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태양계에 생명체가 존재할 수 있다는 골디락스 존이 무엇을 말하는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양계의 골디락스존은 생명체 거주 가능 영역이라고도 불리며 액체 상태의 물이 존재하기에 적절한 온도를 가진 태양과의거리를 의미합니다. 이 영역은 태양으로부터 너무 멀거나 가까이 떨어지지 않아 액체 상태의 물이 지표면에 존재할 수 있는 조건을 갖추고 있습니다.액체 상태의 물이 존재하기 위해서는 적절한 온도가 필요합니다.너무 뜨거우면 물이 증발하고 너무차가우면 얼어버리기때문입니다.액체 상태의 물은 생명체의필수적인 요소입니다.물은 다양한 화학 반응을 용해하고 세포 구성 요소로 작용하며 생명체의 이동에도 중요한 역할을 합니다.생명체가 존재하기 위해서는 액체 상태의 물 외에도 대기 자기장 적절한 화학 성분등이 필요합니다.태양계의 골디락스존은 태양으로부터 약 0.7~1.5 AU 거리에위치하는 것으로 추정됩니다. 이는 지구의 현재 위치와 거의 일치합니다.골디락스존은 생명체가 존재하기 위한 필수적인 조건을 제공하지만 충분한 조건은 아닙니다. 생명체가 실제로 존재하기 위해서는 액체 상태의 물 외에도 다양한 요소들이 필요합니다.생명체가 호흡할 수 있는 산소나 질소 등의 기체가 포함된 대기가 필요합니다.태양풍으로부터 생명체를 보호할 수 있는 자기장이 필요합니다.생명체를 구성하는 유기 화합물을형성할 수 있는 화학 성분이 필요합니다.골디락스존은 태양계 내에서 생명체가 존재할 가능성이 높은 영역을 파악하는 데 중요한 역할을 합니다. 다른 항성계에서 생명체를 찾는 데에도 도움이 되는 개념입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.03
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청각 장애가 있는 사람은 멀미를 하지 않을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.나사의 우주 적응 실험에는 청각 장애가 있는 사람들을 대상으로 하는 실험도 포함되었습니다. 청각 장애가 멀미에 미치는 영향을 연구하기 위해 진행되었습니다.일반적으로 청각은 균형 감각과밀접하게 연결되어 있습니다. 내이의 전정기관에는 청각과 균형 감각을 담당하는구조가 함께 존재하기 때문입니다. 청각 장애가 있는 사람들은 멀미에더 취약하다고 알려져 있습니다.하지만 실제로 모든 청각 장애인이 멀미를 쉽게 하는 것은 아닙니다. 청각 장애가 발생한 시기나 정도 개인의 적응 능력 등에 따라 멀미에 대한 민감도가 달라질 수 있습니다.나사의 실험 결과에 따르면 청각 장애가 있는 사람들은 청각이 정상인 사람들보다멀미 증상이 덜 심하게 나타났습니다. 청각 장애인이 시각 정보와 체성 감각에더 의존하여 균형 감각을 유지하기 때문으로 해석됩니다.청각 장애가 있는 사람들이 멀미를 예방하기 위해서는 다음과 같은 방법을 시도해 볼 수 있습니다.주변 환경을 주의 깊게 관찰하고 머리를 급격하게 움직이는 것을 피합니다.몸의 움직임과 자세에 대한 인식을 높입니다.멀미 증상이 심한 경우 의사와 상의하여 약물 치료를 고려합니다.청각 장애가 멀미에 영향을 미치는 것은사실이지만 모든 청각 장애인이멀미를 쉽게 하는 것은 아닙니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.03
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화장실 변기물 내릴때 시계방향으로 물이 회전하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.화장실 변기를 내릴 때 물이 회전하는 방향은 흔히 북반구에서는 반시계 방향 남반구에서는 시계 방향으로 알려져 있습니다. 현상의 원인으로는 코리올리 효과가 가장 유력하게 언급됩니다. 실제로는 코리올리 효과 외에도 여러 요인이 복합적으로 작용하여 변기 물 회전 방향을 결정하는 것으로밝혀졌습니다.코리올리 효과는 회전하는 기준틀에서 운동하는 물체에 작용하는 관성력으로 물체의 이동 방향을 곡선으로 변형시키는 효과입니다. 지구는 자체 축을 기준으로 회전하는기준틀이므로 지표면에서 운동하는 물체는코리올리 효과를 받게 됩니다.북반구에서 물체가 남쪽으로이동할 때는 동쪽으로 북쪽으로 이동할 때는서쪽으로 휘어지는 듯한 힘이 작용합니다. 코리올리 효과는 물체의 이동 속도와 질량 그리고 지구의 자전 속도에 비례합니다.일부 사람들은 코리올리 효과가 화장실 변기 물 회전 방향을 결정하는주요 원인이라고 주장합니다. 북반구에서는 코리올리 효과에 의해 물이 반시계 방향으로 회전하고 남반구에서는 시계 방향으로 회전한다는 설명입니다.하지만 실제로는 다음과 같은 이유로 코리올리 효과가 변기 물 회전 방향에 미치는 영향은매우 미미하다고 판단됩니다.코리올리 효과는 물체의 이동 속도에 비례합니다.변기 물의 이동 속도는 코리올리 효과에 의해 영향을 받을 만큼 빠르지 않습니다. 실제로 측정된 결과 변기 물의 회전 속도는 초당 1~2cm 정도로 매우 느린 것으로나타났습니다.코리올리 효과는 물체의 질량에도 비례합니다. 변기 물의 질량은 코리올리 효과에 의해 영향을 받을 만큼 크지 않습니다.코리올리 효과는 지구의 자전 속도에 비례합니다. 지구의 자전 속도는 매우 느리기 때문에코리올리 효과 자체도 크지 않습니다.코리올리 효과 외에도 다음과 같은 다양한 요인이 변기 물 회전 방향에 영향을 미칠 수 있습니다.변기의 배수구 위치 물 내리는 방식 물통 형태 등 설계에 따라 물 회전 방향이 결정될 수 있습니다. 대부분의 변기는 시계 방향으로 배수되도록설계되어 있습니다.물 내릴 때 생성되는 소용돌이 방향이 물 회전 방향에 영향을 미칠 수 있습니다. 변기 모양 물량 낙차 등에 따라 소용돌이 방향이 달라질 수 있습니다.건물 구조 배수 시스템 바람 등 외부요인이 물 회전 방향에 영향을 미칠 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.03
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물질중에서 연속 상전과 불연속 상전이 잇는데 이러한 차이는 어떻게 발생하는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물은 0°C에서 액체에서 고체로 100°C에서 액체에서 기체로 급격하게 변화합니다. 온도 변화에 따라 물질의 성질이 변하는 현상을 상전이라고 합니다. 상전이는 크게 연속 상전과 불연속 상전으로 나눌 수 있습니다.불연속 상전은 온도 변화에 따라 물질의 성질이 급격하게 변하는 상전이입니다. 불연속 상전에는 다음과 같은 특징이 있습니다.물질마다 특정한 온도에서 상전이가일어납니다. 물은 0°C에서 액체에서 고체로 100°C에서 액체에서기체로 변합니다.상전이 과정에서 잠열이 발생하거나 흡수됩니다. 잠열은 물질의 상태 변화에 사용되는 에너지로온도 변화를 유발하지 않습니다. 물이 끓을 때 액체가 기체로 변하기 위해 열을흡수하여 잠열이 발생합니다.연속 상전은 온도 변화에 따라 물질의성질이 점진적으로 변화하는 상전이입니다. 용해도 변화 금속의 전기 전도도 변화가 대표적인 예시입니다.연속 상전에는 다음과 같은 특징이 있습니다.온도 변화에 따라 물질의성질이 점진적으로변화하기 때문에 명확한 상전 온도가 존재하지 않습니다.상전이 과정에서 비열 용량이 변화합니다. 비열 용량은 물질의 온도를 1°C 높이는 데 필요한 열에너지의 양입니다.물질마다 상전이 특징은 분자 간 인력 분자 구조 외부 환경 등에 따라 다릅니다.분자 간 인력이 강할수록 불연속 상전이일어날 가능성이 높습니다. 물 분자 사이의 강력한 수소결합은 물의 끓는점과 녹는점을 높입니다.분자 구조가 규칙적일수록 불연속 상전이 일어날 가능성이 높습니다. 결정 구조를 가진 금속은 뚜렷한녹는점을 가지고 있습니다.압력 화학적 조성 등 외부 환경은 상전이에 영향을 미칠 수 있습니다. 압력이 높아지면 물의 끓는점이 높아집니다.철은 1538°C에서 고체에서 액체로 변화하고이산화탄소는 -78.5°C에서 고체에서 기체로 승화합니다.에탄올은 온도 변화에 따라 점도가 변하고 금속은 온도 변화에 따라 전기 저항이 변합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.03
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유리라는 성분은 완전한 고체가 아닌 액체의 성질도 갖고 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.유리는 원자 또는 분자가 규칙적인 결정 구조를 가지고 있지 않고무작위로 배열되어 있습니다.이러한 구조는 액체와 유사하며 유리가 시간이 지남에 따라 천천히 흐르는이유를 설명합니다.유리는 높은 경도를 가지고 있어 쉽게 변형되지 않습니다.유리는 압축 강도가 높지만인장 강도가 낮습니다.유리는 빛을 투과시키는 투명한 물질입니다.유리는 갑작스러운 충격에 약하여 깨질 수 있습니다.높은 온도에서 유리는액체처럼 흐르기 시작합니다.유리는 점성이 높은 물질입니다. 흐르기는 하지만 매우 느리게 흐릅니다.유리는 응력을 받으면 시간이 지남에 따라 천천히 변형됩니다.유리는 비정질 고체이며 액체와유사한 구조를 가지고 있습니다.이러한 구조는 유리에 흐름성을 부여하며 시간이 지남에 따라천천히 변형될 수 있도록 합니다.유리는 높은 경도 강도 투명성을 가지고 있지만 취성이 있습니다.유리는 높은 온도에서 액체처럼 흐르며 점성이 높고 응력을 받으면 시간이 지남에 따라 천천히 변형됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.02.03
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무중력공간에서 무게라고 볼 수 있는 질량은 어떻게 측정하는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물체에 힘이 작용하지 않아 자유롭게 떠다닙니다.중력에 기반하여 작동하는 일반 저울은 무게를 측정할 수 없습니다.관성의 법칙 이용하여 물체에힘을 가했을 때 가속도와질량은 비례합니다.물체에 일정한 힘을 가하여 가속도 측정합니다.뉴턴의 제2법칙 이용하여 질량 계산합니다.간단하고 정확하며힘 측정 장치 및 가속도 측정 장치 필요하고물체의 진동 주기는 질량에 따라 달라집니다.물체를 진동시키고 주기 측정하고 진동 주기와 질량 관계 이용하여 질량 계산합니다.간단하고 휴대성이 좋고 정확도가 낮을 수 있으며무중력 공간에서도 부력은 작용합니다.물체를 액체에 담그고 부력 측정합니다.부력과 질량 관계 이용하여질량 계산하고비교적 정확하며 액체 및 측정 장치 필요합니다.우주 정거장에서 우주 저울과 관성의 법칙 이용하고 진동 저울 및 진동 이용합니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.02.03
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지구는 계속 자전/공전하는데 먼 곳의 별을 어떻게 볼 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.장노출은 망원경 셔터를 오랫동안 열어 빛을 받아들이는 방식입니다.희미한 천체를 촬영하기위해 필요합니다.지구의 자전 및 공전으로인해 이미지가 흐려질 수 있습니다.자전은 24시간 동안 한 번 회전합니다.공전은 1년 동안 태양을 한 번 공전합니다.문제점은 망원경이 고정되어 있으면 촬영 대상이 시야에서 빠져나가게됩니다.지구의 자전과 공전을 따라 망원경을 움직여 촬영 대상을 시야에유지합니다.컴퓨터 제어 시스템은 자동 추적 장치 및 가이드 센서를 사용하여 촬영 대상을정확하게 추적합니다.장점은 선명한 이미지 촬영가능하며 장노출 촬영 가능합니다.지상 망원경은 대기굴절로 인해 이미지 흐림 가능성이 높습니다.우주 망원경은 대기 굴절 영향없이 선명한 이미지 촬영 가능비교적 빠르게 움직이므로 짧은 노출 시간 사용하며천천히 움직이므로 긴 노출 시간 사용합니다.망원경은 지구의 자전과 공전을 따라 움직여 촬영 대상을 시야에 유지합니다.컴퓨터 제어 시스템은 자동 추적장치은 가이드 센서 등을 사용하여정확하게 추적합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.03
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우주에는 지구같은 행성이 얼마나 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.케플러 우주 망원경은 2009년부터 2018년까지 운영된 케플러 우주 망원경은 4000개 이상의 외계 행성을 발견했습니다.테스 망원경은 2018년부터 운영된 테스 망원경은케플러 망원경보다 더 많은 외계 행성을 발견하고 있습니다.거주 가능 영역은 별로부터 적절한 거리에 있는 행성은 액체 물이 존재할 가능성이 높으며 이는 생명체 존재에 중요한 요소입니다.지구은 극한 환경에서도 생명체가 존재한다는사실은 지구 밖 생명체 존재 가능성을 높여줍니다.화성은 과거에 물이 존재했다는 증거가발견되었으며 현재도 미생물이 살고 있을 가능성이 있습니다.유로파은 목성의 위성인 유로파는 표면아래에 액체 바다가 존재할 가능성이 높습니다.엔셀라두스은 토성의 위성인 엔셀라두스는표면 아래에 액체 바다가 존재할 가능성이 높으며 빙하에서간헐천처럼 물이 분출되는 것이관찰되었습니다.Drake 방정식은 은하계 내 지구와유사한 행성의 수를 추정하는 방정식입니다.불확실성은 Drake 방정식은 여러 변수를 포함하고 있으며 각 변수의 값에 따라추정치가 크게 달라집니다.우주 탐사은 과학자들은 우주 탐사를 통해 지구 밖 생명체를 찾기 위해 노력하고 있습니다.제임스 웹 우주 망원경은 2021년 발사된 제임스 웹 우주 망원경은 외계 행성의대기를 분석하여 생명체 존재에 대한 증거를 찾을 수 있습니다.현재까지 지구 외 생명체의 존재 여부는 확실히 밝혀지지 않았지만 과학자들은 다양한 방법으로 지구 밖 생명체 존재 가능성을 탐색하고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.03
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반도체의 원리는 어떤 원리인건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.1947년에는 미국 물리학자 존 바딘 월터 브래튼 윌리엄 쇼클리가 점 접합 트랜지스터를 발명했습니다. 이것이 최초의 반도체로 여겨집니다.1950년대에는 텍사스 인스트루먼트에서 실리콘 트랜지스터를 개발했습니다. 이는 실용적인 반도체의 시작을 의미했습니다.1960년대에는 잭 킬비는 모노리식집적 회로를 발명했습니다. 이는 하나의 칩에 여러트랜지스터를 집적한 것입니다.1970년대에는 마이크로프로세서가 개발되었습니다. 이는 컴퓨터의 핵심 부품으로 컴퓨터 혁명을 이끌었습니다.현재는 반도체는 컴퓨터 스마트폰 자동차 등 다양한 전자 기기에 사용됩니다.반도체는 반도체라는뜻이 아닙니다.반도체는 불도체와 도체의 중간적인 성질을 가진 물질이라는 뜻입니다.불도체는 전기를 전도하지 못하고 도체는 전기를 잘 전도합니다.반도체는 불도체와 도체 사이의 특성을 가지고 있어 조금만 돕는다면 전기를 잘 전도하거나 전혀 전도하지 않도록조절할 수 있습니다.반도체는 실리콘이라는 원소로 만들어집니다.실리콘은 원자 번호 14를가진 원소이며 4개의전자를 가지고 있습니다.실리콘 원자가 다른 실리콘 원자와 결합하면 공유 결합이라는 매우 강한 결합을 형성합니다.공유 결합은 전자가 자유롭게 움직일 수 없도록 하여 실리콘 자체는전기를 잘 전도하지 못합니다.하지만 불순물을 첨가하면 실리콘의 전기적 성질을 조절할 수 있습니다.불순물은 도핑이라고불리는 과정을 통해 첨가됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.02.03
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과거에 쥐라기시대라고 해서 공룡이 살았었는데 쥐라기 이전시대에는 어떤 생물이 살았었나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.내용이 많아서 인터넷에서 정보를 찾아보았습니다.페름기 (299-252백만년 전):해양 생물: 암모나이트, 삼엽충, 곤충, 두족류, 어류 등이 번성했습니다.육상 생물: 양서류, 초기 파충류 등이 나타났습니다.대멸종 사건: 페름기-트라이아스기 대멸종 사건으로 90% 이상의 종이 멸종했습니다. 트라이아스기 (252-201백만년 전):해양 생물: 암모나이트, 조개류, 물고기 등이 다양했습니다.육상 생물: 초기 공룡, 파충류, 양서류 등이 진화했습니다.대표적인 동물: 에우파르케리아, 디노케팔루스, 리오플레우론 등 페름기 (201-145백만년 전):해양 생물: 암모나이트, 백악암, 조개류, 물고기 등이 번성했습니다.육상 생물: 공룡이 주류를 이루었으며, 포유류, 조류 등이 나타났습니다.대표적인 동물: 스테고사우루스, 브라키오사우루스, 티라노사우루스 렉스 등쥐라기 이전 시대의 주요 생물 특징:해양 생물이 더 다양했습니다. 암모나이트, 삼엽충, 곤충, 두족류, 어류 등이 번성했습니다.육상 생물은 진화 초기 단계였습니다. 초기 파충류, 양서류, 공룡 등이 나타났습니다.대멸종 사건이 발생했습니다. 페름기-트라이아스기 대멸종 사건으로 90% 이상의 종이 멸종했습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.02.03
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