안녕하세요. 한진 전문가입니다.
화학
Q. 사과는 왜 까놓으면 갈색으로 변하는건가요?
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.사과를 자르거나 껍질을 벗긴 후 갈변하는 현상은 특정 과일과 채소에서 발생하는 화학 반응인 효소 갈변의 한 예입니다.이 반응에는 사과 세포 내에서 발견되는 폴리페놀 산화효소(티로시나아제라고도 함)라는 효소가 관여합니다. 사과를 자르거나 껍질을 벗기면 세포가 손상되고 효소가 공기 중의 산소에 노출됩니다.폴리페놀 산화효소는 사과에서 페놀 화합물(구체적으로 o-디페놀)의 산화를 촉매하여 o-퀴논을 생성합니다. 이 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.Polyphenol oxidaseo-diphenols + O2 ----------> o-quinones + H2O생성된 o-퀴논은 반응성이 높으며 자발적으로 중합되어 멜라닌이라는 갈색 색소를 형성할 수 있습니다. 이로 인해 사과의 절단면에 갈색이 나타납니다.갈변은 효소가 산소에 노출되는 것을 제한하거나(예: 사과 조각을 물에 담그는 방법) 열(요리) 또는 산(사과 조각에 레몬 주스를 첨가하는 것과 같은)을 통해 효소를 비활성화하여 예방하거나 줄일 수 있습니다.
화학
Q. '정전기로 인한 주유소 화재사건'에 대한 과학적 관점 질문입니다.
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.불이 붙는 것은 휘발유 자체가 아니라 휘발유에서 방출되는 휘발유 증기입니다. 이러한 증기는 인화성이 높을 수 있습니다. 휘발유의 가연성 범위(연소할 수 있는 증기-공기 혼합물의 범위)는 상당히 넓으며 작은 불꽃으로도 이러한 증기를 발화시켜 화재나 폭발을 일으킬 수 있습니다.정전기는 두 물질이 접촉한 다음 분리될 때 생성되어 스파크에서 방출될 때까지 누적될 수 있는 전하의 불균형을 유발합니다. 이것은 마찰 전기 충전으로 알려져 있으며 예를 들어 카펫 위를 걸은 후 문 손잡이를 만지면 충격을 받을 수 있는 이유입니다.주유소에서 정전기는 여러 가지 방식으로 축적될 수 있습니다. 예를 들어, 연료 펌프 호스를 통해 흐르는 휘발유의 마찰이나 사람이 차량에 타고 내릴 때 발생할 수 있습니다. 가연성 증기가 존재할 가능성이 있는 휘발유 노즐 근처에서 정전기 스파크가 발생하면 이러한 증기를 발화시켜 화재를 일으킬 수 있습니다.그렇기 때문에 주유소의 안전 지침에서는 주유하는 동안(정전기 축적 방지), 주유하는 동안 차량에 다시 들어가지 않도록(정전기를 생성할 수 있음), 만지기 전에 차량의 금속 부분을 만질 것을 권장하는 경우가 많습니다.
기계공학
Q. 생활 속에서 사용하는 자석은 영원히 사용이 가능할까요?
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.우리가 일상 생활에서 사용하는 대부분의 자석은 영구 자석입니다. 즉, 자체 영구 자기장을 생성합니다. 여기에는 냉장고 자석, 스피커, 자동차 엔진 및 기타 여러 장치에 사용되는 자석이 포함됩니다.영구 자석은 영원히 자성을 띠지 않지만 실제로 일상적으로 사용하면 자성이 있는 것처럼 보일 수 있습니다. 오랜 시간이 지나면 점차 자기력을 잃을 수 있습니다. 자기 소거라고 하는 이 프로세스는 여러 가지 이유로 발생할 수 있습니다.열: 고온은 자석의 원자를 무질서하게 만들어 자성을 잃을 수 있습니다. 이것이 예를 들어 뜨거운 차 안에 자석을 두면 자석이 자성을 잃을 수 있는 이유입니다.물리적 충격: 자석을 떨어뜨리거나 세게 치면 충격으로 인해 원자가 무질서해지고 자기가 소거될 수 있습니다.기타 자석: 자석을 극성이 반대인 강한 자석 근처에 보관하면 점차 자기가 없어질 수 있습니다.전기장: 강한 전기장은 자석의 자성을 제거할 수도 있습니다.그러나 정상적인 조건에서는 자기 손실이 너무 느려서 자석이 수십 년 또는 수백 년 동안 효과를 유지할 수 있습니다. 따라서 모든 실용적인 목적을 위해 일상 생활에서 사용하는 자석은 높은 열, 강한 충격 또는 기타 극한 조건에 노출되지 않는 한 무기한 지속된다고 생각할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전자 제품 본드로 붙이지 않고 방수가 되는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.스마트 키와 같은 전자 제품의 방수 처리는 다양한 방법을 통해 달성할 수 있으며 장치를 방수 처리하기 위해 항상 접착제와 같은 실란트를 사용할 필요는 없습니다.다음은 전자 제품을 방수 처리하는 데 사용되는 몇 가지 일반적인 방법입니다.씰 및 개스킷: 장치를 방수 처리하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 고무 씰 또는 개스킷을 사용하는 것입니다. 장치의 케이싱은 닫았을 때 씰 또는 개스킷이 단단히 고정되어 물이 들어가는 것을 방지하도록 설계되었습니다. 이것은 종종 시계 및 일부 유형의 전자 열쇠와 같은 장치에 사용됩니다.나노 코팅: 또 다른 방법은 장치의 내부 구성 요소에 얇은 발수 코팅을 적용하는 것입니다. 종종 몇 개의 분자 두께에 불과한 이 코팅은 물을 밀어내고 손상을 방지합니다. 이 방법은 추가 보호 수준을 제공하기 위해 씰 및 개스킷과 함께 사용할 수 있습니다.컨포멀 코팅: 회로 기판 토폴로지를 '준수'하는 보호 화학 코팅 또는 폴리머 필름입니다. 그 목적은 습기, 먼지, 화학 물질 및 극한 온도를 포함할 수 있는 열악한 환경에서 전자 회로를 보호하는 것입니다.포팅(Potting): 이것은 충격과 진동에 대한 저항과 물, 습기, 부식제 및 기타 오염 물질을 차단하기 위해 전자 장치 또는 구성 요소를 고체 화합물로 감싸는 것과 관련됩니다.외함 디자인: 외함 자체의 디자인은 방수에 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 포트는 꽉 끼는 플러그로 덮을 수 있고, 버튼은 물의 침입을 제한하도록 설계할 수 있으며, 케이싱은 민감한 구성 요소에서 물이 들어가지 않도록 설계할 수 있습니다.이러한 방법을 단독으로 또는 조합하여 사용하면 스마트 키와 같은 장치를 방수 또는 방수로 만들 수 있습니다. 사용되는 특정 방법은 장치 및 필요한 내수성 수준에 따라 다릅니다.하지만 "방수"는 "방수"와 같지 않다는 점을 기억하십시오. 방수 장치는 물의 침투를 어느 정도 방지할 수 있지만 완전히는 아닙니다. 장치가 안전하게 견딜 수 있는 물 노출 정도를 확인하려면 항상 제조업체의 사양을 확인하십시오.
화학
Q. 인터넷TV는 데이터 대역폭을 얼마나 차지하나요?
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.IPTV(Internet Protocol Television)에서 사용하는 대역폭은 비디오 스트림의 품질을 비롯한 여러 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 예를 들어 표준 화질(SD) 비디오에는 1-3Mbps, 고화질(HD) 비디오에는 3-5Mbps, 4K 또는 Ultra HD 비디오에는 스트림당 25Mbps 이상이 필요할 수 있습니다.여러 TV에서 IPTV를 동시에 스트리밍하는 경우 대역폭 요구 사항은 그에 따라 배가됩니다. 예를 들어 동시에 3개의 HD 채널을 스트리밍하는 경우 인터넷 대역폭의 9~15Mbps를 사용할 수 있습니다.이제 이것이 인터넷 속도에 영향을 미치는지 여부는 인터넷 서비스 공급자(ISP)가 제공하는 총 대역폭에 따라 다릅니다. IPTV 사용 및 기타 인터넷 활동(예: 브라우징, 다운로드, 화상 회의 등)에 필요한 대역폭이 ISP가 제공하는 한도 내에 있는 경우 인터넷 속도가 크게 느려지는 것을 알아채지 못할 것입니다.그러나 총 대역폭 요구 사항이 ISP에서 제공하는 대역폭을 초과하는 경우 IPTV에서 버퍼링이 발생하거나 인터넷 속도가 느려질 수 있습니다. 영향의 심각도는 사용량이 사용 가능한 대역폭을 초과하는 정도에 따라 달라집니다.이 문제를 방지하려면 특히 가정 내 여러 사람이 동시에 인터넷을 사용할 가능성이 있는 경우 인터넷 계획이 IPTV를 포함한 모든 요구 사항을 충족할 수 있는 충분한 대역폭을 제공하는지 확인하십시오. 느린 속도 또는 버퍼링이 발생하는 경우 대역폭이 더 많은 계획으로 업그레이드하거나 ISP와 다른 옵션을 논의해야 할 수 있습니다.
물리
Q. 근육이 커지는 것이 운동을 하면 근육이 찢어지고 찢어진 자리에 단백질이 들어가면서 커지는 원리가 맞나요??
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.근육 성장 또는 비대에 대한 귀하의 이해는 일반적으로 정확합니다. 운동을 할 때, 특히 저항 운동이나 근력 운동을 할 때 근육 섬유에 미세한 손상이나 찢어짐이 생깁니다. 이것은 일반적으로 해롭거나 위험하지 않지만 대신 운동과 근육 성장의 정상적인 부분입니다.몸이 이러한 눈물을 고칠 때 단순히 원래 상태로 되돌리는 것이 아닙니다. 대신 섬유를 더 크고 강하게 재건하여 향후 유사한 스트레스를 처리할 수 있습니다. 이 수리 및 재건 과정은 근육 성장으로 이어집니다.단백질은 이 과정에서 결정적인 역할을 합니다. 단백질의 아미노산은 신체가 근육 조직을 복구하고 구축하는 데 사용하는 빌딩 블록입니다. 이것이 저항 운동이나 근력 운동을 하는 사람들에게 적절한 단백질 섭취가 종종 강조되는 이유입니다. 단백질이 충분하지 않으면 신체가 새로운 근육 조직을 효과적으로 복구하고 생성하지 못할 수 있습니다.그러나이 과정에는 근육 스트레스와 회복 사이의 균형이 필요하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 회복할 충분한 시간을 주지 않고 근육을 과도하게 사용하면 부상 위험이 증가하고 근육 성장이 제한될 수 있는 과잉 훈련으로 이어질 수 있습니다. 운동 루틴에 휴식일을 포함하고 휴식과 회복을 위한 신체 신호에 귀를 기울이는 것이 중요합니다.또한 균형 잡힌 식단, 충분한 수분 공급 및 건강한 생활 습관은 근육 성장 및 회복을 위해 단백질 섭취만큼 중요합니다. 탄수화물과 지방과 같은 영양소는 신체가 운동하고 회복하는 데 필요한 에너지를 제공하는 반면, 비타민과 미네랄은 근육 기능과 건강에 다양한 역할을 합니다.
물리
Q. 체내 수분이 적으면, 운동해도 칼로리 소모가 적은 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.몸에 수분이 적으면 땀이 적게 나고 따라서 칼로리 소모량이 적다는 말은 전적으로 정확하지 않습니다. 땀을 흘리는 것은 몸이 스스로를 식히는 방법이지 얼마나 많은 칼로리를 태우고 있는지에 대한 직접적인 지표가 아닙니다. 사람들은 선천적으로 다른 발한 속도를 가지고 있으며 이는 수분 공급 상태뿐만 아니라 유전, 체력 수준 및 환경 조건을 포함한 다양한 요인의 영향을 받을 수 있습니다.그러나 수분 공급은 신진대사와 에너지 생산을 포함한 많은 신체 기능에서 중요한 역할을 합니다. 물은 신체의 모든 유형의 세포 과정에 관여하며, 세포가 기능을 가장 효과적으로 수행하려면 충분한 수분을 공급해야 합니다. 여기에는 지방을 분해하고 에너지로 변환하는 과정이 포함되며, 이는 탈수 상태에서 느려질 수 있습니다.또한 적절하게 수분을 섭취하면 운동 중 신체 성능을 향상시킬 수 있습니다. 탈수는 체온을 조절하는 신체의 능력을 감소시키고, 피로를 증가시키며, 동기를 감소시킬 수 있으며, 이 모든 것이 덜 효과적인 운동으로 이어져 더 적은 칼로리 소모로 이어질 수 있습니다.또한 물은 다른 방식으로 체중 관리에 도움이 될 수 있습니다. 물을 마시면 포만감을 느끼게 되어 과식을 줄이는 데 도움이 됩니다.따라서 물을 덜 마시는 것이 직접적으로 더 적은 칼로리를 소모한다고 말하는 것은 정확하지 않지만 적절하게 수분을 유지하는 것은 실제로 신진대사와 전반적인 신체 성능에 중요합니다. 최적의 건강과 활동을 위해 일반적으로 갈증을 해소하고 소변이 맑거나 연한 노란색을 유지하기에 충분한 물을 마시는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 5월 초 치고는 너무 더운거 같은데 엘리뇨의 영향인가요?
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.기온의 급격한 상승 또는 비정상적으로 높은 기온은 다양한 날씨 및 기후 현상의 영향을 받을 수 있으며 그 중 하나는 엘니뇨일 수 있습니다.엘니뇨는 남아메리카의 열대 서해안을 따라 표층수의 비정상적인 온난화를 설명하는 기후 패턴입니다. 이 온난화는 대기 순환 패턴에 영향을 미쳐 태평양 지역의 기후를 변화시킬 뿐만 아니라 전 세계적으로 날씨에 영향을 미칠 수 있습니다.엘니뇨 현상의 강도와 시기에 따라 연중 다른 시기에 세계 특정 지역에서 더 높은 기온과 열파를 포함한 더 극단적인 기상 현상에 실제로 기여할 수 있습니다. 구체적인 영향은 지역마다 크게 다르지만 엘니뇨 현상이 많은 지역에서 더 따뜻한 날씨에 기여할 가능성이 있습니다.그러나 엘니뇨가 기온 상승이나 폭염을 유발할 수 있는 유일한 요인은 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 지구 기후 변화, 지역 날씨 패턴, 세계 다른 지역의 해수면 온도 변화, 심지어 임의의 날씨 변동성과 같은 다른 요인도 기여 요인이 될 수 있습니다.현재 겪고 있는 고온이 엘니뇨로 인한 것인지 확인하기 위해 과학자들은 다른 지표 중에서 태평양의 해수면 온도 패턴을 살펴봅니다. 그들은 또한 날씨에 대한 엘니뇨의 영향이 나타나기까지 몇 달이 걸릴 수 있기 때문에 이러한 패턴이 가까운 미래에 어떻게 변할 것으로 예상되는지 고려할 것입니다.결론적으로 엘니뇨가 관측 중인 고온의 잠재적 요인일 수 있지만 다른 요인이 작용할 수도 있습니다. 기후학자나 기상학자는 현재 기후 데이터에 대한 자세한 분석을 기반으로 보다 확실한 답변을 제공할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서는 물과 기름이 섞인다고 하던데 그 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.우주와 같은 무중력 환경에서 물과 기름이 섞일 것이라는 생각은 잘못된 생각입니다. 지구와 우주에서 물과 기름은 서로 다른 분자 특성으로 인해 섞이지 않습니다.물은 극성 분자입니다. 즉, 한쪽에는 양전하가 있고 다른쪽에는 음전하가 있습니다. 그러나 오일은 비극성이므로 전하가 고르게 분포됩니다. 이러한 차이 때문에 물 분자는 오일 분자보다 서로 더 끌리고 그 반대도 마찬가지입니다. 이것은 우리가 그것들을 함께 섞으려고 할 때 우리가 관찰하는 분리로 이어집니다.우주에서 물과 기름의 거동은 중력이 없기 때문에 지구에서와는 다를 것이지만 여전히 섞이지 않을 것입니다. 물과 기름은 지구에서처럼 층을 형성하는 대신(밀도가 낮은 기름이 위에 떠 있음) 별도의 구형 덩어리를 형성합니다. 이는 중력이 없을 때 유사한 분자(물과 물, 기름과 기름) 사이의 응집력이 우세하여 표면 장력으로 인해 구가 형성되기 때문입니다.따라서 물과 기름의 모양과 거동은 중력이 없기 때문에 공간에서 변하지만 기본적인 분자 특성은 변하지 않습니다. 그들은 섞이지 않거나 섞일 수 없는 상태로 남을 것입니다.
생물·생명
Q. 왜 장독대가 과학적이라는건가요?
안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.장독대는 한국의 전통 음식 발효 및 저장 방법으로 발효와 온도 조절의 원리를 사용하기 때문에 과학적이라고 할 수 있습니다. 발효는 박테리아 및 효모와 같은 미생물이 복잡한 유기 화합물을 더 단순한 것으로 분해하여 독특한 풍미, 질감 및 보존 특성을 생성하는 자연 발생 과정입니다.장독대 방법이 과학적인 이유는 다음과 같습니다.온도 조절 : 항아리(장독)를 땅속에 묻어 지상보다 온도를 안정적으로 유지한다. 이 온도 조절은 해로운 박테리아의 성장을 억제하면서 유익한 미생물이 번성할 수 있도록 하기 때문에 발효 과정에 매우 중요합니다. 더 차가운 온도는 또한 발효 과정을 늦추어 시간이 지남에 따라 더 복잡한 풍미를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.발효 조절: 질그릇이나 항아리(온돌)에서 음식을 발효시키면 비교적 혐기성 환경을 유지하면서 어느 정도의 공기 교환이 가능합니다. 이러한 균형은 김치, 된장, 고추장의 발효를 담당하는 유산균의 증식에 필수적이다. 젖산균은 설탕을 젖산으로 전환시켜 천연 방부제 역할을 하고 발효 식품에 특유의 톡 쏘는 맛을 줍니다.보존: 발효 과정은 음식의 풍미와 질감을 향상시킬 뿐만 아니라 보존 방법으로도 작용합니다. 젖산, 알코올 및 기타 발효 부산물의 생성은 해로운 박테리아가 살기 어려운 환경을 조성하여 식품을 장기간 섭취해도 안전한 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다.영양상의 이점: 김치, 된장, 고추장과 같은 발효 식품에는 장 건강과 면역 기능을 지원할 수 있는 유익한 박테리아인 프로바이오틱스가 풍부합니다. 발효 과정은 또한 특정 영양소의 생체 이용률을 높이고 비타민 및 항산화제와 같은 새로운 유익한 화합물을 생성할 수 있습니다.요약하면, 장독대 방법은 자연 발효 과정과 온도 조절을 이용하여 수세기 동안 한국 요리의 필수적인 부분이었던 풍미 있고 보존되며 영양가 있는 음식을 만들기 때문에 과학적입니다.