안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학
Q. 이시기의 봄만되면 미세먼지는 어디서 날아오나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.봄철에 미세먼지가 가장 많이 발생하는 이유는 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다. 아래에서 봄철 미세먼지가 발생하는 주요 원인을 살펴보겠습니다.계절적 영향: 봄은 바람이 거셀고 건조한 계절입니다. 이로 인해 중국 등지에서 발생한 황사가 대한민국으로 유입되기 쉽습니다.대기 정체 현상: 봄철에는 대기 정체 현상이 빈번하게 발생합니다. 이는 대기 중에 오염물질이 제거되지 않고 축적되면서 미세먼지 농도가 상승하는 현상입니다.봄철 미세먼지는 이러한 요인들로 인해 발생하며, 특히 중국발 미세먼지의 영향을 크게 받습니다. 봄철에는 황사를 동반한 고농도 미세먼지가 발생할 가능성이 큽니다. 따라서 봄철에는 미세먼지에 대한 주의가 필요합니다.
물리
Q. 물리학에서 얘기하는 절대상수가 무엇이고 정확히 어떤게 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물리학에서 사용되는 절대상수는 물리적인 현상을 설명하고 계산하는데 필요한 고정된 값들입니다. 이러한 상수들은 실험적으로 측정되거나 이론적으로 유도됩니다. 여기 몇 가지 대표적인 물리학 상수를 소개해드리겠습니다.플랑크 상수 (Planck constant, h): 양자역학에서 매우 중요한 역할을 하는 상수입니다. 일정한 에너지와 빈도를 가진 전자기파의 에너지를 계산할 때 사용됩니다.중력 상수 (Gravitational constant, G): 뉴턴의 중력 법칙에서 사용되는 상수로, 모든 물체 간에 서로 인력을 발생시키는 크기를 나타냅니다.볼츠만 상수 (Boltzmann constant, k): 열역학에서 온도와 분자운동 에너지 사이의 관계를 나타내는 상수입니다.전기 상수 (Electric constant, ε₀): 자연 상태에서의 전기적인 상호작용에 관한 것이며, 공기와 같은 진공 상태에서의 전기장과 전하 사이의 상호작용을 계산하는데 사용됩니다.아보가드로 상수 (Avogadro’s constant, Nₐ): 화학에서 분자를 계산하는 데 사용되는 기본적인 상수로, 1 몰의 입자 수를 나타냅니다.이 외에도 많은 상수들이 있지만, 위에서 언급한 것들은 대표적인 것들 중 일부입니다.
지구과학·천문우주
Q. 행성의 수명을 말할 때 수명이 다했다는 기준이 뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.행성의 수명은 주로 그 행성이 속한 항성의 수명에 의해 결정됩니다. 항성의 수명은 항성의 질량에 따라 결정되는데, 태양 질량의 100배 이상인 밝은 별은 100만~1000만 년의 수명을 가지며, 태양 질량의 0.2배 정도 되는 적색왜성은 1조 년 이상의 수명을 가지게 됩니다. 이러한 기준을 통해 태양계 안의 행성들은 각자 다양한 수명을 가지고 있습니다.
생물·생명
Q. 문어나 오징어는 어떻게 다리가 재생될수있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.문어와 오징어는 다리를 재생할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이러한 재생 과정은 다음과 같이 진행됩니다.다리 손실: 문어나 오징어가 다리를 상실하면 해당 부위의 신경 세포가 활성화됩니다.신경 세포의 신호: 상실된 부위의 신경 세포는 신호를 보내어 재생 과정을 시작합니다.분자 신호: 분자 신호가 다리 재생을 촉진합니다. 이 과정은 약 130일 정도 소요됩니다.세포와 혈관의 도착: 다리 재생 부위로 줄기 세포와 혈관이 도착합니다.재생 완료: 약 130일 후에 다리가 원래 상태와 유사하게 재생됩니다.이러한 재생 능력은 문어와 오징어가 상처를 치유하고 다리를 복구하는 데 도움이 됩니다.
생물·생명
Q. 생명체도 원자단위로 쪼개지는데 이 원자단위가 어떤 구조와 조건이 있어야 생명체로 발현되는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.생명체는 원자단위로 구성되어 있으며, 이 원자들이 특정 구조와 조건을 갖추어야 생명체로 발현됩니다. 아래에서 생명체의 구조와 조건에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.원자와 분자: 원자는 가장 기본적인 입자로, 양성자, 중성자, 전자로 구성됩니다. 원자들이 결합하여 분자를 형성합니다. 분자는 두 개 이상의 원자가 공유 결합으로 연결된 구조입니다. 분자는 생명체의 기능을 수행하는 단위입니다.생화학적 구조와 기능: 단백질은 아미노산으로 구성되며, 생명체 내에서 다양한 기능을 수행합니다. 효소, 항체, 구조 단백질 등이 있습니다. DNA와 RNA는 유전 정보를 저장하고 전달하는 역할을 합니다. 생명체의 발현과 발달에 중요한 역할을 합니다.세포와 조직: 세포는 생명체의 기본 단위로, 세포막, 세포질, 핵 등으로 구성됩니다. 세포는 생명체의 기능을 수행합니다. 세포들이 모여 조직을 형성합니다. 근육 조직, 신경 조직, 상피 조직 등이 있습니다.기관과 생체 시스템: 여러 조직이 모여 기관을 형성합니다. 심장, 폐, 간, 뇌 등이 기관에 해당합니다. 기관들이 상호작용하여 생체 시스템을 구성합니다. 순환계, 호흡계, 소화계 등이 있습니다.요약하면, 생명체는 원자와 분자로 구성되며, 단백질, 핵산, 세포, 조직, 기관, 생체 시스템 등이 조화롭게 작용하여 발현됩니다. 이러한 구조와 기능은 생명체의 발달과 진화에 중요한 역할을 합니다.
화학공학
Q. 포도상구균중 황색포도상구균이 매우 위험한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.황색 포도상구균은 피부에 많이 기생하는 세균 중 하나로, 각종 피부질환과 식중독의 원인이 됩니다. 이 세균의 특징과 감염으로 인한 질환, 그리고 치료와 예방에 대해 알아보겠습니다.세균의 특징: 황색 포도상구균은 현미경으로 관찰했을 때 포도송이가 붙어 있는 모양을 하며, 지름이 1um 미만의 극히 작은 균입니다. 피부에 붙어 있다가 건강 상태가 안 좋거나 외상, 감염증이 있을 경우 피부 속으로 침투하여 감염증을 일으킵니다.감염증으로 인한 질환: 모공과 상처 부위에 감염이 발생하면 농가진이 생길 수 있습니다. 농가진은 피부에 고름집이 생겨서 나온 그 고름이 말라 굳어져서 딱지를 형성하는 화농성 질환이며, 유아들에게서도 발생할 수 있습니다. 황색 포도상구균은 식중독을 일으키는 주요 원인균 중 하나입니다. 증상으로는 구토, 설사, 복통, 고열 등이 나타납니다. 구토가 발생하는 점이 특징입니다.치료 및 예방: 손을 자주 씻고, 음식을 만들기 전에 손과 손톱을 세정제와 물로 씻어야 합니다. 음식을 상온에 보관하지 않도록 주의해야 하며, 열처리를 한 식품을 섭취해도 식중독이나 위장염이 유발될 수 있으므로 주의해야 합니다.황색 포도상구균은 고열에 강하고 독소도 열처리를 해도 죽지 않는 특징이 있으며, 식중독, 피부 감염, 호흡기 감염, 장관 등을 일으킬 수 있습니다.
전기·전자
Q. 원자력 이상의 효율을 내는 동력은 없는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.원자력 발전은 효율적이고 대규모 전력 생산에 기여하는 중요한 방법 중 하나입니다. 그러나 원자력은 환경적, 안전적, 정치적 문제를 동반하고 있어 대체할 수 있는 다른 동력원을 연구하고 개발하는 노력이 계속되고 있습니다. 여기 몇 가지 대체 가능한 동력원에 대한 정보를 제공드리겠습니다.재생 가능 에너지 (Renewable Energy)태양광 (Solar Power): 태양광 패널을 사용하여 태양 에너지를 전기로 변환합니다. 태양광은 지속 가능하고 친환경적인 선택입니다.풍력 (Wind Power): 풍력 터빈을 통해 바람 에너지를 전기로 변환합니다. 풍력은 지역에 따라 효율적일 수 있습니다.수력 (Hydropower): 댐이나 수력 터빈을 통해 물 에너지를 전기로 변환합니다. 수력은 지역적으로 제한될 수 있지만 깨끗한 에너지 소스입니다.폐기물 에너지 (Waste-to-Energy)바이오매스 (Biomass): 유기 폐기물이나 식물성 재료를 연소하여 열 에너지를 생성합니다. 바이오매스는 지속 가능한 에너지 소스입니다.퓨전 에너지 (Fusion Energy)퓨전: 퓨전은 태양과 같은 원리로 작동하는 에너지입니다. 핵융합은 무한한 연료 공급을 제공하며, 높은 효율성과 친환경적인 특성을 가지고 있습니다. 현재 연구 중인 기술입니다.효율적인 에너지 저장 기술 (Energy Storage)배터리 기술: 배터리 기술의 발전으로 에너지 저장 및 관리가 효율적으로 이루어집니다. 대규모 배터리 저장 시스템은 재생 가능 에너지의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.요약하면, 원자력을 대체할 수 있는 다양한 동력원이 연구되고 있으며, 지속 가능한 에너지 소스를 개발하는 노력이 계속되고 있습니다.
전기·전자
Q. IPS패널과 VA패널의 차이점을 알려주세요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.IPS 패널과 VA 패널은 모두 모니터와 TV 디스플레이에 사용되는 기술입니다. 이 두 패널의 주요 차이점은 다음과 같습니다.IPS 패널 (In-Plane Switching)시야각: IPS 패널은 넓은 시야각을 제공합니다. 어떤 각도에서도 화면의 색상과 명암이 일정합니다.명암비: IPS 패널은 VA 패널에 비해 명암비가 낮습니다.색재현: IPS 패널은 색상 표현력이 뛰어나며, 더 정확한 색상을 보여줍니다.응답 시간: 빠른 응답 시간을 가지고 있어 게임이나 동영상 시청에 적합합니다.VA 패널 (Vertical Alignment)시야각: VA 패널은 좁은 시야각을 가지고 있습니다. 특히 수평 시야각에서는 색상과 명암이 변화할 수 있습니다.명암비: VA 패널은 IPS 패널보다 명암비가 높습니다. 어두운 곳에서도 깊은 검은색을 표시합니다.색재현: IPS 패널에 비해 색상 표현력이 다소 떨어집니다.응답 시간: 빠른 응답 시간을 가지고 있어 게이밍 TV로도 사용됩니다.요약하면, IPS 패널은 시야각이 넓고 색상 표현력이 뛰어나며, VA 패널은 명암비가 높고 어두운 환경에서 좋은 검은색을 표시합니다. 선택은 사용자의 용도와 선호도에 따라 달라집니다.
화학
Q. 목욕을 하면 우리피부에 있는 미생물이 얼마나 씻겨나가나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.목욕을 하면 우리 피부에 있는 미생물은 일부가 씻겨나갈 수 있습니다. 그러나 피부에 존재하는 미생물은 다양하며, 목욕이 모든 미생물을 완전히 제거하지는 않습니다.피부의 미생물 생태계: 우리 피부에는 다양한 미생물이 살고 있습니다. 이 미생물은 피부의 생태계를 형성하며, 일부는 유익하게 작용하고 있습니다. 목욕을 하면 피부의 미생물 생태계가 일시적으로 변화할 수 있습니다.세정제와 미생물: 목욕 시 사용하는 세정제는 피부의 미생물을 일시적으로 제거할 수 있습니다. 그러나 세정제는 모든 미생물을 완전히 제거하지는 않습니다. 또한 너무 자주 목욕을 하거나 강한 세정제를 사용하면 피부의 미생물 균형을 깨뜨릴 수 있습니다.피부의 자가 청소 기능: 피부는 자체적으로 미생물을 제거하는 기능을 가지고 있습니다. 피부의 각질층은 미생물을 방어하고 제거하는 역할을 합니다.요약하면, 목욕을 하면 일부 피부 미생물은 제거되지만, 피부의 미생물 생태계를 완전히 변화시키지는 않습니다. 적절한 세정제와 자주하지 않는 목욕을 통해 피부의 미생물 균형을 유지하는 것이 중요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 오로라는 극지방쪽에서만 볼 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.오로라는 지구의 극지방에서만 볼 수 있는 현상입니다. 이는 다음과 같은 이유로 발생합니다.지구의 자기장: 오로라는 지구의 자기장과 상호작용하여 발생합니다. 지구의 자기장은 극지방에서 가장 강하며, 오로라는 자기장의 영향을 받아 발생합니다.자기장의 입자 가두: 태양에서 나온 자기장과 입자들이 지구의 자기장에 가두되어 극지방으로 향하게 됩니다. 이 입자들이 지구의 대기권과 상호작용하여 오로라를 만듭니다.극지방의 대기권: 극지방의 대기권은 태양입자와 상호작용하기 쉽습니다. 태양입자가 대기권으로 들어오면 대기권의 분자들이 활성화되어 빛을 내며 오로라를 만듭니다.따라서 오로라는 지구의 극지방에서만 발생하며, 자기장과 태양입자의 상호작용으로 인해 아름다운 빛을 내는 현상입니다.