안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 정수기 물이 미네랄을 걸러내면 몸에 안좋은 물이 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.정수기는 물을 거친 후 불순물과 불쾌한 냄새, 맛 등을 걸러내는데, 이 과정에서 미네랄도 함께 걸러집니다. 하지만 걱정하지 않으셔도 됩니다. 정수기에서 미네랄을 걸러내는 것은 건강에 해로운 것이 아닙니다.실제로 인체에 필요한 미네랄은 대부분 식품을 통해 섭취하며, 물에서 미네랄을 섭취하는 양은 매우 적습니다. 또한, 미네랄이 필요한 경우 음식이나 보충제 등을 통해 충분히 섭취할 수 있습니다.따라서, 미네랄이 걸러진 정수기 물을 마셔도 건강에 해로운 것은 아닙니다. 다만, 미네랄이 부족한 경우가 있다면, 음식이나 보충제 등을 통해 충분히 섭취하도록 하시는 것이 좋습니다.
전기·전자
Q. 에어컨은 어떻게 공기를 시원하게 하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.에어컨은 공기를 시원하게 하는 원리로 냉매와 열교환을 이용합니다. 일반적으로 에어컨은 냉매라는 물질을 사용하여 공기를 냉각합니다.에어컨의 내부에는 냉매를 순환시키는 회로가 있습니다. 이 회로에서 냉매는 압축기를 통해 압축되어 압력과 온도가 높아집니다. 그리고 냉매가 증발하면서 열을 흡수하여 냉각되고, 이후 다시 압축기에서 압축되어 냉각 반응이 반복됩니다.냉매가 증발할 때 공기를 흡입하면, 공기 역시 냉매와 함께 냉각되어 시원한 공기를 배출할 수 있습니다. 에어컨 내부에는 열교환기도 있으며, 이를 통해 외부 공기와 냉매 간의 열교환을 통해 공기를 냉각합니다.에어컨의 냉각 효율은 냉매의 종류, 압축기의 성능, 열교환기의 효율 등에 따라 다를 수 있습니다. 그리고 에어컨이 실내 온도를 조절할 때는 온도센서를 통해 실내 온도를 측정하고, 제어기에 의해 에어컨 작동을 제어합니다.
화학
Q. 안개의 생성원리는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.안개는 대기 중의 수증기가 높은 습도와 낮은 온도 조건에서 충분히 농축되어 구름과 비슷한 형태를 띠게 됩니다. 일반적으로 안개는 지표면에 근접하게 발생하며, 이는 지표면에서 수증기가 발생하고 대기에 농축되는 과정에서 발생합니다.안개가 발생하는 조건에는 여러 가지가 있습니다. 가장 일반적인 조건은 지표면의 온도가 대기 중의 수증기의 포화수준을 초과하지 않는 경우입니다. 이러한 조건에서 수증기는 대기 중에 농축되고 안개가 형성됩니다. 이 외에도 안개가 발생하는 조건으로는 지표면의 습도, 대기의 안정성, 대기 중의 입자 등이 있습니다.안개는 일반적으로 지형적으로 낮은 지역이나 강, 호수 등 수증기가 많은 지역에서 자주 발생합니다. 또한, 대기 중의 오염물질도 안개의 발생을 촉진할 수 있습니다. 이러한 이유로 안개는 대도시와 같이 공기 오염이 많은 지역에서 발생할 가능성이 높습니다.
토목공학
Q. 야외 수영장에 물을 받아놓으면 푸른 빛깔이 나는 이유가 왜 그런 건가요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.야외 수영장이 푸른빛이 나는 이유는 수영장 내부 타일이 푸른색이 어서 그럴 확률이 높습니다.
지구과학·천문우주
Q. 망원경은 언제 어떤 계기로 만들어졌나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.망원경은 먼 옛날부터 관측에 사용되어온 도구 중 하나입니다. 그러나 현대적인 망원경의 기술적 발전은 17세기에 시작되었습니다.1608년 네덜란드의 상인이 준 망원경을 기반으로, 그 해 이탈리아의 갈릴레오 갈릴레이가 자신의 망원경을 개발하여 천문학 분야에서 사용하였습니다. 이후 1668년에는 아이작 뉴턴이 반사망원경을 개발하였고, 1704년에는 요하네스 헤벨이 수렴렌즈를 이용한 광학망원경을 개발하였습니다.이후 망원경의 기술은 계속 발전하였습니다. 20세기 초에는 드문드 셔크와 알반 클뢰로가 크로마틱 애브레이션을 해결하는 압축합창망원경(Refractor Telescope)을 개발하였습니다. 20세기 후반에는 슈미트-카세그렌 망원경과 리치-크레티언 망원경과 같은 첨단 망원경들이 개발되었습니다. 이러한 망원경들은 천문학뿐만 아니라 지리학, 생물학, 물리학 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.
전기·전자
Q. 메모리 반도체인 D램과 낸드플래시는 어떻게 다른지요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.DRAM (Dynamic Random Access Memory)과 NAND Flash는 모두 메모리 반도체 기술을 사용하며, 컴퓨터와 모바일 기기에서 데이터 저장 및 액세스를 담당하는 데 중요한 역할을 합니다.하지만 두 기술은 다른 방식으로 데이터를 저장하고 액세스합니다.DRAM은 일시적인 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 이는 RAM이 컴퓨터의 작업 메모리로 사용되는 방식과 유사합니다. DRAM은 비교적 빠르게 데이터에 액세스할 수 있지만, 전원이 꺼지면 데이터가 사라집니다.한편, NAND Flash는 영구적인 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. 이는 하드 드라이브나 SSD (Solid State Drive)에 사용되는 방식과 유사합니다. NAND Flash는 느리게 데이터에 액세스할 수 있지만, 전원이 꺼져도 데이터를 유지할 수 있습니다.따라서, DRAM은 주로 컴퓨터의 작업 메모리로 사용되며, NAND Flash는 주로 데이터를 저장하기 위한 하드 드라이브나 SSD에 사용됩니다.
기계공학
Q. 부탄가스 폭발방지장치의 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.부탄가스 폭발방지장치는 부탄 가스 노즐에서 가스 유출이 감지될 때 자동으로 가스 공급을 차단하여 폭발을 예방하는 장치입니다.이 장치는 부탄 가스 노즐의 내부에 작은 기관인 열감지기와 전기감지기가 내장되어 있습니다. 열감지기는 가스가 흐르는 노즐 내부의 열을 감지하고, 전기감지기는 가스 유출 시 노즐과 연결된 전선에 생기는 전류 변화를 감지합니다. 이 두 가지 감지기의 정보를 모아 제어기에 전달합니다.제어기는 열감지기나 전기감지기에서 감지된 정보를 기반으로, 가스 유출 시 자동으로 가스 공급을 차단하는 전자식 밸브를 작동시킵니다. 이 밸브는 일정한 간격으로 자동으로 닫히며, 가스 공급이 차단됨으로써 폭발을 예방합니다.또한, 부탄 가스 노즐에는 가스 유출 시 노즐 내부에 쌓인 가스를 빠르게 배출하는 방식으로 설계되어 있습니다. 이러한 설계는 노즐 내부의 가스 양을 최소화하고, 노즐 주변의 환경과 공기 중의 산소와 접촉을 차단하여 폭발을 예방하는 역할을 합니다.이와 같은 부탄가스 폭발방지장치는 안전하고 효율적인 부탄 가스 사용을 도모하기 위해 꼭 필요한 장치입니다.
화학
Q. 김치를 담근 후 김치통에 꾸욱 꾸욱 누르는 이유는?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.김치를 담근 후 김치통에 꾸욱 꾸욱 누르는 것은 김치를 밀어서 공기를 쫙 빼고 김치를 밀어 밀어 놓아서 김치 속에 있는 불량 균을 죽여서 김치의 맛과 품질을 좋게 유지하기 위해서입니다.김치를 담근 후에는 김치속에 있는 미생물이 발효과정을 거치면서 이산화탄소와 유기산 등을 발생시키는데, 이러한 발효과정에서 발생하는 공기는 김치 속에 쌓이게 됩니다. 공기가 쌓이면 김치 내부의 산도와 습도가 변화하여 김치의 맛과 품질이 저하될 수 있습니다. 따라서 김치속의 공기를 제거하여 김치를 밀어 고밀도로 만들고, 이를 통해 불량 균의 생존 환경을 저해하여 김치의 발효 과정을 조절하고 김치의 맛과 품질을 유지하는 것입니다.
생물·생명
Q. 사람이 최대로 들을수 있는 소리의 범위는 어떻게되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.사람이 최대로 들을 수 있는 소리의 범위는 약 20Hz에서 20,000Hz까지 입니다. 이 범위를 인간의 청각주파수 대역이라고 합니다.그러나 이 범위는 개인마다 차이가 있을 수 있으며, 연령, 청력, 환경 등에 따라 변화할 수 있습니다. 예를 들어 연령이 들어감에 따라 고주파수를 인식하는 능력이 떨어지게 됩니다.또한, 소리의 크기 역시 인간의 청력 범위와 관련이 있습니다. 인간은 평균적으로 약 0dB에서 120dB까지의 소리 크기를 인식할 수 있습니다. 0dB는 최소한의 인식 가능한 소리 크기를 나타내며, 120dB는 인간이 청각 손상을 입을 수 있는 최대 음압입니다.요약하자면, 인간의 최대 청각 주파수 대역은 20Hz에서 20,000Hz이며, 인식 가능한 최소한의 소리 크기는 0dB이고, 최대 소리 크기는 120dB입니다.
지구과학·천문우주
Q. 썬크림이 어떻게 자외선을 막아주나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.썬크림은 피부를 자외선(UV)으로부터 보호하기 위해 만들어진 화장품입니다. 썬크림은 다양한 화학 물질을 포함하고 있으며, 이 중에서 대부분은 자외선을 흡수하거나 반사시켜서 피부에 도달하는 자외선의 양을 줄입니다.자외선은 주로 UVA와 UVB로 나뉘며, 이 둘은 다른 파장과 에너지를 가지고 있습니다. UVA는 깊은 피부층까지 침투하여 피부가 노화되고 주름이 생기는 주요 원인이 되며, UVB는 피부 표면에 직접 영향을 미쳐 일광피부염, 홍조, 햇빛 화상 등을 유발합니다.썬크림에는 일반적으로 UVA와 UVB 모두를 차단하는 성분이 포함되어 있습니다. UVA를 차단하는 성분으로는 산화아연, 티타늄디옥사이드 등의 물질이 사용되고, UVB를 차단하는 성분으로는 옥시벤조펀론, 아보벤존 등의 화학 물질이 사용됩니다. 이러한 성분들은 자외선을 흡수하거나 반사시켜서 피부로 들어오는 자외선의 양을 줄입니다.또한, 썬크림은 SPF(Sun Protection Factor)라는 지수로 자외선 차단 효과를 나타냅니다. 이 지수는 썬크림이 차단하는 UVB의 양에 따라 결정되며, SPF 15는 자외선 차단율이 93.3%, SPF 30은 96.7%, SPF 50은 98%이며, 더 높은 지수는 차단 효과를 크게 높이지 못합니다.썬크림을 사용함으로써 피부를 자외선으로부터 보호할 수 있으며, 피부 건강을 유지하는 데 큰 역할을 합니다. 그러나 썬크림은 자외선 차단뿐만 아니라, 피부 타입과 상황에 맞는 제품을 선택하고, 올바른 사용법을 지켜야 효과적인 보호가 가능합니다.