안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 헬륨가스를마시면 목소리가 왜변하는걸까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는 이유는 기체의 밀도 차이 때문입니다. 밀도는 물질에 단위 부피당 질량을 말하는데, 공기의 밀도는 리터당 1.29g 정도이고, 헬륨의 밀도는 리터당 0.18g 정도입니다. 즉, 공기보다 헬륨의 밀도가 약 7배 낮습니다.소리는 진동수가 많을수록 높아집니다. 물질의 밀도가 낮을수록 장애물이 적기 때문에 소리의 통과 속도가 빨라지고, 진동수가 높아져 높은 소리가 나오게 됩니다. 따라서 밀도가 낮은 헬륨을 마시면 높은 소리가 나오게 됩니다.헬륨가스를 마시면 성대에서 나오는 소리의 진동수가 2.7배 증가합니다. 따라서 평소보다 2.7옥타브 높은 소리가 나게 됩니다.단, 헬륨가스를 한꺼번에 많이 마시면 호흡 장애나 뇌의 산소 공급 부족으로 인해 사망할 수도 있으므로 주의해야 합니다.헬륨가스를 마시면 목소리가 변하는 현상은 과학 실험이나 공연, 엔터테인먼트 등에서 종종 사용됩니다.
화학
Q. 풍선껌을 먹을 때 물을 마시면 왜 껌이 딱딱해지나요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.풍선껌은 수분을 머금고 있어 부드러운 상태를 유지합니다. 물을 마시면 껌에 있는 수분이 밖으로 빠져나가게 되고, 껌은 수분을 잃어버리면서 딱딱해집니다.풍선껌의 주성분은 벤질 벤조에이트, 에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올, 아카시아 껌 등입니다. 이 중에서 벤질 벤조에이트와 에틸렌글리콜은 수분을 머금고 있어 껌을 부드럽게 유지하는 역할을 합니다. 물을 마시면 이러한 수분이 밖으로 빠져나가면서 껌은 수분을 잃어버리게 됩니다.또한, 껌은 탄산가스를 함유하고 있습니다. 물을 마시면 탄산가스가 밖으로 빠져나가면서 껌의 부피가 줄어들게 됩니다. 이로 인해 껌은 더 단단해지게 됩니다.풍선껌을 먹을 때 물을 마시면 껌이 딱딱해지는 것을 방지하기 위해서는 다음과 같은 방법을 시도해 볼 수 있습니다.물을 미리 마시지 않고 껌을 먹습니다.껌을 먹을 때 물을 마시지 않습니다.껌을 먹은 후에는 물을 마십니다.물론, 풍선껌은 딱딱해지더라도 먹을 수는 있습니다. 하지만, 딱딱해진 껌을 먹으면 목이 칼칼해지거나, 껌이 잘 씹히지 않을 수 있습니다.
화학공학
Q. 찌든때를 재거하는 락스는 어떤 과학적 원리인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다..락스는 치아염소산나트륨(NaClO)이라는 화학 물질을 주성분으로 하는 표백제입니다. 치아염소산나트륨은 물에 녹으면 염소 가스를 생성하는데, 이 염소 가스가 찌든때를 제거하는 역할을 합니다.찌든때는 일반적으로 단백질, 지방, 탄수화물 등의 유기물로 이루어져 있습니다. 치아염소산나트륨은 이러한 유기물과 반응하여 산화시켜 제거합니다.치아염소산나트륨은 강력한 표백제이기 때문에, 찌든때를 효과적으로 제거할 수 있습니다. 하지만, 너무 많은 양을 사용하면 인체에 유해할 수 있으므로 주의해야 합니다.
생물·생명
Q. 화학 용어 중에 보체가 무슨 뜻인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화학 용어 중에 보체는 다음과 같은 뜻을 가지고 있습니다.항체와 결합하여 항체의 활성을 증강시키는 물질화학 반응에서 한 반응물의 반응성을 높이거나 낮추는 물질고분자 화합물에서 서로 다른 단위체가 결합하는 데 필요한 물질구체적으로, 항체와 결합하여 항체의 활성을 증강시키는 물질을 의미하는 경우가 가장 일반적입니다. 보체는 혈액 중에 존재하는 단백질로, 항체가 병원체를 공격하는 데 도움을 줍니다. 보체는 항체가 병원체에 결합하면 활성화되어 병원체를 파괴하거나 제거합니다.
지구과학·천문우주
Q. 빛과 그림자의 상관관계가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.빛과 그림자는 상호보완적인 관계에 있습니다. 빛이 있으면 그림자가 생기고, 그림자가 있으면 빛이 존재할 수 있습니다.빛은 직진하는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 빛이 물체에 가로막히면 물체의 뒤쪽에는 빛이 도달하지 못하여 그림자가 생깁니다. 그림자는 빛이 도달하지 못하는 어두운 부분을 말합니다.빛과 그림자의 상관관계는 다음과 같이 요약할 수 있습니다.빛과 그림자는 서로를 필요로 합니다. 빛이 있으면 그림자가 생기고, 그림자가 있으면 빛이 존재할 수 있습니다.빛과 그림자는 서로 대비됩니다. 빛은 밝고 그림자는 어둡기 때문에, 두 가지는 서로 대비되어 시각적으로 강한 효과를 냅니다.빛과 그림자는 서로를 강조합니다. 빛은 그림자를 더욱 어둡게 보이게 하고, 그림자는 빛을 더욱 밝게 보이게 합니다.
생물·생명
Q. 곤충은 뜨겁다는 것을 인지하지 못하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.곤충은 뜨겁다는 것을 인지할 수 있습니다. 곤충은 체온을 조절하는 능력이 없기 때문에, 주변 환경의 온도에 따라 체온이 변하게 됩니다. 따라서 뜨거운 환경에 노출되면 체온이 올라가고, 이로 인해 불쾌감을 느끼게 됩니다.곤충이 뜨거운 것을 인지하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 피부 감각을 이용하는 것입니다. 곤충은 피부에 열을 감지하는 수용체를 가지고 있어, 뜨거운 환경에 노출되면 이 수용체가 활성화되어 불쾌감을 느끼게 됩니다.
토목공학
Q. 어두운 곳에 가면 안 보이다가 나중에 되면 잘 보이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.어두운 곳에 가면 안 보이다가 나중에 되면 잘 보이는 이유는 눈이 어둠에 적응하기 때문입니다.눈은 빛을 감지하는 세포인 광수용체로 이루어져 있습니다. 광수용체는 크게 두 종류로, 망막의 바깥쪽에 있는 막대세포와 안쪽에 있는 원추세포로 나뉩니다. 막대세포는 어두운 곳에서 잘 작동하고, 원추세포는 밝은 곳에서 잘 작동합니다.어두운 곳에 가면 막대세포가 활성화되어 빛을 감지하기 시작합니다. 처음에는 막대세포가 적응하는 데 시간이 걸리기 때문에 잘 보이지 않지만, 시간이 지남에 따라 막대세포가 더 많은 빛을 감지할 수 있게 되고, 결국에는 어둠에서도 잘 보이게 됩니다.막대세포는 원추세포에 비해 빛에 대한 민감도가 100배 이상 높습니다. 따라서 어두운 곳에서는 막대세포가 원추세포를 대신하여 빛을 감지하게 됩니다.어두운 곳에 가면 눈이 어둠에 적응하는 데 약 30분이 걸립니다. 이 시간 동안에는 눈을 깜빡이는 횟수를 줄이고, 밝은 빛을 피하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기가 자기 항로를 가지 않고 다르게 날아갈 수 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.비행기는 자기 항로를 가지 않고 다르게 날아갈 수 있습니다. 비행기는 조종사의 조종에 따라 원하는 대로 비행할 수 있습니다.비행기가 자기 항로를 가지 않고 다르게 날아가는 경우는 다음과 같습니다.긴급 상황: 비행기가 고장 나거나 사고가 발생한 경우, 조종사는 안전을 위해 자기 항로를 이탈하고 다른 곳으로 비행할 수 있습니다.항로 변경: 날씨, 교통 상황, 기타 요인으로 인해 항로 변경이 필요한 경우, 조종사는 항공사의 허가를 받아 항로를 변경할 수 있습니다.관광 비행: 관광을 목적으로 하는 비행기는 관광객의 요청에 따라 원하는 경로로 비행할 수 있습니다.비행기가 자기 항로를 이탈하고 다르게 날아가는 경우, 조종사는 항공 교통 관제소와 연락하여 항로 변경을 알립니다. 또한, 비행기의 위치와 상태를 항상 모니터링하여 안전을 확보합니다.
전기·전자
Q. 초보다 작은 시간의 단위는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.초보다 작은 시간의 단위는 다음과 같습니다.밀리초(ms): 1초의 1000분의 1마이크로초(μs): 1초의 100만 분의 1나노초(ns): 1초의 10억 분의 1피코초(ps): 1초의 1조 분의 1펨토초(fs): 1초의 100조 분의 1아토초(as): 1초의 1조조 분의 1이 중 밀리초, 마이크로초, 나노초는 일상생활에서 자주 사용되는 단위입니다. 예를 들어, 컴퓨터의 속도는 초당 몇 기가헤르츠(GHz)로 측정하는데, 1GHz는 1초에 10억 번의 연산을 수행할 수 있는 속도입니다. 또한, 광학 현상은 보통 나노초 단위로 측정됩니다.
기계공학
Q. 비행기타다보면 난기류만나면 비행기가 흔들리던데 난기류를 피해서 비행은 안되는지 궁금해요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.난기류를 완전히 피해서 비행하는 것은 불가능합니다. 난기류는 대기의 불안정으로 인해 발생하는 것으로, 대기의 모든 곳에서 발생할 수 있습니다. 비행기는 난기류를 피해서 비행할 수 있지만, 난기류가 예상치 못한 곳에서 발생할 수도 있습니다.비행기는 난기류를 피해서 비행하기 위해 다음과 같은 방법을 사용합니다.기상예보: 기상예보를 통해 난기류가 발생할 가능성이 있는 지역을 파악하고, 그 지역을 피해서 비행합니다.레이더: 레이더를 사용하여 난기류를 탐지하고, 그 지역을 피해서 비행합니다.조종사의 경험: 조종사는 난기류를 피하기 위해 풍속, 풍향, 기압 등 다양한 정보를 활용합니다.비록 난기류를 완전히 피해서 비행하는 것은 불가능하지만, 비행기에는 난기류를 견딜 수 있는 설계가 되어 있습니다. 또한, 조종사들은 난기류를 안전하게 대처할 수 있는 훈련을 받습니다.