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공기중에서 질소의 비중이 가장 높은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구 대기의 원소 조성이 질소가 가장 많기 때문입니다. 지구의 지각을 구성하는 원소 중 질소는 약 78%를 차지합니다. 이는 지구 대기를 형성하는 원소들도 질소가 가장 많다는 것을 의미합니다.질소는 화학적으로 매우 안정적인 원소이기 때문입니다. 질소는 반응성이 낮아 다른 원소와 쉽게 결합하지 않습니다. 대기 중에서 질소는 쉽게 없어지지 않고 오랫동안 존재할 수 있습니다.산소는 지구 대기의 원소 조성에서 두 번째로 많은 원소이지만 산소는 화학적으로 활성이 높아 다른 원소와 쉽게 결합하여 화합물을 형성합니다. 대기 중에서 산소는 질소에 비해 쉽게 없어지게 됩니다.이러한 이유로 인해 공기 중에서 질소의 비중이 가장 높게 나타나는 것입니다.구체적으로 공기의 성분은 다음과 같습니다.질소: 78.08%산소: 20.95%아르곤: 0.93%이산화탄소: 0.04%기타: 0.001%질소는 공기의 기체 성분 중에서 가장 많은 비중을 차지하고 있으며이는 지구의 대기 조성과 질소의 화학적 특성 때문입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
학문 / 화학
24.01.31
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양자역학이 지금은 많은 물리학자들의 지지를 받고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.양자 역학은 물리학자들 사이에서 거의 만장일치로 받아들여지는 이론입니다. 뉴튼의 고전 역학과 아인슈타인의 상대성이론에 버금가는 강력한 지지를 받고 있습니다. 양자 이론은 20세기 초반에발전하였으며 원자 및 아원자 입자 수준에서의자연 현상을 설명하는 데 필수적인 역할을 합니다.양자 이론은 수많은 실험에서 검증되었고 양자역학의 기본 원칙들을 사용하여 핵물리학 입자 물리학 화학 재료 과학 생물학 등 다양한 분야에서 큰 성공을 거두었습니다. 양자역학은 반도체 기술 레이저 의학 진단 기기 등 현대 기술의 많은 발전에 직접적인기여를 하였습니다.그러나 양자역학과 일반 상대성이론 사이에는 여전히 일관되지 않은 부분이 있습니다. 블랙홀과 우주 초기 조건들은 양자역학과 일반 상대성 이론의 통합된 이해가 필요한 영역입니다. 이처럼 두 이론의 통합을 시도하는 대안적인 이론으로는 끈 이론 및 루프 양자 중력 이론 등이 있으나 아직 어느 것도 확고하게 입증되거나 널리 받아들여진 상황은 아닙니다.한편 대안으로 제시되는 이론으로는 숨겨진 변수 이론이 있지만 이러한 이론들은 벨의 부등식실험과 같은 실험적 결과들에 의해 중요성이 크게 감소하였습니다.다세계 해석등 양자역학의 다양한 해석이 존재하지만 이들은 기본적으로양자 역학의 예측에 동의합니다.결론적으로 양자역학은 현대 물리학에서 핵심 이론적 기둥 중 하나이며 물리학계의 대부분은 이를 지지합니다. 이 이론의 깊은 본질과 적용 범위에 대한 탐구와 이해는 여전히 진행 중인 연구 분야입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.01.31
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녹고 있는 빙하를 다시 얼릴 수 있는 기술은 없나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.북극과 남극의 빙하를 인위적으로 다시 얼리는 아이디어는 창의적이고 지구 온난화와 해수면 상승 문제에 대한 대응책으로서 매우 흥미로운 접근입니다. 실제로 과학자들과 엔지니어들은 이와 유사한 개념을 모색하고 실험하기도 합니다. 바람을 이용해서 물을 펌핑하여 얼음의 두께를 증가시키려는 프로젝트나 바다물을 얼려서 북극 해빙을 복원하려는 시도가 일부 제안되었습니다.매우 넓은 지역에 걸쳐 빙하를 얼리려면 상상할 수 없을 정도로 많은 에너지가 필요합니다. 이 에너지를 생산하기 위해 화석 연료를 사용하게 되면 오히려 온실가스 배출량을 증가시켜 지구 온난화를 더욱 가속화시킬 수 있습니다.현존하는 기술로는 극지의 엄청난 양의 물을 얼릴 수 있는방법이 현실적이지 않습니다. 기술적 과제는 물론 이를 실현하기 위해 필요한 기계와 인프라 설치는 또 다른 환경적 영향을 초래할 수 있습니다.인위적으로 얼음을 생성하는과정이 지역 생태계에 어떤 영향을미칠지 미세한 기후 변화나 해류에어떤 부정적인 파생 효과가 있을지를 예측하기 어렵습니다.이러한 접근법은 근본적인 문제인 지구 온난화의 원인을 해결하지 않습니다. 지속 가능하지 않을 뿐만 아니라 장기적인 해결책이 되지 못할 수도 있습니다.지구 온난화와 해수면 상승 문제를 해결하기 위해서는온실가스 배출을 감축하고 지속 가능한 에너지 원을 사용하는 것과 같은 근본적인 해결책을 찾아야 합니다.에너지 효율성 향상 재생 가능 에너지원으로의 전환 탄소 포집 및저장 기술 개발 산림 보전 및 조성 등이 포함됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.31
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동물마다 한 배에 낳는 새끼의 숫자가 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.한 배에 낳는 새끼의 수 즉 산자 수는 동물의 생식 전략에서중요한 부분입니다. 이 전략은 각종 주변환경 요인과 진화 과정에서 선택된 특성들에 의해 결정됩니다. 일반적으로 포식자에게 노출될 위험이 높거나 자연 환경이 가혹하여 새끼의 생존률이 낮은 종들은 한 번에 많은 수의 새끼를 낳아 적어도 일부가 생존하도록 합니다. 비교적 안전한 환경에 살거나 부모의 보호를 많이 받아 생존률이 높은 종들은 적은 수의 새끼를 낳는 경우가 많습니다.높은 수준의 부모 투자가 필요한 종들은 적은 수의 새끼에 더 많은자원을 집중할 수 있습니다. 마치 소나 말 같은 큰 포유류가 일반적으로 한 마리의 새끼에게 많은 양육을 제공하는 것처럼요. 이에 반해 돼지나 개처럼 적은 부모 투자로도짧은 시간 내에 독립할 수 있는새끼들은 한 번에 많은 새끼를 낳습니다.체사이즈가 크고 이동성이 뛰어나며사회적으로 복잡한 구조를 가진 종은한 번에 적은 수의 새끼를 낳으며 더 오랜 시간 동안 그들을 양육합니다. 이는 새끼들이 성공적으로 자라서 번식에참여할 확률을 높여주는 전략입니다.짧은 생식주기를 가진 종은 더 빨리 더 자주 번식할 수 있으며 이는 한 번에 적은 수의 새끼를 낳는 데 덜 의존적입니다. 장기간의 생식주기를 가진 종들은 자손을 더 많이 더 성공적으로 남겨야만 자신들의 유전자가 다음 세대로 전달될 확률을 높일 수 있습니다.먹이 서식지 기후 조건 등 환경 요인의불확실성이 높은 곳에서 서식하는 종은 높은 번식률을 통해 높은 환경 변동성에 대처할 수 있습니다.이처럼 다양한 요인들이 종마다 새끼의 수를 결정하며 이는 각 종의 생존과번식 전략에 최적화되어 진화해 온 결과라고 볼 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.31
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한반도에 사는 멧돼지와 제주도에 사는 멧돼지가 같은 종인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.한반도와 제주도에 서식하는 멧돼지는 은 종으로 모두 참멧돼지라는 종에 속합니다. 참멧돼지는 아시아 유럽 아프리카의 넓은 범위에 분포하는 토착종입니다. 제주도에 사는 멧돼지도 본래는 한반도에 서식하는 멧돼지와 같은 종입니다.제주도와 같이 격리된 섬의 경우 동물들이오랜 기간 동안 섬 내에서 독립적으로 진화하는 경우가 있어 몇몇 차이점을 보이는 경우가 있습니다. 이러한 격리된 환경에서 오랜 기간동안 생태적 유전적 적응이 일어나면 섬 고유의 아종이나 변종이 형성될 수 있습니다.제주도의 멧돼지도 오랜 시간 동안섬의 독특한 환경에 맞게 적응해왔기 때문에 크기나 외형 생태적 특성에서한반도의 멧돼지와 약간의 차이를 보일 수 있습니다. 이러한 차이는 이미 정립된 멧돼지의서로 다른 아종으로 분류하기에 충분하지 않을 수 있으며 여전히 같은 종으로 간주됩니다.종과 아종을 구분하는 기준은 복잡하고 연구자마다 의견이 다를 수 있습니다. 현대의 유전학적 연구는 종과 아종을 세분화하는 데 중요한 정보를 제공할 수 있으며 지속적인 연구를 통해 더 상세한 분류가 이루어질 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.31
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수성이 명왕성보다 작은데 왜 행성의 위치를 유지하고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.명왕성이 행성의 지위를 잃은 것은크기 때문만이 아닙니다. 2006년 국제천문연맹은 행성의 정의를 새롭게 정립하면서 명왕성이 그 기준에 부합하지 않는다고 판단했습니다. 천체는 태양 주변을 공전해야 합니다.천체는 자체 중력으로 인해 충분히 둥근 모양을 이루어야 합니다.천체는 궤도 근처의 다른 물체들로부터 지역을 청소한 상태여야 합니다.수성은 이 모든 조건을 충족합니다. 수성은 태양을 공전하며 자체 중력으로인해 충분히 둥근 형태를 가지고있고 궤도 주변을 청소했습니다.반면 명왕성은 태양을공전하며 둥글기는 하지만 궤도 근처의 지역을완전히 청소하지 못했습니다. 명왕성은 태양계의 가장 바깥쪽에 위치한 쿠이퍼 벨트에 있는 다양한 물체들과 공간을 공유하고 있기 때문에 IAU의 정의에 따라 왜소행성으로 분류되었습니다.크기와 관련해서 말씀드리면 수성은 명왕성보다 질량이 더 크고 둥근 형태를 유지하는 데 필요한 중력을 가지고 있습니다. 명왕성의 경우 자신의 궤도 경로를청소하지 못했기 때문에 행성으로 분류되지 않는 것이며 크기 자체가 행성 분류 기준에서 결정적인 요소는 아닙니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.31
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공룡이 모두 멸종했을 때 작은 공룡도 멸종한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소행성 충돌로 인해 쥐라기와백악기를 지배하던 공룡이 멸종한 것은 널리 받아들여지는 가설입니다. 이 소행성 충돌은 약 6천6백만 년 전에 일어났으며 이로 인한 영향은지구 전체적으로 극심한 환경 변화를가져왔습니다.충돌로 발생한 엄청난 에너지는 직접적인 폭발 열파 그리고 지진을유발했습니다. 이는 반경 수백 킬로미터 내에있는 모든 생명체에게 즉사를 가져왔을 수 있습니다.충돌로 대량의 먼지와이산화황이 대기 중에 배출되어 태양 빛을 차단했습니다. 이로 인해 지구 전체의 기온이 하락하고 핵겨울이 일어났을 가능성이 있습니다.태양 빛이 차단되면서 식물의 광합성 작용이 어려워졌고 식물 생태계가 붕괴됐습니다. 이는 식물을 먹이로 하는 모든 동물과 그것을 먹고 사는 육식동물에게 영향을 미쳤습니다.충돌은 해양 생태계에도 큰 타격을 주어 대규모 해양 생물의 멸종을 초래했습니다.작은 공룡에 대해 말하자면 몸집이 작다고 해서 반드시 살아남을 수있는 것은 아닙니다. 이번 사건으로 발생한 환경 변화는 음식 연쇄를 붕괴시켰고 이는 작은 동물들에게도 영향을 미쳤습니다. 많은 작은 공룡이 엄청난 기후 변화와먹이가 되는 식물이나 다른 동물의 부족으로 인하여 결국 생존할 수 없었습니다.결국 작은 공룡들도 멸종의 운명을피하지 못한 것입니다.하지만 모든 공룡이 완전히 멸종한 것은 아닙니다. 현대의 새들은 소형 공룡에서 진화했다고 합니다. 이들은 크기가 작고 대사율이 높으며 비행하는 능력이 있어서 환경 변화에 잘 적응하고 멸종을 피해 다양한 형태로 살아남았습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.31
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화성에 처음으로 착륙한 우주 탐사선은 무엇인가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.화성에 처음으로 발을 디딘 탐사선 즉 성공적으로 착륙하여 화성 표면의 사진을전송한 최초의 탐사선은 1976년에 NASA에서 발사한 바이킹 1 입니다. 바이킹 1 호는 화성 표면에 대한 다양한 과학적 데이터와 사진을 지구로 전송하여인류에게 화성에 대한 첫 번째 자세한 정보를 제공했습니다.그러나 바이킹 1 호의 임무는오래 전에 종료되었으며 이 탐사선은더 이상 활동하고 있지 않습니다. 이후 여러 탐사선과 로버가 화성에 보내져 다양한 연구를 수행하고 있으며 오늘날에는 더 고도화된 기술을 갖춘 탐사선들이 화성의 지질 기상 환경 등을 조사하며 활발히 활동하고 있습니다.퍼시비어런스 로버는 NASA의 최신 화성 탐사 임무의 일환으로 2021년 2월에 화성에 착륙했으며 큐리오시티 로버 역시 2012년부터 화성의 표면을 탐사하며활동 중입니다. 이 로버들은 화성 표면의 세부 사진은 물론 다양한 과학적 분석 결과를 지속적으로지구로 전송하고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.31
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닥터피쉬가 사람의 각질을 먹는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.닥터피쉬는 사람의 죽은 피부 세포나 각질을 먹는 것으로 유명합니다. 이들이 각질을 먹는 이유는본능적이며 생존 전략의일부입니다. 닥터피쉬는 자연 서식지에서 일반적으로 바닥재나 특정 식물에 서식하는 미생물 조류죽은 피부 세포와 같은 유기물을먹이로 삼습니다.인간의 죽은 각질층은 닥터피쉬에게 쉽게 접근할 수 있는 단백질 및 기타 영양소의 풍부한 원천을 제공합니다. 스파 같은 환경에서 닥터피쉬에게제공되는 다른 먹이가 제한적이거나 없을 때이 물고기들은 생존을 위해 사람의 각질을 먹게 됩니다. 이 행동은 물고기에게 자연스러운 것이지만 인간의 관점에서 보면 피부 관리 기술로 받아들여지곤 합니다.닥터피쉬 치료법이 인기를 얻은 이후 많은 사람들이 건조한 피부나 질환으로 고통받는 부위의 피부를개선하기 위해 이러한 치료를 받았습니다. 이 방식이 효과적이라고 주장하는 동안 일부 전문가들은 위생과 관련된 우려를 제기하기도 했습니다. 같은 물고기가 여러 고객에게 사용될 경우 감염의 위험이 있다는 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.31
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우리나라에서는 겨울에 이산화탄소 함량이 높아지나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.맞습니다 나무는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하는 광합성 과정을 수행하는데 이는 주로 잎을 통해 이루어집니다. 나무들이 잎을 잃는 가을과 겨울 동안에는 광합성 활동이 감소하거나거의 멈추게 됩니다.이로 인해 같은 지역에서의 나무들의CO2 흡수량은 계절에 따라 변동합니다. 봄과 여름에는 나무들이 왕성하게 광합성을 하여 대기 중의 CO2를많이 흡수하지만 겨울에는 이러한 활동이 줄어들기 때문에 이산화탄소의 순 흡수량이감소합니다. 이것이 곧바로 공기 중의 이산화탄소 함량이 높아진다는 것을 의미하진 않습니다.계절적 이산화탄소 농도의 변화는 지구 전체의 대기와 생물권의 복잡한 상호 작용에 의해 결정됩니다. 나뭇잎이 없는 기간 동안 해당 지역의 나무들은 상대적으로 덜 중요한 역할을 하게 되지만 대기 중 CO2 농도에는 다른 여러 요인들이 영향을 끼칩니다.바다는 대규모의 탄소저장고로 작용하여 CO2를 흡수하고 방출합니다. 해양의 흡수 능력은 온도 해류 풍향 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다.겨울에는 북반구에서 나무들이 잎을 떨구지만남반구는 여름이므로 상대적으로 광합성을 많이 하여 CO2를 흡수합니다.열대 우림과 같은 지역은 연중광합성을 합니다.겨울철에는 난방과 에너지 사용량이 증가하는데 이는 화석 연료의 사용을 더 많이 필요로 하여 대기 중 CO2 농도를 증가시킬 수 있습니다.가을과 겨울 동안에는 나뭇잎과 다른 유기물의 분해 과정이 CO2를 생성할 수 있습니다.전체적으로 볼 때 대기 중 이산화탄소 농도는 연간 사이클을 갖고 수년에 걸쳐 점진적으로 상승하는 경향이 있지만 이는 주로 인간에 의한 화석 연료 사용의 결과입니다. 답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.31
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