기 몸무게의 50배 이상을 들 수 있으며, 일부 종은 100배까지도 들 수 있다고 합니다.이러한 능력은 개미의 체내 및 체외의 해부학적 구조와 관련이 있는데, 개미는 입 부위인 구기로 물체를 들어 올린 후, 목 관절에서 흉부로 물체를 옮기는데, 이때 6개의 다리와 발목마디인 부절에 힘이 분산시켜 그 무게를 지탱할 수 있는 것입니다.이를 연구한 연구팀에 따르면 3D 모델을 이용한 시뮬레이션 실시 결과 개미의 목 관절은 개미 몸무게의 5천배 무게까지도 견디는 것으로 나타났다고 합니다.
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전자파에 어느 정도 노출되어야 인체에 영향이 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.전자파가 인체에 미치는 영향은 크게 열작용, 비열작용 그리고 자극작용이 있습니다.열작용 : 주파수가 높고 강한 세기의 전자파에 인체가 노출되면 체온이 상승하여 세포나 조직의 기능에 영향을 줄 수 있습니다.비열작용 : 미약한 전자파에 장기간 노출되었을 때 발생하는 것이지만, 이것이 영향을 준다는 증거는 아직 없습니다.자극작용 : 주파수가 낮고 강한 전자파에 노출되었을 때 인체에 유도된 전류가 신경이나 근육을 자극하는 것을 말합니다.강한 세기의 전자파는 인체에 유해한 영향을 줄 수 있어 전자파 인체보호기준이 마련되어 있습니다. 즉 전자파의 세기의 따라 인체에 영향을 줄 수 있는 노출의 시간도 달라진다는 것입니다.
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마하의 속도는 어느정도의 속도를 의미한가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.마하 1은 시속 1,235km이며 소리의 속도를 의미합니다.그리고 에너지를 가지고 있어 이 속도에서는 충격도 발생하는데요, 외부 충격으로 본다면 마하 0.8을 아음속영역이라 하며, 마하 1 내외에서는 충격파가 발생하기 시작합니다.마하 1~5에서는 영역에서는 물체의 앞에서 공기의 압력과 밀도가 급격히 변화하는 지점이 발생하는데 이것을 일명 소닉붐이라는 충격파가 발생하며 충격파의 형태에 따라 활모양 충격파와 경사충격파로 나누기도 합니다.
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민물장어는 정말로 바다 심해에서 알을 낳나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.네, 그렇습니다.민물장어는 마리아나 해구 근처에서 알을 낳는 것으로 추정됩니다. 그리고 마리아나 해구는 세계에서 가장 깊은 바다로 유명한 곳이죠.이곳에서 태어난 민물장어의 새끼는 민물장어와는 다른 모습을 하고 있습니다. 또한, 민물장어는 산란할 때가 되면 강과 바다의 경계지역에서 일정기간 염기가 있는 물에서 적응을 하다가, 먼 바다로 이동하여 산란을 합니다.
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원자력 발전의 건식과 습식 저장 방식 원리와 장단점이 궁금합니다
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.습식 저장은 사용 후 핵연료를 저장 수조에 넣어 식히는 것을 말합니다. 이 방식은 원전 내 저장 수조와 같이 물을 이용해 사용 후 핵연료를 냉각시키고 방사선을 차폐하는 방식입니다. 습식 저장은 높은 열과 방사능을 효과적으로 낮추지만, 오염수에 대한 처리가 매우 어렵습니다.건식 저장 방식은 공기를 냉각재로 사용하고, 방사선 차폐체로 물 대신 콘크리트나 금속을 이용합니다. 원자로에서 발생한 사용 후 핵연료는 수조에 5년이 지나면 공기로 식힐 수 있습니다. 건식 저장은 습식 저장에 비해 운영 비용이 적고 안전성이 높으며 용량 확장 및 장기적 관리 측면에서 용이합니다. 하지만 충분한 공간이 필요하며 외부로 방출될 수 있는 방사능의 차폐시설이 필요합니다.
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삶은 달걀을 차가운 물이 담긴 통에 넣고 흔들면 왜 껍질이 잘 벗겨지나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.달걀을 삶은 후 찬물에 넣으면 부드러운 내부의 수축이 딱딱한 껍질의 수축보다 커서 계란의 껍질막과 흰자 사이에 수분 층이 생기게 됩니다.즉, 달걀을 삶으면 내부에 있는 수분이 열을 받아 팽창하고, 이후 차가운 물에 넣으면 흰자와 노른자의 수축이 일어납니다. 수축이 일어난 흰자와 안쪽막 사이가 분리되면서 미세한 공간이 생기고, 그 공간 덕분에 껍질 벗기기가 쉬워진다는 것입니다.
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일반적으로 종이는 물에 젖기 마련인데 우유각은 어떤 과학적 원리가 적용된건가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.우유각이 젖지 않는 이유는 종이에 소수성 도료로 처리하기 때문입니다.이 도료가 종이 표면에 막을 형성하여 물이 잘 스며들지 않게 하고, 내부는 폴리에틸렌이란 물질로 코팅이 되어 있어 이 코팅은 종이가 물에 젖는 것을 방지하는 것이죠.
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생물 실험을 할때 쥐를 이용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.실험 결과를 빠르게 얻을 수 있으며, 취급이 쉽고 인간과 비슷한 유전자를 많이 가지고 있기 때문입니다.쥐는 임신기간이 3주 내외로 짧을 뿐만 아니라 새끼도 한 번에 적게는 5마리에서 많게는 13마리까지 낳습니다. 또한 많은 실험이 세대를 거듭하며 확인해야 하는 것이 많은데요, 이러한 조건은 짧은 시간에 세대를 거듭하는 실험결과를 얻기 매우 유용합니다.게다가 쥐들은 몸집이 작기 때문에 사육공간이 클 필요가 없으며 다른 실험동물보다 키우기 쉽고 유지비용도 많이 들지 않고, 한손에 들고 실험이 가능하기에 실험체의 통제에도 매우 유용합니다.특히 사람과 유전적으로 약 90%가 일치하기 때문에 인간의 질병과 노화를 연구하는데 자주 사용되는 것입니다.
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겨울에 염화칼슘을 사람이 접촉하게 될 경우 인체에 해롭나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.네, 염화칼슘은 피부나 호흡기에 자극을 줄 수 있습니다.특히 겨울철 제설제로 사용되는 염화칼슘이 신발이나 옷에 묻어 호흡기로 들어갈 경우, 기관지 염증 등을 일으킬 가능성이 있습니다그러나 일부에서는 독성이 큰 물질은 아니며 발암이나 생식독성, 장기나 신경 손상 등은 과장 된 것이라 주장하기도 합니다.그럼에도 염화칼슘이 눈에 들어갔을 경우 심각한 눈 손상과 자극을 가져올 수 있으므로 주의가 필요하며 가능하면 염화칼슘을 다룰 때는 피부나 눈, 입 등에 직접적인 접촉을 피하는 것이 좋습니다.
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