안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학
Q. 평소뉴스보면서 궁금한건데 전기차는왜이렇게 화재에취약할까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전기차 화재에 대한 이슈는 많은 사람들이 관심을 가지고 있습니다. 전기차 화재의 원인은 여러 가지 요소로 인해 발생할 수 있습니다. 아래는 전기차 화재에 관한 몇 가지 주요 이유입니다.배터리 문제: 전기차는 대용량 배터리를 사용하며, 이러한 배터리는 충전 중에 과열되거나 과충전될 수 있습니다. 배터리의 과열은 화재의 주요 원인 중 하나입니다.충전 후 화재: 주차장에서 발생한 전기차 화재 대부분은 충전을 마친 뒤에도 충전선을 꽂아둔 상태에서 발생합니다. 이는 완속 충전기에서 더 자주 발생하는 현상입니다.배터리 셀 과충전: 전기차 배터리는 수백 개의 배터리 셀로 구성되어 있습니다. 충전이 끝난 뒤 배터리 셀에 전류를 나눠 담는 과정에서 특정 셀이 과충전될 가능성이 있습니다.배터리 열폭주: 배터리팩 손상으로 인해 배터리 온도가 급격하게 올라가는 열폭주 현상이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 화재를 진압하기 어려워집니다.환경부는 완속 충전기의 과충전을 막기 위해 통신장비를 추가하고, 실시간 전기차 배터리 정보를 충전기 쪽으로 가져올 수 있도록 보급하고 있습니다. 하지만 이미 보급된 완속 충전기에는 여전히 위험 요인이 남아 있으므로, 지하 주차장에서 사용할 때는 차량 내 충전 설정을 95% 아래로 낮추는 것이 좋습니다.
생물·생명
Q. 비도 냄세가 나는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비가 내리면서 향기 나는 화합물이 특유의 비 냄새를 만들어냅니다. 이 냄새는 페트리코(petrichor)라고도 불립니다. 페트리코는 고대 그리스어로 바위를 의미하는 '페트라 (petra)'와 신화 속 신들이 흘린 피를 뜻하는 '이코 (ichor)'의 합성어입니다. 비가 내리면 땅에서 이끼 낀 바위에서 나는 듯한 청량하고 산뜻한 자연의 냄새가 좋다고 이야기합니다. 이러한 비 냄새는 지오스민이라는 유기화합물로 인해 발생합니다. 지오스민은 물방울이 땅을 적시면 공기로 뿜어져나가고, 비가 내린 후에 더 강하게 느껴집니다. 이 냄새는 우리의 민감한 후각으로 인식되며, 향수의 원료로도 활용됩니다. 비 냄새는 흙냄새 혹은 풀냄새 같기도 하지만, 그 정체는 페트리코와 지오스민이 만들어내는 자연의 향입니다.
생물·생명
Q. 식물은 봄을 어떻게 알고 꽃을 피우나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.꽃이 피는 원리는 여러 요인에 의해 결정됩니다. 이를 자세히 살펴보겠습니다.낮 길이(광주기)와 기온 변화: 꽃이 피는 시기를 결정하는 가장 기본적인 요인은 낮의 길이와 기온의 변화입니다. 꽃들은 낮 길이와 기온 변화를 감지하여 꽃피는 시기를 조절합니다.예를 들어, 개나리와 같은 장일식물은 낮이 길어지는 봄에 꽃을 피우고, 코스모스나 국화와 같은 단일식물은 낮이 짧아지는 가을에 꽃을 피웁니다.플로리겐 호르몬: 광주기와 기온 변화만으로 꽃이 피는 과정을 설명하기에는 충분하지 않습니다. 1937년 미국 식물생리학자 미카일 체일라칸은 꽃이 핀 식물의 일부를 떼어 피지 않은 식물에 접붙여 개화를 유도하는 실험에 성공했습니다. 이로부터 꽃을 피게 하는 특정한 호르몬인 '플로리겐’이 발견되었습니다. 이 호르몬은 꽃의 싹을 만드는 유전자를 작동시키는 역할을 합니다.FT 단백질과 FTIP1 단백질: FT (Flowering Locus T) 유전자가 플로리겐을 생성하고, 이 단백질이 꽃을 피워냅니다. FTIP1 단백질은 FT 단백질과 만나 꽃이 피는 줄기 끝까지 도착할 수 있도록 도와줍니다.기타 요인들: 피오나1, GI 단백질, FLM 유전자 등 다양한 요인들이 개화시기를 조절합니다.이 연구들은 농작물 수확시기를 조절하거나 생산량을 확대하는데 활용됩니다.따라서 식물은 광주기, 기온, 호르몬 등 다양한 요인을 통해 봄을 알고 꽃을 피우게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 오리온 성운 내 광이온화 현상이 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.오리온 성운은 발광성운으로 가시광선 영역에서 빛을 발산합니다. 이 성운은 오리온자리의 오리온 띠 부근에 위치하며, 지구에서 제일 가까운 항성 형성 밀집 지대입니다. 오리온 성운은 밤하늘에서도 육안으로 관측 가능하며, 많은 천문학자들이 연구하고 조사한 천체 중 하나입니다.오리온 성운 연구를 통해 가스와 먼지 구름에서 항성과 행성 형성에 관해 많은 것을 밝혔습니다. 또한 천문학자들은 오리온 성운에서 원시 행성계 원반, 갈색왜성, 가스의 난류 움직임, 성운에 있는 거대 항성 인근의 광이온화 효과 등을 관측하였습니다.오리온 성운은 밤하늘에서 가장 정밀한 조사를 거치고 자세히 관측하며 연구한 천체 가운데 하나입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주가 무한하지 않다는 올베르스의 역설에 대해 설명해주세요~
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.올베르스의 역설은 천문학과 물리 우주론에서 논쟁되는 주제 중 하나입니다. 이 역설은 밤하늘이 어두운 이유에 대한 질문을 제기합니다.역설의 내용: 올베르스의 역설은 무한하고 영원한 정적인 우주를 가정했을 때, 밤하늘이 왜 어두운지에 대한 논쟁입니다. 만약 우주가 무한하고 끝이 없다면, 어떤 방향으로도 무한한 수의 별들이 존재해야 합니다. 그렇다면 어떤 시선에서도 반드시 별의 표면에 도달하게 되고, 밤하늘은 무한히 밝아야 할 것입니다.역설의 해결: 하지만 실제로는 밤하늘이 어두운 이유는 우주가 확장하고 있다는 사실 때문입니다. 빅뱅 이론에 따르면, 우주는 초기에 매우 작은 공간에서 시작되었으며 지속적으로 확장하고 있습니다. 확장으로 인해 먼 거리에 있는 별들은 우리로부터 멀어지게 되고, 그 결과로 빛의 파장이 늘어나게 됩니다. 이것이 적색편이 현상입니다. 적색편이로 인해 먼 거리의 별들의 빛은 우리 눈에는 더 어두워 보입니다. 따라서 밤하늘이 어두운 것은 우주의 확장으로 인한 빛의 적색편이 때문입니다.결론: 올베르스의 역설은 무한하고 정적인 우주를 가정했을 때의 상황을 고려한 것이지만, 실제 우주는 확장하고 있으며 이로 인해 밤하늘이 어두운 것입니다.이러한 관찰은 빅뱅 이론과 우주의 동적인 특성을 지지하며, 우주의 진화와 확장을 이해하는 데 도움이 됩니다.
화학공학
Q. 화학 기호는 최초로 누가 만들었는가요??
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.화학 기호는 오래 전부터 사용되어온 기호체계입니다. 그러나 근대 화학의 성립은 화학 혁명으로 촉진된 과학적 사건으로, 현대 화학의 중요한 기반이 되었습니다. 이 화학 혁명은 18세기에 발생했습니다.원소 기호는 고대 이집트인들이 최초로 사용했다는 기록이 있지만 확실하지 않고, 중세 유럽의 연금술사들이 자신들만 알아 볼 수 있도록 기호로 사용했습니다. 그 후, 근대 화학자들이 원소 기호를 발전시켰습니다.영국의 과학자 돌턴은 원으로 된 원소 기호를 고안했습니다. 이후 베르셀리우스가 오늘날 쓰이는 기호를 처음 제안했습니다. 원소 기호는 로마자 두 글자로 쓰며, 그리스어나 라틴어의 원소 이름에서 따왔습니다. 예를 들어, N (질소)는 영어의 Nitrogen에서 따온 것입니다. 또한, 한자어로 이루어진 원소 이름은 일본에서 명명되었습니다. 일본은 주로 독일에서 원소 이름들을 수용했기 때문에 수소 (水素), 산소 (酸素), 탄소 (炭素), 질소 (窒素) 등은 각각 독일어에서 직역된 이름들입니다.원소 기호는 화학의 핵심적인 부분이며, 현대 화학에서는 국제적으로 통용되는 원소의 영어 이름을 국제순수·응용화학연합 (IUPAC)이 결정하고 있습니다.
생물·생명
Q. 개똥벌레랑 반딧불이랑 같은 생물인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.개똥벌레와 반딧불이는 같은 종류의 생물입니다. 그러나 이 둘은 서로 다른 이름으로 불리기도 합니다.개똥벌레는 주로 낮에 활동하며, 몸은 검은색이고 길쭉한 모습을 가지고 있습니다. 이들은 지천이나 흙 속에서 발견되며, 먹이로는 유충이나 작은 곤충을 섭취합니다.반딧불이는 주로 밤에 활동하며, 빛을 발하는 능력을 가지고 있습니다. 이 빛은 주로 굴착한 나비 등의 유충을 유인하기 위해 사용됩니다. 반딧불이도 개똥벌레와 비슷한 모습을 가지고 있습니다.이들은 환경과 생태에 따라 다양한 이름으로 불리기도 하지만, 동일한 종으로 분류됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 오늘같이 비가많이오는날 비구름때문에비가많이오는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비가 많이 오는 이유는 여러 가지 요인에 의해 복합적으로 발생하고 있습니다. 이상기후로 인한 기후 변화도 그 중 하나입니다. 그럼 비가 내리는 원리를 알아보겠습니다.대류성 강수 (Convective Precipitation): 지표면에 뜨거운 열기를 가하면 지표면의 공기는 가열되어 상승하게 됩니다. 상층의 차가운 공기는 하강하면서 열 균형을 이루게 되고, 이 과정에서 구름이 형성됩니다. 이렇게 만들어진 구름에서 비가 내립니다. 여름철 뜨거운 태양 아래 지표면이 달궈지면 뜨거워진 공기가 상승하면서 갑작스럽게 비가 내리는 것을 소나기라고 합니다.지형성 강수 (Orographic Precipitation): 공기가 수평 방향으로 이동하다 산지를 만나게 되면 상승하게 됩니다. 상승한 공기는 응결되어 구름이 형성되고 비가 내립니다. 우리나라의 산지 사면에서 비를 내리는 바람은 건조해져 반대쪽 산지 사면으로 넘어가면 기온이 올라가는 푄현상이 일어납니다.전선성 강수 (Frontal Precipitation): 차가운 공기와 따뜻한 공기가 만나게 되면 따뜻한 공기가 차가운 공기 위로 상승하게 됩니다. 이때 비가 내리게 됩니다. 이러한 강수를 장마라고 부릅니다.저기압성 강수 (Cyclonic Precipitation): 강력한 저기압이 형성되면 주변에서 바람이 불어 들어오게 됩니다. 이때 공기가 상승하여 비와 함께 강한 바람이 동반됩니다. 이러한 강수를 태풍이라고 합니다.이상기후와 기후 변화로 인해 비가 많이 오는 현상이 더욱 두드러지고 있으며, 지속적인 연구와 대응이 필요합니다.
전기·전자
Q. 전화기의 원리는 어떻게 되는지 알려주세요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전화기는 음성을 전기 신호로 변환하여 상대방에게 전달하고, 상대방의 음성을 다시 전기 신호에서 음성으로 변환하여 듣게 해주는 기기입니다. 이러한 과정은 전화기의 내부에 있는 송화기와 수화기를 통해 이루어집니다.송화기 (Transmitter): 음성 신호를 전기 신호로 바꾸어 전송합니다. 송화기에는 마이크로폰이 있어 입 쪽에 대는 소리를 증폭시켜 주는 역할을 합니다.수화기 (Receiver): 상대방의 음성을 전기 신호에서 다시 음성으로 변환하여 듣게 해줍니다. 수화기에는 작은 스피커가 들어 있습니다.다이얼 기능과 호출 신호를 수신하는 신호 회로 등도 전화기의 구성 요소입니다.전화기는 음성과 전기 신호를 바꾸어 주는 역할을 하며, 이를 통해 서로간에 이야기를 주고받을 수 있게 합니다. 오래 전부터 연구되어온 방식 중 하나로, 음파 진동에 따라 전류를 변화시켜 전달하는 방식의 현재와 같은 실용적인 전화기는 미국의 벨이 발명했습니다. 전화기의 발전은 무선 통신과 디지털 기술의 발전으로 더욱 가속화되었습니다.
생물·생명
Q. 유전체 분석 기술의 발전은 어느정도 인거요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.현대 유전체 분석 기술은 의학과 생명과학 분야에서 혁명적인 영향을 미치고 있습니다. 이 기술은 우리의 생명체를 체계적으로 이해하고, 질병의 원인과 기전을 밝히며, 맞춤형 치료와 예방책을 개발하는 데 큰 기여를 하고 있습니다. 아래에서 현대 유전체 분석 기술의 발전과 그 영향에 대해 자세히 알아보겠습니다.유전체 분석 기술의 발전 배경 및 중요성: 유전체 분석 기술은 의학과 생명과학 분야에 혁명적인 영향을 미쳤습니다. 이를 통해 질병의 원인과 기전을 해명하며 맞춤형 치료 및 예방책을 개발하는 데 기여하고 있습니다.유전체 분석의 중요한 역할: 유전체 분석은 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. 개인 맞춤형 의학, 유전자 치료, 진단의학, 의료 연구 등에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다.기술 발전의 중요성: 유전체 분석 기술은 빠르게 진화하며, 개별 유전체 데이터를 활용하여 질병의 예측, 진단, 치료에 대한 효과적인 방법을 찾는 데 중요한 도구로 활용됩니다. 환자 중심의 의료가 강조되는 현대 사회에서 미래 의료 시스템을 모색하는데 있어서 핵심적인 역할을 합니다.미래 전망: 유전체 분석 기술은 계속해서 발전하고 있으며, 정밀한 진단, 치료, 환경 보전, 식량 생산 등 다양한 분야에서 새로운 가능성을 열어가고 있습니다.유전체 분석 기술은 미래에 정밀한 진단과 치료, 환경 보전, 식량 생산 등 다양한 분야에서 새로운 가능성을 열어가고 있습니다.