안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
전기·전자
Q. 리튬금속 전지성능 유지위한 전해액기술 개발이 무슨뜻인가요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.한국과학기술원 (KAIST)은 전기차용 리튬금속전지 수명을 늘릴 전해액 첨가제 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 이 기술은 리튬금속 음극 표면에 이중층의 고체 전해질 계면막을 형성한 뒤 막마다 환원반응성과 흡착력이 다른 두 가지 이온성 첨가제를 적용하여 전지 수명을 획기적으로 늘리는 데 성공했습니다. 이로써 리튬금속전지의 안정성과 성능을 개선하고, 전지 사용 때 내부 저항을 급격히 올리는 리튬 덴드라이트 형성도 억제할 수 있게 되었습니다. 이 기술은 무음극 이차전지 성능을 더욱 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.
생물·생명
Q. 아쿠아포닉스에 관한 실험에서의 주의점과 실험 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.아쿠아포닉스(Aquaponics)는 물고기 양식과 수경재배를 결합한 친환경 농법입니다. 이 농법을 실험하려면 다음 주의점과 방법을 고려해야 합니다.수조와 시스템 설계: 물고기 양식과 작물 재배를 위한 수조와 시스템을 설계해야 합니다. 수조 크기, 물 순환 시스템, 배관, 여과장치 등을 고려하여 설계합니다.물고기 양식: 적절한 어종을 선택하고 양식합니다. 물고기의 건강과 물질 배설을 관리해야 합니다.작물 재배: 수경재배를 위한 작물을 선택하고 재배합니다. 물고기 배설물을 활용하여 작물을 키우는 방법을 연구합니다.미생물 관리: 물고기 배설물을 분해하고 물질을 전환하는 유용한 미생물을 관리합니다. 물질 순환과 생태계를 유지하기 위해 미생물 활동을 조절합니다.환경 모니터링: 수온, pH, 양식수 질 등을 모니터링하여 최적 환경을 유지합니다.데이터 수집과 분석: 실험 결과를 기록하고 분석하여 아쿠아포닉스 시스템을 개선합니다.아쿠아포닉스는 친환경 농법으로, 물고기 양식과 작물 재배를 동시에 수행하는 효율적인 방법입니다.
기계공학
Q. 비행기의 엔진은 휘발유 엔진이나 경유 엔진과 구동 원리가 다른건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비행기 엔진은 항공기를 추진하여 공기 저항을 극복하고 비행할 수 있도록 설계되었습니다. 이에 따라 비행기 엔진과 자동차 엔진은 몇 가지 차이점이 있습니다.목적: 비행기 엔진은 비행을 위해 설계되었으며, 항공기를 추진하여 공기 저항을 극복하고 비행할 수 있도록 합니다. 반면 자동차 엔진은 차량을 움직이기 위한 동력을 생성합니다.작동 원리: 대부분의 비행기 엔진은 제트 엔진이나 터보프롭 엔진과 같은 내연 기관 엔진을 사용합니다. 이러한 엔진은 공기 중의 산소와 연료를 혼합하여 폭발을 일으키고, 이 폭발로 인해 엔진이 회전하고 추력을 발생시킵니다.비행기 엔진은 고속 비행에 적합한 특성을 가지고 있으며, 항공기의 안전한 운항을 위해 엄격한 기준을 준수하고 있습니다.
전기·전자
Q. 전자파의 어떤 작용으로 인해 우리 몸에 좋지 않은가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전자파는 우리 몸에 다양한 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 전자기장과 관련이 있으며, 주로 두 가지 유형으로 나뉩니다.고주파 전자파: 휴대전화, 무선 통신, 블루투스 등에서 발생하는 고주파 전자파는 우리 몸의 조직에 열과 에너지를 전달합니다. 이로 인해 몸의 온도가 상승하고 세포에 손상을 줄 수 있습니다. 또한 뇌파를 간섭시켜 수면장애, 두통, 집중력 저하 등의 증상을 유발할 수 있습니다.저주파 전자파: 저주파 전자파는 우리 몸의 신경계에 영향을 미칠 수 있습니다. 장기적으로 노출될 경우 우리 몸 내의 전기적 신호에 영향을 미쳐 생체 리듬 등에 영향을 미칠 수 있습니다.일반적으로 사용되는 많은 전자기기들은 규정된 안전 기준을 준수하고 있어서 인체에 직접적인 위험을 미치지 않을 가능성이 높습니다. 그러나 오랜 시간 동안 전자기기 근처에서 지내는 것은 피하는 것이 좋습니다.
화학
Q. 비누로 손을 씻으면 손에서는 어떤 일이 발생하는지 궁금해요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비누로 손을 씻으면 세균이 없어지는 이유는 계면활성제가 수행하는 역할 때문입니다. 계면활성제는 물과 기름 또는 다른 물질들을 분산시키고 안정화시키는 역할을 합니다. 이는 제품의 안정성과 성능 향상에 기여합니다. 비누는 친유성기와 친수성기를 한 분자 내에서 모두 가지고 있어서 물에 녹으면 친유성기가 기름때를 붙잡아 감싸는 역할을 하고, 떨어져 나온 기름 때를 친수성기가 물로 잡아당겨 피부나 손을 깨끗하게 만드는 데 도움이 됩니다. 비누는 세정력을 높이고, 손을 깨끗하게 만들며, 세균을 제거하는 데 효과적입니다.
지구과학·천문우주
Q. 콩과 시금치의 요산은 통풍병에는 영향을 미치지 않는다. 맞나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.통풍과 요산의 관계는 조금 복잡한데요. 요산은 퓨린이라는 성분에서 생성되며, 통풍은 이 요산이 관절에 침착되어 염증과 통증을 유발하는 질환입니다. 그럼에도 불구하고, 콩과 시금치류 같은 음식은 퓨린 함유량이 높아 통풍을 일으킬 수 있는 요인으로 지적되어 가급적 섭취를 제한하는 것이 좋습니다.통풍에 좋은 음식은 퓨린 함량이 낮은 식품으로, 과일, 채소, 통곡물, 저지방 유제품 등이 포함됩니다. 또한 체리, 딸기, 지방이 많은 생선과 같이 항염증 성분이 풍부한 음식도 도움이 될 수 있습니다. 반면, 퓨린이 많이 함유된 고단백, 고칼로리식, 술, 단 음료, 특정 종류의 생선은 피하는 것이 좋습니다.요약하자면, 콩과 시금치류는 요산을 생성할 수 있는 퓨린을 함유하고 있으므로 통풍 환자는 적절한 섭취를 고려해야 합니다. 하지만 통풍에 영향을 주는 요인은 다양하며, 식단 조절 외에도 체중 관리, 알코올 섭취 줄이기, 적절한 수분 섭취 등이 중요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 다른 대기가있는 별에도 무지개가 생길수있나요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.무지개는 지구에서만 발생하는 것이 아닙니다. 다른 행성에서도 똑같이 둥글게 보일 수 있습니다. 이유는 무지개가 발생하는 원리가 빛의 굴절과 회절에 기반하기 때문입니다.무지개는 비가 내리고 태양이 비를 비추면서 빛이 물방울에서 굴절되고 반사되어 생기는 현상입니다. 이 원리는 지구 뿐만 아니라 다른 행성에서도 동일하게 작용합니다. 다른 행성에서도 빛과 물방울이 상호작용하면 무지개가 발생할 수 있으며, 빛의 색깔에 따라 다양한 색상의 무지개가 보일 것입니다. 따라서 무지개는 우리 은하계의 다양한 행성에서도 관측될 수 있는 아름다운 현상입니다.
지구과학·천문우주
Q. 황사바람은 왜 항상 한국방향으로 불어오나요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.황사는 주로 편서풍을 타고 우리나라로 유입됩니다. 편서풍은 지구의 고위도 지방의 저온과 저위도 지방의 고온으로 인한 남북 온도 차이에 의해 발생하는 강한 바람을 의미합니다. 중위도(30-60˚) 지방인 동아시아 상공의 서쪽에서 동쪽으로, 즉 중국 쪽에서 한국 쪽으로 불어옵니다12. 이로 인해 황사가 우리나라로 이동하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 심해에 살고 있는 동물들은 왜 몸의 색깔이 투명색으로 진화했나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.심해에 사는 동물들은 그 특별한 환경에 적응하기 위해 다양한 진화적 변화를 겪었습니다. 몇 가지 이유로 인해 몸의 색깔이 투명색으로 진화했습니다.위험 회피와 위장: 심해는 어두운 환경이기 때문에 빛을 최대한 담아야 합니다. 몸이 투명하면 빛을 효과적으로 흡수하고, 먹이사냥이나 천적으로부터 숨을 수 있습니다.빛을 활용하는 발광기관: 일부 심해생물은 발광기관을 가지고 있습니다. 이러한 발광기관은 빛을 내어 먹이를 끌어들이거나, 천적을 혼란시키는 데 사용됩니다.압력과 온도 변화: 심해는 높은 압력과 낮은 온도로 인해 생존이 어려운 환경입니다. 몸이 투명하면 압력 변화에 더 잘 적응할 수 있습니다.따라서, 심해생물들은 투명한 몸을 가지고 있어 빛을 효과적으로 활용하며, 생존에 적합한 색깔로 진화했습니다.
화학
Q. 물에 한번섞인 물감은 다시 원래본색으로분리가불가능한가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물에 한 번 섞인 물감을 다시 원래 본색으로 분리하는 것은 증류를 통해 가능합니다. 끓는점 차를 이용한 분리라는 방법을 사용하여 물과 물감을 분리할 수 있습니다.끓는점 차를 이용한 분리: 물감과 물을 함께 끓이면 물은 먼저 끓어오르고 물감은 뒤늦게 끓습니다. 물감이 먼저 끓을 때 수증기로 올라가다가 차가운 뚜껑에 부딪쳐 냉각되어 액체로 변합니다. 이 물방울을 모으면 물감을 분리할 수 있습니다.즉, 물감을 물에서 분리하려면 끓는점 차를 이용하여 물을 증류하면 됩니다. 이 방법은 물질의 끓는점 차이를 활용하여 혼합물을 분리하는 효과적인 방법입니다.