안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
화학
Q. 소금이 알고 오래 녹지 않는단 말이 사실인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.소금은 일반적으로 알코올에 녹지 않습니다. 이는 소금 분자와 알코올 분자 간의 화학적 특성과 관련이 있습니다.소금 분자는 이온성 분자이며, 양전하를 띠는 나트륨(Na+) 이온과 음전하를 띠는 염화(Cl-) 이온으로 구성됩니다. 반면 알코올은 극성 분자로, 수소결합 등의 상호작용을 통해 다른 분자와 상호작용할 수 있습니다. 그러나 알코올 분자는 이온성 분자인 소금 분자와는 화학적으로 매우 다릅니다.따라서, 소금 분자와 알코올 분자는 서로 다른 화학적 특성을 가지고 있어, 소금이 알코올에 녹지 않습니다. 이와 달리, 소금은 물과 같은 극성 용액에서는 쉽게 녹는데, 이는 물 분자가 이온성 소금 분자를 둘러싸고, 이온을 분산시켜서 용해도를 높이기 때문입니다.따라서, 소금은 알코올보다는 물과 같은 극성 용액에서 녹기 쉽고, 이는 분자 간 상호작용 및 용해도에 대한 화학적 특성으로 설명할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 빙하가 녹은 물은 담수인가요 염수인가요? (빙하생성관련)
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.빙하가 녹은 물은 대개 담수입니다. 빙하는 일반적으로 담수로 구성되어 있으며, 이는 빙하가 생성되는 과정과 관련이 있습니다.빙하는 일반적으로 눈과 같은 고체 상태인 물 분자의 집합체입니다. 빙하가 생성되는 과정은 간단하게 말하면, 지표면 온도가 영하 이하가 되어 바닷물이 얼어붙는 것입니다. 바닷물의 성분 중에서는 염분이 얼음보다 농도가 높아 바닷물이 얼어붙는 과정에서는 염분이 거의 배제됩니다. 그러므로 빙하는 대개 담수로 이루어져 있습니다.그리고 빙하가 녹을 때, 녹아 나온 물도 대개 담수입니다. 빙하가 녹으면 녹은 물은 대기나 바다와 접촉하여 다시 염분이 섞이기는 하지만, 빙하가 만들어지는 초기 단계에서 빙하에 담긴 물은 대부분 담수입니다. 따라서 빙하가 녹은 물은 대개 담수로 남게 됩니다.
전기·전자
Q. 무풍 에어컨과 무풍 선풍기는 어떠한 원리로 소리도 안나고 바람이 나오나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.무풍 에어컨과 무풍 선풍기는 공기를 움직이는 것은 비슷하지만, 그 원리는 조금 다릅니다.무풍 에어컨은 바람을 일으키는 팬이 더 이상 필요하지 않은 기술입니다. 일반적인 에어컨은 공기를 냉각시키기 위해 팬으로 냉기를 분산시키지만, 무풍 에어컨은 공기를 냉각시키는 냉매를 직접 분사함으로써 냉기를 분산시킵니다. 이렇게 하면 팬이 움직이지 않으므로 소음도 줄어들게 됩니다.반면, 무풍 선풍기는 공기를 빠르게 회전시켜 바람을 만들어내는데, 이때 바람이 직접 사용자에게 닿지 않고 주변 공기를 휘감아 시원한 공기를 만들어냅니다. 따라서 바람을 직접 느끼지 않지만 주변 공기가 시원해진 것을 느낄 수 있습니다. 이 방식으로 무풍 선풍기는 기존의 선풍기보다 소음을 줄일 수 있습니다.따라서, 무풍 에어컨과 무풍 선풍기는 바람을 만들어내지만, 이를 위해 팬이나 회전하는 부분이 없기 때문에 소리가 나지 않습니다. 바람이 직접 사용자에게 닿지 않기 때문에 바람을 느끼지 않지만, 공기를 이용하여 시원한 공기를 만들어냄으로써 냉각효과를 느낄 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 검정색이 검정으로 보이고 흰색이 흰색으로 보이는지요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.빛은 색상이 없는데도 색상을 인식하는 것은 우리 뇌에서 처리하는 결과입니다. 즉, 빛은 전자기파의 일종으로서 파장이나 주파수에 따라 다른 색상으로 인식됩니다.우리 눈은 빛을 받아들이는 시각 세포(적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 원추세포)를 가지고 있으며, 이들이 받아들이는 빛의 양과 비율에 따라 색상을 구분합니다. 검정색은 모든 색상의 빛이 없으며, 흰색은 모든 색상의 빛이 골고루 섞인 것입니다. 즉, 우리 눈은 빛의 파장이나 주파수를 구분하여 검정색과 흰색을 인식합니다.그리고 색상을 구별하는 것은 뇌에서 처리되는 결과입니다. 눈에서 받아들인 빛은 시신경을 통해 뇌로 전달되며, 뇌는 이 신호를 처리하여 우리가 보는 색상을 결정합니다. 이러한 과정에서 색을 인식하는 뇌의 부분은 색 정보를 처리하고 있는 시각 피질입니다.
전기·전자
Q. 물을 계속해서 전기로 끓여서 방을 덥힐 수 있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.전기보다 저렴한 방법으로 난방을 하는 것은 가능합니다. 하지만 전기보다 저렴하다고 해서 모든 경우에 좋은 것은 아닙니다. 다른 난방 방법은 가스나 오일 등의 연료를 사용하는 보일러나 히터를 사용하는 것입니다. 이러한 난방 시스템은 초기 설치 비용은 높지만, 장기적으로는 전기에 비해 더 저렴한 경우가 많습니다.습기는 곰팡이와 같은 미생물의 번식에 적합한 조건을 제공할 수 있습니다. 그러나 현대 건축 기술은 건물 내부의 습기를 효과적으로 제어하기 위한 기술을 개발하고 있습니다. 공기청정기나 가습기를 사용하여 건강한 실내 환경을 유지할 수 있습니다. 따라서 전기보다 저렴한 난방 방법을 사용하더라도 적절한 실내 환경 관리 기술을 도입하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 유령 중성미자의 천문학적 의미는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.중성미자는 전자와 양성자가 결합하지 않고 전기적으로 중립적인 입자입니다. 이들 입자들은 전자와 양성자의 합성에 관여하지 않고 우주 공간을 자유롭게 이동합니다. 따라서, 중성미자는 그 자체로는 뚜렷한 화학적인 성질이 없으며, 빛이나 방사선 등의 전자기파와 상호작용하는 중요한 중재체 역할을 합니다.고에너지 중성미자의 검출은 우주에서 발생한 매우 극적인 사건들과 관련이 있습니다. 예를 들어, 중성미자는 태양 내부의 핵심에서 생성되고, 우주선과 천문학 연구에 매우 중요한 정보를 제공합니다. 중성미자를 이용하여 우주의 구조, 별의 형성, 우주의 역사 등을 연구하는 것은 매우 중요한 학문적 의의가 있습니다.남극의 중성미자 연구시설인 아이스큐브에서 검출된 고에너지 중성미자 79개는 고에너지 우주선으로부터 방출된 것으로 추정됩니다. 이러한 중성미자의 출처는 우주의 매우 거대한 사건들로 추정되며, 우주의 형성과 진화와 관련된 여러 가설들을 검증하는 데 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 망원경도 화소라는 개념을 사용하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우주 망원경은 스마트폰 카메라와는 다르게 화소 개념을 사용하지는 않습니다. 대신, 초점 거리, 조리개 크기, 노출 시간 등의 다양한 매개변수를 조절하여 우주의 먼 대상을 관측합니다. 이러한 매개변수는 대상의 크기와 거리, 촬영하는 파장 등에 따라 결정됩니다. 또한, 최근에는 디지털 기술이 발전하면서 디지털 카메라를 우주 망원경에 적용하여 화상을 취득하고 분석하는 방식이 증가하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 중력방정식이라는 것이 실제로 있는건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.중력방정식은 실제로 존재합니다. 중력은 물체 사이에 작용하는 인력으로서, 두 물체 사이의 질량과 거리에 따라 결정됩니다. 이러한 중력을 수학적으로 설명하는 방정식이 중력방정식입니다.중력방정식은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 더욱 정확한 형태로 나타나며, 우리가 일상적으로 경험하는 중력은 대부분 이 방정식에서 나타내는 중력의 근사치에 불과합니다.인터스텔라의 경우, 그림이나 수식이 다소 과장되어 표현된 부분이 있겠지만, 중력방정식을 연구하는 과학자들은 실제로 이러한 수식을 사용하여 우주의 구조와 우주시간의 흐름 등을 연구하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지각이 움직이는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.지진과 화산활동은 지각이 움직임으로 인해 발생합니다. 지각이 움직이는 이유는 지각 내부에서 달력알과 같은 탄성파가 전파되면서 일어납니다. 지각 내부에서 압력이 축적되어 탄성파가 전파되면, 지각의 표면에 도달할 때 큰 에너지로 발생하여 지진이 일어나거나 화산 활동이 발생할 수 있습니다.지구는 뜨거운 액체인 맨틀과 완고한 암석으로 이루어진 지각층으로 나뉩니다. 맨틀과 완고한 암석 사이에서 압력이 발생하면, 맨틀이 흘러가는 현상이 발생합니다. 이러한 현상을 지각 내부의 대류라고 합니다. 지각 내부의 대류는 지각의 움직임과 열을 생성하는 주요 원인 중 하나입니다. 지각 내부의 열과 움직임은 지진이나 화산활동을 일으키는데 기여합니다.
화학
Q. 사람에게 필요한 것은 공기인가요? 아니면 산소인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.사람이 생명 활동에 필요한 것은 산소입니다. 공기는 다양한 기체로 이루어져 있지만, 그 중에서도 사람이 호흡을 통해 흡입하는 것은 대부분의 경우 산소입니다. 대기는 약 78%가 질소, 21%가 산소, 그리고 1% 정도가 기타 기체로 이루어져 있습니다. 즉, 우리가 일반적으로 호흡을 통해 흡입하는 공기도 약 21%는 산소입니다. 따라서, 병원에서 산소마스크를 사용하는 것은 환자가 충분한 산소를 흡입할 수 있도록 하는 것입니다.