안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
전기·전자
Q. 돋보기를 눈이랑 멀게 해서 보면 사물이 뒤집혀 보입니다. 왜 그런건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.돋보기를 눈과 가까이 대면, 사물은 뒤집혀 보이는 현상이 발생합니다. 이는 돋보기의 렌즈와 빛의 굴절에 기인합니다.렌즈의 굴절: 돋보기의 렌즈는 볼록 렌즈입니다. 볼록 렌즈는 빛을 집중시키는 특성이 있습니다. 빛은 렌즈를 통과할 때 굴절되는데, 이 굴절로 인해 사물의 이미지가 뒤집혀 보입니다.빛의 경로: 돋보기를 통해 빛이 렌즈를 통과하면, 렌즈는 빛을 집중시켜 뒤집힌 이미지를 형성합니다. 이 이미지는 눈에 도달하여 뒤집혀 보이게 됩니다.따라서 돋보기를 사용하면 사물이 뒤집혀 보이는 현상은 렌즈의 굴절 특성 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 보이저 1호는 언제까지 태양으로부터 에너지를 전달받아 사용할 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.보이저 1호는 현재 태양으로부터 약 238억 킬로미터 이상 멀어졌으며, 시속 약 6만 킬로미터 이상의 속도로 성간우주를 여행하고 있습니다. 이 탐사선은 방사성동위원소 발열발전기 (RTG)라는 플루토늄 238 전지를 탑재하여 전력을 얻고 있습니다. 현재로서는 2025년 이후까지 통신이 가능하다고 추정되며, 그 이후에는 통신이 불가능해질 것으로 예상됩니다.보이저 1호는 반세기 가까운 세월이 흐르면서 기력이 다해가고 고장도 잦아지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 이 탐사선은 성간우주로 진입한 유일한 탐사선으로서 주변의 귀중한 과학 자료를 모아 전송하는 중요한 역할을 여전히 수행하고 있습니다. 보이저 1호는 미지의 영역에서 관측한 자료를 제공하며, 태양이 태양권 밖의 입자 및 자기장과 어떻게 상호작용하는지를 직접 관측하는 첫 기회를 제공하고 있습니다.하지만 보이저 1호도 전력 부족으로 인해 장비 구동이 불가능해질 것으로 전망되고 있으며, 지속적인 운영은 어려워질 것으로 예상됩니다. 그럼에도 불구하고 이 탐사선은 인류에게 많은 영감을 주고 있습니다.
전기·전자
Q. 각국 정부도 비트코인을 보유하거나 하나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비트코인은 분산된 시스템으로 운영되기 때문에 정부가 개인 지갑을 만들어 비트코인을 보유하거나 관리하는 것은 아닙니다. 비트코인 지갑은 개인이 직접 생성하고 관리하는 것이 일반적입니다. 여러 종류의 비트코인 지갑이 있으며, 사용자는 이를 선택하여 자신의 비트코인을 안전하게 보관하고 거래할 수 있습니다.정부는 일반적으로 개인 지갑을 만들지 않습니다. 그러나 일부 규제나 정책에 따라 거래소에서 개인 지갑으로의 출금을 제한하는 경우도 있습니다. 이는 보안 및 법적 이슈를 고려한 조치입니다. 또한 거래소 간에 비트코인을 주고받을 때는 송금인과 수취인의 정보를 파악해야 하는 규정도 있습니다.따라서 비트코인을 보유하고 관리하는 것은 개인의 책임이며, 정부는 이를 직접적으로 관리하지 않습니다.
전기·전자
Q. 리튬배터리에서 댄드라이트가 생기는 이유? 원인이 무엇인가요??
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.리튬 배터리에서 덴드라이트(dendrite)가 형성되는 현상은 배터리의 음극 소재로 리튬 메탈을 사용했을 때 특히 발생합니다. 이 문제는 리튬이차전지에서 음극 소재로 리튬 메탈을 사용할 때 주로 나타납니다.덴드라이트는 음극 소재로 사용한 리튬 메탈 위에서 뾰족한 리튬 메탈이 자라는 현상을 말합니다. 이러한 뾰족한 리튬 메탈이 분리막과 양극 부근으로 쌓이게 되어 배터리의 안전성과 성능에 영향을 미칩니다.덴드라이트 형성의 주요 원인은 다음과 같습니다:리튬 메탈의 특성: 리튬 메탈은 굉장히 무른 특성을 가지고 있습니다. 그러나 음극 소재로 사용하기 위해서는 압력을 가해주는 과정이 필요합니다. 이로 인해 리튬 메탈 표면에 defect나 crack이 생기게 됩니다. 이러한 defect들은 리튬이온이 국부적으로 약한 부분인 defects에 쌓이게 됩니다.덴드라이트 형성: Defects이 존재하는 상태에서 리튬 메탈을 음극 소재로 사용하면, 천천히 이동하는 리튬이온은 국부적으로 약한 부분인 defects에 쌓이게 됩니다. 이로 인해 리튬 메탈 표면에 부분부분 조금씩 리튬 메탈이 다른 부분보다 많이 쌓인 곳이 발생합니다. 그 결과 더 뾰족해지고, 뾰족한 부분의 전위는 커지게 되어 덴드라이트는 분리막과 양극 부근으로 쌓이게 됩니다.문제점: 덴드라이트는 배터리의 단로를 발생시키고 완전한 붕괴를 일으킬 수 있습니다. 이로 인해 전해질 연소, 배터리 폭발 등을 유발할 수 있습니다.현재는 리튬 메탈 음극의 덴드라이트 형성을 막기 위해 다양한 연구와 기술 개발이 진행되고 있습니다. 하지만 아직 상용화되지는 못했습니다.
지구과학·천문우주
Q. 행성의 구성물질이 다 증발하면 어떤 상태가 되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.행성의 구성물질이 다 증발하면 어떤 상태가 될까요? 이 궁금증은 천문학과 과학적 연구를 통해 탐구되고 있습니다. 다음은 행성의 구성물질이 다 증발한 경우에 대한 몇 가지 가능한 상태입니다.행성의 내부 구조 변화: 행성의 구성물질이 다 증발하면 내부에서 압력과 온도가 크게 변화할 것입니다. 이로 인해 행성의 내부 구조가 변할 수 있습니다. 예를 들어, 행성의 중심 부근에서는 물질이 압축되어 고체 상태로 존재할 수 있으며, 표면 근처에서는 기체 상태로 존재할 수 있습니다.행성의 표면 변화: 행성의 표면은 구성물질이 다 증발한 후에도 여러 요인에 의해 변화할 수 있습니다. 행성의 표면 온도, 압력, 지질 활동 등이 변화하면서 새로운 지형 특성이 형성될 수 있습니다.대기 소멸: 행성의 구성물질이 다 증발하면 대기도 사라질 것입니다. 이로 인해 행성은 더 이상 대기층을 가지지 않게 될 것입니다.행성의 외관 변화: 행성의 외관은 구성물질이 다 증발한 후에도 변화할 수 있습니다. 예를 들어, 행성의 표면이 크게 변화하여 용암 지형이 형성될 수 있습니다.이러한 상태는 천문학자들이 연구하고 모델링을 통해 예측하고 있으며, 멀리 떨어진 행성의 특성을 탐구하는 데 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지진의 세기는 진도 몇까지 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지진의 진도는 특정 지역에서 지진이 얼마나 흔들리는지 그 강도나 세기를 분류하는 체계입니다. 지진의 진도는 지진의 규모와는 구분되며, 지진의 규모와는 상관 없이 강한 진동을 일으키는 높은 진도의 지진이 발생하거나, 규모는 크더라도 인간이 거의 느낄 수 없는 작은 진도의 지진이 발생할 수 있습니다.일반적으로 지진의 진도는 12단계로 나눌 수 있습니다.1~3단계: 처음에는 거의 변화를 느끼지 못하다가 고층에 있는 사람들이 약간의 흔들림을 인식합니다.4~6단계: 건물 창문이 깨지고 실내의 물건이 점점 세게 흔들리기 시작합니다.7~9단계: 내진설계 되지 않은 건물이 무너지고 땅에 금이 가기 시작합니다.10~12단계: 건물들과 교량이 거의 파괴되고 땅에 넓은 균열이 생기며 지층이 어긋납니다1.지진의 진도는 인간이나 동물이 흔들림을 느낀 정도, 다양한 종류의 구조물이나 자연물의 특징적인 손상 범위, 그 심각도와 같이 진동으로 관찰할 수 있는 영향을 가지고 평가합니다. 관측한 최대 진도와 그 진동이 느껴진 지역의 범위를 등고선으로 묶은 등진도 (Shakemap) 혹은 진도 분포를 그리면 지진의 진앙 위치와 그 규모를 대략 추정하는 데 사용할 수 있으며, 특히 지진계를 통한 지진 기록이 거의 없는 역사지진의 추정에 유용합니다.
생물·생명
Q. 편백나무 피톤치드 과학적 증명이 있는것인지 궁금해요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.편백나무는 피톤치드라 불리는 천연 항균 물질을 많이 함유하고 있어 강력한 항균 작용을 가지고 있습니다. 이러한 피톤치드는 다양한 효과를 제공하는데요.항균 효과: 편백나무의 피톤치드는 강력한 천연 항균 효과를 가지고 있어 각종 병원성 미생물의 성장을 억제합니다. 편백나무 효능의 핵심 성분인 피톤치드는 호흡을 통해 폐에 유입되는 세균을 제거하여 비염과 천식을 예방하는 효과도 있습니다.피부 질환 개선: 편백나무의 피톤치드는 강력한 항균 작용과 살균 작용을 가지고 있어 실내에 존재하는 세균이나 진드기를 제거하는 효과가 있습니다. 또한 편백나무에 함유된 사비넨이라는 물질은 피부 세포의 콜라겐 재생을 촉진하여 피부 재생을 돕고 피부 질환을 예방하는 효과를 가지고 있습니다.새집 증후군 예방: 편백나무의 피톤치드는 새집 증후군을 유발하는 포름알데히드를 최대 99%까지 중화시키는 효과가 있다고 합니다.스트레스 완화: 편백나무의 향은 스트레스를 받을 때 분비되는 코르티졸이라는 호르몬의 분비를 억제하는 효과가 있습니다.불면증 개선: 편백나무의 피톤치드는 불안한 마음과 심리를 안정시켜서 불면증을 개선하는 효과가 있습니다.편백나무는 천연 성분이면서 알레르기를 유발하지 않기 때문에 매우 안전하게 사용할 수 있습니다. 따라서 편백나무 관련 상품을 활용하여 편안한 잠을 취하시는 것이 좋을 것 같습니다.
생물·생명
Q. 인간이 장기간 무중력 상태에서 아무 문제 없이 살수 있나요? 1~2 개월이 아니라 10년 20년 동안 무중력 상태에서 생존 가능합니까?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.무중력 상태에서 장기간 생존은 인체에 다양한 영향을 미칩니다. 우주 여행객이 무중력 환경에서 오랜 기간을 보내면 다음과 같은 변화가 발생할 수 있습니다.근육 퇴화: 중력이 없는 상태에서 근육을 사용하지 않기 때문에 근육량이 감소하고 근력이 약화될 수 있습니다.뼈 밀도 감소: 중력이 없는 상태에서 뼈에 압력이 가해지지 않아 뼈 조직의 밀도가 감소하고 골다공증의 원인이 될 수 있습니다.혈액 순환 문제: 중력이 없으면 혈액이 상체에 모여서 얼굴과 상체의 부기가 일어날 수 있으며, 심장 기능에도 문제가 생길 수 있습니다.면역력 감소: 무중력 상태에서 면역력이 감소하고, 정신 건강 문제도 발생할 수 있습니다.무중력 상태에서의 영향을 최소화하기 위해 우주 비행사들은 규칙적인 운동, 영양가 있는 식사, 인공 중력 장치 등을 활용하여 건강을 지키고 있습니다. 하지만 10년에서 20년 동안 무중력 상태에서 생존하는 것은 현재 기술로는 매우 어려운 일입니다. 더 많은 연구와 기술 발전이 필요할 것으로 보입니다.
화학
Q. 탄산음료 같은 캔음료를 냉장고에 넣어놓았다가 꺼내서 따면 입구부분에서 연기가 나오던데 왜 그런 거에용???
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.탄산음료를 냉장고에 차게 보관하면, 탄산 가스가 냉각된 상태에서 더욱 용해됩니다. 따라서 냉장고에서 꺼내서 마실 때 더욱 톡 쏘는 느낌이 강해집니다. 반대로, 실온에서 보관하면 탄산 가스가 덜 용해되기 때문에 밍밍한 맛이 더욱 강하게 느껴질 수 있습니다.또한, 음료를 따면 잠깐 연기가 나는 이유는 탄산이 들어있고, 압축된 음료를 따게 되면 산소와 공기, 이산화탄소 마찰로 인해 연기처럼 보일 수 있기 때문입니다.따라서 냉장고에서 꺼낸 탄산음료가 입구에서 연기를 내는 현상은 이러한 이유로 설명됩니다.
화학
Q. 사람 몸은 물 이외에 어떤 걸로 구성되어 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.사람의 몸은 다양한 물질로 이루어져 있습니다. 이 물질들은 우리의 생존과 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 아래는 사람의 몸을 구성하는 주요 물질들입니다.물 (Water): 인체의 대부분은 물로 이루어져 있습니다. 물은 세포 내에서 화학 반응을 조절하고, 체온을 조절하며, 영양소와 노폐물을 운반하는 역할을 합니다.단백질 (Protein): 근육, 조직, 효소 등을 구성하는 주요 성분입니다. 단백질은 우리 몸의 기능을 담당하며, 항체, 호르몬, 효소 등 다양한 역할을 수행합니다.지방 (Fat): 에너지 저장, 체온 조절, 내장 보호 등에 사용되는 성분입니다. 지방은 우리 몸의 에너지원이기도 합니다.무기질 (Minerals): 칼슘, 인, 철 등의 무기질이 뼈, 혈액 등 다양한 기능을 수행합니다. 무기질은 우리 몸의 생리 작용을 조절하는 역할을 합니다.탄수화물 (Carbohydrates): 주로 에너지원으로 사용되며, 포도당, 설탕, 녹말 등이 여기에 속합니다.핵산 (Nucleic Acids): DNA와 RNA가 여기에 포함됩니다. DNA는 유전 정보를 저장하고, RNA는 유전 정보 전달 및 단백질 합성에 관여합니다.