안녕하세요 전형진 전문가입니다.
토목공학
Q. 비가 오는 양은 어떻게 계산하나요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.내리는 비의 양은 보통 측우기라고 불리는 장치를 사용하여 측정됩니다. 측우기는 강수량을 측정하는 데 사용되는 간단한 도구로, 일반적으로 밀리미터 또는 인치 단위입니다. 계측기는 침전물을 수집하는 깔때기로 구성되어 있으며, 이 깔때기는 측정 용기(일반적으로 눈금이 있는 실린더 또는 티핑 버킷)로 흐릅니다. 그런 다음 용기의 눈금 척도에서 강수량을 읽습니다.레이더, 위성, 기상 관측 기구, 컴퓨터 모형과 같은 강수량을 측정하는 다른 방법들도 있습니다. 이러한 방법은 특정 지역의 강수량에 대한 실시간 상세 데이터를 제공하며, 비의 양을 보다 정확하게 예측하는 데 사용할 수 있습니다.일기 예보는 강수량에 대한 예측을 제공하지만 정확한 측정은 제공하지 않는다는 점에 주목하는 것이 중요합니다. 실제 내리는 강수량은 장소와 폭풍의 강도와 같은 다른 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
화학
Q. 예전에는 비가 오면 산성비라고 해서 머리빠진다고 했는데요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.산성비는 일반적으로 석탄과 휘발유와 같은 화석 연료를 태우는 과정에서 황과 질소 화합물이 대기 중으로 방출되면서 발생하는 pH 수준이 보통보다 낮은 강수량의 한 종류입니다. 이 화합물들은 수증기와 반응하여 황산과 질산을 형성할 수 있고, 그 후 강수에 의해 땅으로 떨어질 수 있습니다. 산성비는 숲, 호수, 그리고 개울에 피해를 입힐 수 있고, 물고기와 다른 수생 생물들을 해치거나 죽일 수 있습니다.지난 수십 년간 대부분의 선진국에서 배출규제 강화와 에너지 생산 변화로 산성비가 줄었기 때문에 과거처럼 산성비에 대한 이야기를 많이 듣는 것은 흔한 일이 아니다. 그러나 일부 영역, 특히 규제가 엄격하지 않을 수 있는 개발도상국에서는 여전히 문제입니다. 게다가, 산성비는 산업 활동이나 운송으로 인한 오염 수준이 높은 특정 지역에서 여전히 발생할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 사람의 눈은 밝은 곳에서는 동공이 작아지고 어두운곳에서는 커집니다.
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.빛의 센서 역할을 하고 동공의 크기를 조절하는 인간의 눈 부분을 홍채라고 합니다. 홍채는 눈에 들어오는 빛의 양을 조절하는 동공 주위의 색깔 있는 고리입니다. 홍채는 동공의 크기를 바꾸기 위해 수축하고 확장할 수 있는 근육을 포함하고 있는데, 이것은 홍채의 중앙에 있는 구멍입니다.홍채는 방사상 근육이라고 불리는 것과 원형 근육이라고 불리는 것 두 종류의 세포를 가지고 있습니다. 방사상 근육은 홍채를 열어 동공을 크게 만드는 반면 원형 근육은 홍채를 수축시켜 동공을 작게 만듭니다. 이 근육들은 눈으로 들어오는 빛의 양에 반응하는 교감신경계와 부교감신경계에 의해 조절됩니다. 밝은 빛에서, 홍채는 동공을 수축시켜서 눈에 들어오는 빛이 더 적게 들어오는 반면, 낮은 빛에서, 홍채는 더 많은 빛을 들여보내기 위해 동공을 확장합니다. 이 과정은 동공 반사라고 불립니다.눈 뒤에 있는 세포의 빛에 민감한 층인 망막도 빛을 감지하는 역할을 하지만 동공의 크기를 조절하는 데 직접적인 역할을 하는 것은 아니라는 점도 주목할 필요가 있습니다.
전기·전자
Q. 태양열에 대한 과학적 원리가 궁금합니다?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 원리는 열전 효과에 기초합니다. 열전 효과는 온도 차이를 전기 전압으로 직접 변환하거나 그 반대로 변환하는 것입니다. 이 효과는 열전 발전기(TEG)라고 불리는 장치를 사용하여 태영 열과 같은 열원으로부터 전기를 생산하는 데 사용될 수 있습니다. TEG는 열전대의 배열로 구성되며, 열전대 전체에 온도 차이가 적용될 때 전압을 생성하는 이종 재료 쌍입니다. 열은 TEG의 한쪽에 가해지고 다른 쪽에는 냉각된 표면이 배치됩니다. 결과적으로 발생하는 온도 차이로 인해 전기 흐름이 생성되며, 이는 유용한 용도로 활용될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 북극곰, 펭귄, 물범 등 털이 얼지 않는 이유?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.북극곰, 펭귄, 그리고 바다표범은 모두 매우 추운 온도에서 그들을 따뜻하게 유지하는 데 도움을 주는 단열성 털이나 깃털의 두꺼운 층을 가지고 있습니다. 게다가, 그들의 몸은 사지로의 혈류를 줄이고 신진대사 과정을 통해 그들 자신의 몸의 열을 생산함으로써 열을 보존하도록 적응했습니다. 그들은 또한 높은 수준의 지방을 가지고 있는데, 이것은 추위에 대한 뛰어난 단열재입니다. 이 동물들의 털이나 깃털은 또한 그들의 피부 옆에 따뜻한 공기 층을 가두는 독특한 구조를 가지고 있는데, 이것은 그들을 따뜻하게 유지하는데 도움을 줍니다.
지구과학·천문우주
Q. 남극과 북극 중 어디가 더 염분이 높나요
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.남극은 육지(남극)에 위치해 있기 때문에 염분이 없습니다. 북극은 북극해에 위치해 있기 때문에 염분이 풍부합니다.
전기·전자
Q. 뉴스에 나오는 소형 모듈원자로는 뭔가요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.소형 모듈식 원자로(SMR, small modular reactor)는 전통적인 대규모 원자력 발전소에 비해 크기와 출력이 작은 원자로의 한 종류입니다. 전통적인 대규모 원자로에서 생산되는 수천 MW에 비해 SMR의 출력은 일반적으로 300 MW 미만입니다.SMR은 공장에서 제작되어 사용될 현장으로 운송되도록 설계되어 있으므로 배치에 있어 더 큰 유연성을 제공하고 대규모 건설 현장의 필요성을 줄일 수 있습니다. 전기를 생산하거나, 산업용 또는 상업용 열을 생산하거나, 선박 또는 기타 차량의 추진원으로 사용할 수 있습니다.SMR에는 또한 비상 시 원자로를 냉각하기 위해 외부 전원이나 펌프에 의존하지 않는 수동 냉각 시스템과 같은 여러 안전 기능이 내장되어 있습니다. 이것은 심각한 사고가 발생하더라도 원자로를 안전하게 정지시킬 수 있게 해줍니다.또 다른 특징은 기존 원자로보다 훨씬 작은 노심의 작은 크기로, 따라서 사고 시 방출될 방사성 물질의 양을 줄여줍니다.요약하자면, SMR은 전통적인 대규모 원자력 발전소보다 작고 유연하며 안전합니다. 그것들은 발전, 산업용 및 상업용 열, 추진력과 같은 다양한 용도로 사용될 수 있습니다.
전기·전자
Q. 하이브리드차는 어떤 차를 말하는 건가요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.하이브리드 자동차는 이동하기 위해 두 개 이상의 동력원을 사용하는 차량입니다. 가장 일반적인 하이브리드 자동차는 전통적인 내연 기관(ICE)과 전기 모터 및 배터리를 결합한 하이브리드 전기 자동차(HEV)입니다.하이브리드 전기 자동차에서 전기 모터는 충전식 배터리로 구동되며 가속 또는 언덕을 오를 때 내연 기관을 보조합니다. 전기 모터는 또한 정지 및 이동하는 교통 상황에서 운전할 때와 같은 저속에서 스스로 자동차에 동력을 공급할 수 있습니다. 이를 통해 내연 기관이 차단되어 연비가 개선되고 배기 가스 배출이 감소합니다.또 다른 유형의 하이브리드 자동차는 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)로 HEV와 비슷하지만 전기 콘센트에 연결하여 재충전할 수 있는 더 큰 배터리를 가지고 있습니다. 이를 통해 차량이 내연 기관으로 전환되기 전에 전기 동력만으로 더 먼 거리를 주행할 수 있습니다.마지막으로, 수소 연료 전지를 사용하여 자동차의 전기 모터에 전력을 공급하는 연료 전지 하이브리드 자동차(FCHV)가 있습니다. 이 차량들은 아직 개발 및 상용화 초기 단계에 있습니다.전반적으로 하이브리드 자동차는 내연 기관과 전기 모터를 조합하여 차량에 동력을 공급하므로 기존 가솔린 자동차에 비해 연비가 개선되고 배기 가스 배출이 감소하며 운영 비용이 절감됩니다.
생물·생명
Q. 혹시 동물에게도 사람처럼 혈액형이 있나요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.사람과 같이 동물들은 다른 혈액형을 가지고 있습니다. 하지만, 동물의 혈액형의 분류와 이름은 사람의 혈액형과 다릅니다.모든 동물들이 같은 혈액형 시스템을 가지고 있는 것은 아니며, 다른 동물 종들이 다른 혈액형 시스템을 가지고 있다는 것에 주목할 필요가 있습니다. 예를 들어, 개들은 고양이와 다른 혈액형 시스템을 가지고 있습니다. 또한, 수혈은 인간 의학에서 일반적인 관행이지만, 수의학에서는 그렇게 널리 사용되지 않으며, 보통 혈액 타이핑은 번식 목적으로 이루어집니다.게다가, 이종 간 수혈은 매우 위험하고 대부분의 경우 권장되지 않습니다. 혈액 세포가 호환되지 않을 수 있고 심각한 건강 문제로 이어질 수 있기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사막에서 밤에 온도가 급격하게 떨어지는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.사막에서 밤에 발생하는 온도 하락은 복합적인 요인에 의해 발생합니다. 주된 이유 중 하나는 공기 중에 구름과 습기가 부족하기 때문입니다. 낮 동안, 태양은 땅을 데우고, 이것은 다시 땅 위의 공기를 데웁니다. 하지만, 밤에는, 열을 가둘 구름이 없기 때문에, 땅이 빠르게 식습니다.기온이 떨어지는 또 다른 이유는 사막의 초목 부족입니다. 식물과 나무는 증발이라고 불리는 과정을 통해 수증기를 방출하는데, 이것은 열을 가두고 더 일정한 온도를 유지하도록 도와줍니다. 이 자연적인 단열재가 없다면, 사막은 해가 지고 난 후에 빠르게 식습니다.게다가, 사막에 전형적으로 존재하는 고기압 시스템은 또한 밤에 온도를 떨어뜨리는 원인이 됩니다. 고기압 시스템은 하늘을 맑게 하는 경향이 있는데, 이것은 열이 지구로부터 방출되도록 합니다.또한, 사막의 공기는 건조하고 맑아서 습한 공기뿐만 아니라 열을 유지하지 못합니다. 이것은 해가 지면 온도가 빠르게 떨어지고, 낮 동안 흡수된 열은 대기로 다시 방출됩니다.요약하자면, 맑은 하늘, 건조한 공기, 고기압 시스템, 그리고 식물의 부족이 사막에서 밤에 발생하는 급격한 기온 하락의 주요 원인입니다.