안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학
Q. 창문에 서리는 왜 발생하는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.창문에 서리가 껴서 하얗게 되는 현상은 공기 중의 수증기가 창문과 같은 냉각된 표면과 접촉하여 응축되어 생기는 현상입니다. 공기 중의 수증기가 창문과 같은 표면과 접촉할 때, 표면의 온도가 이슬점보다 낮아지면 수증기가 응축되어 물방울 또는 얼음 결정으로 변하게 됩니다. 이것이 창문에 서리가 생기는 원리입니다. 서리는 주로 밤에 기온이 매우 낮을 때 자동차, 창문 및 식물 주위에 형성되는 경향이 있습니다. 서리가 형성되려면 저온으로 충분할 뿐만 아니라 다른 조건이 충족되어야 합니다. 이러한 조건은 다음과 같습니다.습도: 공기의 습도가 높아야 합니다. 습도가 높으면 공기 중의 수증기 양이 증가하며, 서리가 형성될 가능성이 높아집니다.바람: 바람이 거의 불지 않아야 합니다. 바람이 강하면 수증기를 쓸어가기 때문에 서리가 잘 내리지 않습니다.따라서 창문에서 김서림을 제거하려면 난방을 사용해야 합니다. 따뜻한 공기는 응축 없이 더 많은 수증기를 지원하며, 이를 통해 서리 형성을 줄일 수 있습니다. 서리는 자동차, 유리, 식물 잎과 같은 표면에 쌓이며, 주변 온도가 0도 미만이고 바람이 거의 불지 않는 경우 물방울이 형성됩니다. 이러한 현상은 추운 겨울 밤에 흔히 볼 수 있습니다. 서리는 자연적인 현상이며, 주변 환경과 기후 조건에 따라 발생합니다.
화학
Q. 긴장하면 왜 화장실을 가고싶은건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.긴장하면 왜 화장실을 가고 싶은지에 대한 정확한 과학적 이유는 여러 가지가 있습니다. 하지만 일반적으로 다음과 같은 이유로 설명됩니다:신체 반응: 긴장 상태에서는 신체의 생리적 반응이 변화합니다. 스트레스나 긴장으로 인해 심장 박동이 빨라지고 호흡이 가빠지며, 소화 기관도 영향을 받습니다. 이로 인해 배가 불편하게 느껴지고 화장실을 가고 싶어집니다.자연스러운 생리적 반응: 긴장 상태에서는 신체가 위험 상황에 대비하여 에너지를 모으기 위해 다양한 생리적 반응을 보입니다. 이 중 하나가 배의 운동을 촉진시키는 것입니다. 따라서 화장실을 가고 싶어지는 것은 자연스러운 반응입니다.정서적 요인: 긴장 상태에서는 정서적으로 불안하거나 불편한 상태가 될 수 있습니다. 이로 인해 화장실을 찾는 욕구가 생길 수 있습니다.요약하자면, 긴장 상태에서는 신체적, 생리적, 정서적 요인들이 복합적으로 작용하여 화장실을 가고 싶게 만듭니다.
화학
Q. 화학 반응식에서 연소 반응을 쓸 때 상태
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물질이 완전 연소하면 이산화탄소(CO₂(g))와 물(H₂O)가 생성됩니다. 이때 연소 반응으로 생성된 물은 액체 상태로 표기되어야 합니다. 따라서 올바른 표기는 "H₂O(l)"입니다. 감사합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지각을 구성하는 원소와 지구를 구성하는 원소가 다른가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구를 구성하는 원소는 지각과 맨틀, 핵으로 이루어져 있습니다. 지각을 구성하는 주요 원소로는 산소 (O)와 규소 (Si)가 있습니다. 이 두 원소는 지각의 대부분을 차지하며 규산염 광물로 이루어져 있습니다. 또한 지각은 지구 전체 부피의 약 1%를 차지하고 있습니다. 반면, 대기를 이루는 원소는 질소 (N₂)가 78%, 산소 (O₂)가 21%입니다. 이러한 원소들은 지구의 기후와 환경을 형성하는데 중요한 역할을 합니다. 지구의 구성은 지각과 맨틀, 핵의 다양한 원소들로 인해 다른 면을 가지고 있습니다.지구의 내부 구조를 연구하는데는 지진파 연구와 운석 연구가 활용됩니다. 지진파 연구를 통해 지구 내부의 구조를 알아내는데, 직접 파고 들어가는 것은 한계가 있기 때문입니다. 운석 연구는 태양계가 형성됐을 때 만들어진 미행성체의 잔해인 운석을 분석하여 지구 내부의 물질과 유사한 성분을 알아내는데 활용됩니다. 이를 통해 지구 내부의 핵이 철과 니켈로 이루어져 있음을 알게 되었습니다. 지각은 지구 전체 부피의 약 1%를 차지하며, 맨틀은 지구 전체 부피의 약 83%를 차지합니다. 핵은 지구 전체 부피의 약 16%를 차지하지만 질량은 약 32%를 차지합니다.지구의 대기는 주로 질소와 산소로 이루어져 있습니다. 이산화탄소, 메탄, 오존 등의 기체도 중요한 역할을 하며, 지구의 기온을 유지하는 데에 영향을 미칩니다. 지구의 구성 원소와 대기의 구성 성분은 지구의 다양한 면을 형성하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주공간에서 쇠가 부식이 될수있나요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.주 공간에서 쇠는 부식될 수 있습니다. 그러나 부식의 원인은 지구 상에서와 다릅니다. 지구에서는 습기와 산소가 주된 부식 원인이지만, 우주 공간에서는 다른 요인들이 작용합니다.진공: 우주 공간은 진공 상태이므로 쇠는 직접적으로 산소와 반응하지 않습니다.자외선 및 X선: 우주에서는 자외선과 X선에 노출되며, 이는 쇠의 표면을 영향을 줄 수 있습니다.고에너지 입자: 태양 풍으로부터의 전자와 양성자와 같은 고에너지 입자가 쇠 표면에 충돌하여 부식을 일으킬 수 있습니다.원자 산소: 대기 상층에서는 원자 산소가 주된 부식 원인입니다. 특히 90~800 km 사이에서 원자 산소의 농도가 높아집니다. 이는 태양 활동과 고도에 따라 달라집니다.다양한 재료: 쇠는 우주 공간에서 부식될 수 있지만, 금과 플래티넘은 높은 내식성을 가지고 있습니다. 금 도금이나 플래티넘 도금은 우주선을 하드한 환경으로부터 보호하는 데 사용됩니다. 또한 실리콘 산화물 코팅도 쇠를 원자 산소로부터 보호하는 데 효과적입니다.우주 공간에서의 부식은 우주선의 움직이는 부품에 가장 큰 영향을 미칩니다. 따라서 이러한 환경에서는 적절한 재료와 코팅을 사용하여 부식을 최소화해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 멘델레예프가 노벨상을 받지 못한 이유는?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.멘델레예프는 주기율표를 발견한 과학자로, 그의 업적은 화학 분야에서 혁명적이었습니다. 그러나 노벨상을 받지 못한 이유는 여러 가지 복잡한 사정 때문입니다.멘델레예프는 1869년에 주기율표를 개발했습니다. 그는 원소의 성질과 원자량을 정리하여 주기적으로 배열한 표를 만들었습니다. 이 주기율표는 원소의 성질과 원자량의 규칙성을 보여주며, 현대 화학에서 중요한 개념입니다.그러나 멘델레예프의 주기율표는 처음에는 과학계에서 인정받지 못했습니다. 그는 원소의 성질과 원자량을 예측하는 데 있어서 많은 부분을 맞추었지만, 그의 예측이 실험적으로 검증되지 않았기 때문입니다.불행히도, 노벨상은 그의 생전에는 주기율표의 중요성을 인정하지 않았습니다. 그러나 멘델레예프의 주기율표는 나중에 원소의 발견과 성질의 일치를 통해 인정받게 되었습니다.따라서 멘델레예프는 노벨상을 받지 못했지만, 그의 주기율표는 현대 화학의 기초를 이루는 중요한 개념이 되었습니다.
물리
Q. 맨몸 운동만으로는 절디 근육이 클 수 없나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.친구들이 무거운 물건을 들어야만 근육이 커진다는 주장은 부분적으로 맞을 수 있지만 완전한 진리는 아닙니다. 다음은 이 주장에 대한 몇 가지 고려 사항입니다.무거운 물건을 들어야 근육이 커진다: 근육은 저항 훈련을 통해 성장합니다. 무거운 물건을 들면 근육에 더 큰 자극을 줄 수 있습니다. 무거운 기구를 사용하는 힘 훈련은 근육 성장을 촉진할 수 있습니다.맨몸 운동도 근육을 성장시킬 수 있습니다: 맨몸 운동은 근육을 발달시키는 데 효과적입니다. 예를 들어, 푸시업, 풀업, 스쿼트, 플랭크 등은 근육을 강화하고 형태를 개선하는 데 도움이 됩니다. 맨몸 운동은 근육 안정성과 균형을 향상시키는 데 도움이 됩니다.옛날 사람들은 기구 없이도 근육을 발달시켰습니다: 옛날 사람들은 무거운 돌, 나무, 물건을 들어 근육을 발달시켰습니다. 농경, 건설, 사냥, 전투 등의 일상적인 활동을 통해 근육을 사용했습니다. 기구 없이도 근육을 발달시키는 다양한 운동 방법이 있었습니다.결론적으로, 무거운 물건을 들어야만 근육이 커진다는 주장은 과장된 것이며, 맨몸 운동도 근육을 발달시키는 데 효과적입니다. 옛날 사람들도 기구 없이 근육을 발달시켰으며, 다양한 운동 방법을 사용했습니다.
화학
Q. 석유는 어떻게 만들어진 물질인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.석유는 지구의 지하에 수백만 년 동안 자연적인 과정을 통해 형성된 유기물의 분해물입니다. 이 과정은 다음과 같이 진행됩니다.유기물의 축적: 석유 형성의 첫 단계는 죽은 식물과 동물의 잔해를 포함하는 유기물의 축적입니다. 이 유기물은 보통 늪, 습지 또는 얕은 바다와 같은 퇴적 분지에 퇴적됩니다.매장 및 변화: 시간이 지남에 따라 유기물은 침전물 아래에 묻히고 높은 압력과 온도에 노출됩니다. 이것은 유기물을 탄화수소와 다른 유기 화합물의 혼합물로 바꾸는 화학적, 물리적 변화를 포함하는 '다이아게네시스’라고 불리는 과정을 겪게 합니다.카타게네시스: 온도와 압력이 증가함에 따라 탄화수소와 유기 화합물은 더욱 변형되어 원유가 생산됩니다. 이 과정은 일반적으로 표면 아래 2에서 6 킬로미터 깊이에서 발생합니다.이러한 과정에는 적절한 온도와 압력 조건뿐만 아니라 퇴적 분지, 원천 암석, 저수지 암석을 포함한 지질학적 요인의 올바른 조합이 필요합니다. 석유의 생산은 대기와 수질 오염, 서식지 파괴, 그리고 온실 가스 배출을 포함한 중요한 환경적인 영향을 미칠 수 있으며, 보다 지속 가능하고 재생 가능한 에너지원으로의 전환이 지속적으로 요구되는 이유입니다.
생물·생명
Q. 바이러스는 추워도 살수있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바이러스는 추운 환경에서도 생존할 수 있습니다. 다양한 바이러스는 서로 다른 특성을 가지고 있지만 일반적으로 바이러스는 매우 내구성 있는 생물체입니다. 그들은 냉동 온도에서도 살아남을 수 있습니다.그러나 추운 공기가 바이러스를 죽이지는 않습니다. 다양한 바이러스가 다양한 환경에서 살아남을 수 있습니다. 예를 들어, 인플루엔자 바이러스는 추운 날씨 때문에 발생하는 것은 아닙니다. 그러나 겨울철에 인플루엔자가 더 많이 퍼지는 것은 사실입니다.실제로 연구에 따르면 인플루엔자 바이러스와 SARS-CoV-2(코로나바이러스)와 같은 바이러스는 추운, 건조한 공기에서 더 잘 생존하고 전파됩니다. 따라서 COVID-19 바이러스도 비슷한 크기와 구조를 가지고 있으므로 추운 환경에서도 살아남을 수 있을 것으로 생각됩니다. 연구실에서는 코로나바이러스와 유사한 바이러스가 실내 온도에서 몇 일 동안 살아남을 수 있다는 것을 보여주었습니다. 냉장 온도(4°C)와 낮은 상대 습도에서는 한 달 이상도 살아남을 수 있습니다.그러나 이러한 바이러스가 추운 환경에서 더 쉽게 전파되는 이유는 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다. 예를 들어, 추운 날씨 때문에 사람들이 실내에서 더 많은 시간을 보내며, 기침, 재채기 및 호흡으로 바이러스가 전파될 수 있습니다. 또한 비타민 D 생산이 감소하여 면역 체계가 약해질 수 있습니다. 또한 추운 환경에서는 사람들이 밀집된 교통수단을 더 많이 이용하게 되어 바이러스 전파가 더 쉬워집니다.따라서 추운 환경에서도 바이러스에 대한 예방 조치를 취하는 것이 중요합니다.
토목공학
Q. 기차가 탈선할 가능성은 어떨때인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.기차가 잘 달리고 있는 도중에 탈선하거나 선로를 벗어나는 경우는 여러 가지 원인으로 발생할 수 있습니다. 이러한 사고는 대부분 예방 가능한 상황입니다.운전 오류 (Operational Errors): 기차가 커브를 너무 빠르게 통과하면 탈선할 수 있습니다. 운전사가 신호를 무시하거나 잘못 이해하는 경우 선로를 벗어날 수 있습니다. 다른 물체와 충돌하여 탈선할 수 있습니다.유지 보수 부실 (Maintenance Neglect): 부서진 레일, 불량한 접합 부위, 미끄러운 선로 등이 탈선의 원인이 될 수 있습니다. 차량의 바퀴, 축, 브레이크 등의 결함이 탈선을 초래할 수 있습니다.자연 요인 (Natural Factors): 강한 바람이 기차를 흔들어 탈선을 유발할 수 있습니다. 선로가 물에 잠겨 탈선할 수 있습니다.인프라 문제 (Infrastructure Issues): 레일이 부서지거나 불량한 상태일 때 탈선이 발생할 수 있습니다. 교량이 무너지거나 불안정한 경우 탈선이 발생할 수 있습니다.기타 요인: 기차에 실린 화물의 무게가 과도하면 탈선할 수 있습니다. 커브가 많은 구간에서 탈선이 발생할 확률이 높습니다.기차 탈선은 미국에서도 상당히 흔한 사고입니다. 그러나 대부분의 경우 큰 재난으로 이어지지 않습니다. 미국 교통부 연방 철도국은 2005년부터 2021년까지 연평균 1,475건의 기차 탈선 사고를 보고했습니다. 이러한 사고 중 일부는 위험물질을 운반하는 탱크 차량이 포함되어 있습니다. 그러나 연간 탈선으로 인한 사망자 수는 일반적으로 한 자리수로 낮습니다. 2018년부터 2020년까지는 탈선으로 인한 사망자가 없었으며, 2021년에는 3명이 사망했습니다. 연도별 탈선과 관련된 부상은 2021년에 83명, 2020년에 28명, 2019년에 21명이 보고되었습니다.