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자연 속 과학해설

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#46. 날씨와 기후에 대한 이슈들 1. 천둥과 번개는 어떻게 생기는 걸까요? 천둥과 번개는 기상현상 중 하나로, 대기 중의 불균일한 전하로 인해 발생합니다. 번개는 대기 중의 전하가 충돌함으로써 생기는 전기 활동으로, 이때 전하의 에너지는 불꽃과 같은 빛과 열을 발생시키면서 방출됩니다. 천둥은 번개가 폭발하는 소리로, 번개가 생성하는 뜨거운 공기가 소리를 발생시키기 때문입니다. 번개는 보통 구름 안에서 발생하지만, 지표면과 구름 사이에서 발생할 수도 있습니다. 전기적인 충전은 구름 사이에서 발생할 수 있습니다. 구름은 양성자와 음성자로 구성된 입자들로 가득 차 있습니다. 구름의 윗부분은 양성자가 집중되어 있고, 아랫부분은 음성자가 집중되어 있습니다. 이런 구름에 전기장이 형성되면, 지면과 구름 사이에 전하의 이동이 발생합니다. 전기장이 ..
#45. 바다에서 가장 깊은 곳은 어디일까요? 1. 해양지형은 지구명적의 70%정도를 차지한다고 합니다. 해양 지형은 해양 바닷물의 표면과 바닥의 지형 형태를 말합니다. 해양 지형은 지구의 지형과 유사하게 다양한 형태를 가지고 있으며, 대륙적인 부분과 해양적인 부분으로 나뉘어집니다. 대륙적인 부분은 대륙사면(Continental shelf), 대륙사면 경사지(Continental slope), 대륙사면 하강부(Continental rise)로 구성됩니다. 대륙사면은 대륙과 해양 사이의 저수지 형태의 지형입니다. 대륙사면 경사지는 대륙사면과 해저평원을 연결하는 경사면을 말하며, 대부분의 해저 지형이 이에 속합니다. 대륙사면 하강부는 대륙사면 경사지 아래에 위치하며, 대륙사면에서 일어나는 퇴적물의 슬럼프(Slump)와 같은 현상으로 인해 생긴 지형입니다..
#44. 백두산의 화산폭발까지 얼마가 남았을까요? 1. 화산폭발은 왜 일어나는 것일까요? 화산폭발은 지하에서 매우 높은 압력과 열로 인해 용암과 가스가 뿜어져 나오는 현상입니다. 용암과 가스가 출구를 찾지 못해 지표면 아래에서 압력이 쌓이면, 폭발적인 화산작용이 발생하게 됩니다. 이러한 화산작용은 대개 지구 표면에서 가장 활발하게 일어나는 지진과 밀접한 관련이 있습니다. 지진이 발생하면 지하 암석들이 파괴되어 용암과 가스가 지하에서 빠져나오게 되며, 이것이 화산작용을 유발할 수 있습니다. 화산작용은 그 규모와 크기에 따라서 폭발적인 현상에서부터 조용한 분출까지 다양한 형태로 나타납니다. 이러한 화산작용은 대지의 지형, 기후, 생태계 등에 큰 영향을 미치기 때문에 과학자들은 화산작용을 연구하고 예측하는 데 많은 관심을 가지고 있습니다. 2. 백두산은 정말..
#42. 우주에서 식물이 자랄 수 있을까? 1. 우주에서는 왜 씨앗이 더 잘자랄까요? 중력의 영향이 적어져서 씨앗의 성장 방향이 더 자유롭게 결정될 수 있다. 지구의 중력으로 인해 식물의 뿌리가 깊이 뿌리내리거나 나무의 줄기가 세로 방향으로 성장하는 반면, 우주에서는 씨앗의 성장 방향이 중력의 영향을 크게 받지 않아서 씨앗이 더욱 강하고 큰 뿌리를 발달시키며, 줄기가 더 수평 방향으로 자라게 된다. 우주에서는 공기 중의 이산화탄소 농도가 지구보다 더 높아서 광합성 과정에서 이산화탄소가 더욱 효율적으로 공급되어, 식물이 더욱 빠르게 성장할 수 있다. 우주 환경에서는 지구 환경과는 다른 환경적 요인들이 많이 존재한다. 이러한 환경적 요인들은 씨앗의 성장과 발아에 영향을 미치게 되는데, 이것은 식물이 적응해 나가는 과정에서 씨앗의 발아력이 향상되는 효..
#41. 우주의 기원은 어디에서 시작될 걸까요? 1) 빅뱅이론이란? 우주의 기원은 매우 복잡하고 이론적인 문제입니다. 현재 우주의 기원을 설명하는 가장 일반적인 이론은 "빅뱅 이론"입니다. 빅뱅 이론은 약 138억 년 전, 우주가 매우 작고 뜨거웠던 상태에서 시작되었다고 설명합니다. 이후 우주는 계속해서 팽창하면서 냉각되었고, 별과 각종 천체들이 형성되었다고 합니다. 하지만 빅뱅 이론은 여전히 많은 의문점이 남아있습니다. 예를 들어, 우주의 초기 상태는 어떠했는지, 그리고 우주가 어떻게 팽창했는지 등에 대한 질문이 여전히 해결되지 않은 상태입니다. 그러나 현재까지 수많은 과학적 연구와 실험을 통해, 우주의 기원과 성장에 대한 이해는 매우 발전하고 있습니다. 앞으로 더 많은 연구와 실험을 통해 우주의 기원에 대한 더욱 정확하고 상세한 이해가 가능해질 것..
#40. 석회질 물로 씻어도 되나요? 1. 석회질은 무엇인가요? 석회질(calcium carbonate)은 화학식이 CaCO3인 무색의 화합물로, 천연적으로는 각종 동물의 껍데기, 껍질, 껍빵 등과 같은 생물 석회화 물질의 주성분으로 존재합니다. 또한, 지각에서 발견되는 석회암, 석회석, 대리석 등의 광물에서도 많이 발견되며, 건축물의 건축재료로 사용되기도 합니다. 석회질은 물에 잘 녹지 않지만, 산성 용액에 녹아타므로 화학적으로 안정성이 높지는 않습니다. 그러나 물리적으로는 내구성이 강하고, 낮은 가격으로 대량 생산이 가능하다는 점에서 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 가장 대표적인 활용분야는 건축 분야에서의 사용으로, 벽돌, 석재, 석고보드, 시멘트, 도자기 등 다양한 제품을 만들기 위한 원료로 사용됩니다. 또한, 식품, 화장품,..
#37. 자연을 살리는 기술, 에너지하베스팅? 1. 에너지 하베스팅은 무엇인가요? 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)은 자연 환경에서 발생하는 다양한 에너지를 수집, 저장, 활용하여 전기 에너지로 변환하는 기술을 말합니다. 에너지 하베스팅은 기존의 배터리 교체나 충전과 같은 전원 공급 시스템을 대체할 수 있는 새로운 전원 공급 방식으로 각광받고 있습니다. 에너지 하베스팅에서 수집되는 자연 에너지에는 태양광, 풍력, 열, 진동, 무브먼트(움직임), 기계적인 스트레스 등이 포함됩니다. 이러한 자연 에너지는 전기 에너지로 변환되어 센서, 모터, 라디오, LED 등의 전자 기기에 전원을 공급할 수 있습니다. 특히, IoT 기기와 같은 저전력 전자 기기에 많이 사용되고 있습니다. 에너지 하베스팅 기술의 주요 이점은 배터리 교체나 충전이 필요 없..
#28. 자외선은 어디에 활용될까? 자외선은 빛을 스펙트럼으로 분류해 보았을 때 보라색 바깥쪽영역에 있는 전자기파를 말합니다. 빛은 우리눈에 보이는 빛과 보이지 않는 빛으로 나뉘게 됩니다. 우리눈에 보이는 빛은 400nm에서 700nm의 파장대를 가진 전자기파로서 이를 가시광선이라고 부릅니다. 또한 양쪽 끝에 있는 보라색과 빨간색영역 바깥쪽 우리눈에 보이지 않는 빛이 있습니다. 우선 빨간색 바깥쪽 영역에 있는 빛은 적외선으라고 부르며 이는 열과 관련하여 반응하기 때문에 열선이라고 부릅니다. 반대로 보라색 바깥쪽영역에 있는 빛은 자외선이라고 부르며 에너지가 강해 화학작용에 많이 쓰이므로 화학선이라고도 부릅니다. 자외선(Ultraviolet) 10nm에서 400nm까지의 파장대를 가리키며 영역에 따라 UVA. UVB, UVC로 나뉘게 됩니다...
#17. 하늘은 왜 파란색일까? 하늘은 왜 파란색일까요? 한번쯤 생각해보신 적이 있나요? 그 이유는 빛의 산란때문이니다. 빛의 산란이란 보통 빛이 공기중의 먼지나 물에 의해 사방으로 튕겨져나가는 현상을 말합니다. 우리가 바로앞에 있는 컴퓨터나 책을 볼 수 있는 이유도 빛이 물체에 닿아 사방으로 튀기면서 그 빛이 우리눈에 들어오기 때문입니다. 마찬가지로 가울은 사방으로 튕겨내지 않고 그대로 튕겨내기 때문에 우리가 우리의 모습을 그대로 볼 수 있는 것입니다. 그럼 하늘을 파란게 보이게 하는 원리에 대해 알아 보도록 하겠습니다. 1. 하늘이 붉은 노을이 지는 이유 무엇일까? 하늘이 파란색으로 보이는 이유는 빛의 산란 현상 때문입니다. 태양에서 발생한 빛은 다양한 파장으로 이루어져 있으며, 그 중 파장이 짧은 파란색 빛은 공기 분자와 상호작용..
#14. 우리 피부를 그을리는 자외선은 무엇일까? 자외선은 빛을 스펙트럼으로 분류해 보았을 때 보라색 바깥쪽영역에 있는 빛을 말합니다. 자외선은 우리눈에 보이진 않지만 에너지는 우리에게 전달되며 영향을 미치게 됩니다. 이제 자외선에 대해서 알아보고 우리생활속에 어떻게 활용되고 있는지 알아보도록 하겠습니다. 1. 자외선이란? 자외선(Ultraviolet radiation, UV)은 파장이 짧은 전자기파로서, 가시광선과 X선 사이에 위치하는 전자기파 스펙트럼의 일부입니다. 이러한 파장은 대기권을 통과하며 지구에 도달합니다. 우리가 느끼는 일반적인 자외선은 세 가지 유형으로 구분됩니다.UVA(장파 자외선)는 파장이 가장 긴 자외선으로, 대부분의 UVA는 지표면까지 도달합니다. UVA는 피부를 연화시키는 데 기여합니다.UVB(중간파 자외선)는 지표면에서 일부만..