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우주의 지평선과 우주의 크기 차이가 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주의 지평선과 크기는 서로 다른 개념입니다.우주의 지평선은 우주가 팽창하는 속도 때문에 아무리 빛이 빠르게 이동해도 도달할 수 없는 거리를 말합니다. 우주의 지평선은 우주의 크기를 나타내는 것이 아니라 우주의 팽창 속도를 나타내는 지표입니다.우주의 크기는 우주에 존재하는 모든 물질의 총량을 말합니다. 우주의 크기는 우주의 지평선보다 훨씬 클 것으로 생각됩니다.우주의 지평선은 우주의 팽창 속도에 따라 달라집니다. 우주의 팽창 속도가 빠를수록 우주의 지평선은 멀어집니다. 현재의 우주 팽창 속도는 초당 약 70km로 이를 바탕으로 계산하면 우주의 지평선은 약 465억 광년입니다.우주의 크기는 아직 정확하게 알려지지 않았습니다. 우주의 팽창 속도가 계속해서 증가한다면 우주의 크기는 무한대에 가까워질 것으로 생각됩니다. 우주의 팽창 속도가 어느 시점에서 멈춘다면 우주의 크기는 유한할 것으로 생각됩니다.현재까지의 연구 결과에 따르면 우주의 크기는 약 930억 광년으로 추정됩니다. 우주의 지평선보다 약 2배 더 크다는 것을 의미합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.19
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직렬공진이란 무엇을 말하는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.직렬연결과 직렬공진은 둘 다 전기 회로에서 두 개 이상의 부품을 직렬로 연결하는 것을 의미합니다. 직렬연결은 두 개 이상의 부품을 단순히 직렬로 연결하는 것을 의미하는 반면 직렬공진은 특정한 주파수에서 임피던스가 최소가 되는 현상을 의미합니다.직렬연결의 경우 두 개 이상의 부품의 임피던스가 서로 더해집니다.저항 R1과 저항 R2를 직렬로 연결하면 전체 임피던스는 다음과 같이 구할 수 있습니다.Z = R1 + R2직렬공진의 경우 두 개 이상의 부품의 임피던스가 서로 상쇄되어 임피던스가 최소가 됩니다. 인덕터 L과 캐패시터 C를 직렬로 연결하면 특정한 주파수에서 다음과 같은 조건이 성립합니다.XL = Xc이때 직렬 회로의 임피던스는 다음과 같이 구할 수 있습니다.Z = √(XL^2 + Xc^2)따라서 직렬공진이 일어나는 주파수는 다음과 같이 구할 수 있습니다.f = 1 / √(LC)직렬공진은 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 라디오나 TV의 수신기에서는 직렬공진을 이용하여 원하는 주파수의 신호만을 선택적으로 수신합니다. 필터나 공진기 등에서도 직렬공진이 활용됩니다.따라서 직렬공진은 직렬연결의 특수한 경우라고 할 수 있습니다. 직렬공진은 특정한 주파수에서 임피던스가 최소가 되는현상을 의미하며 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 기계공학
24.01.19
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목성에도 토성처럼 고리가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.네, 목성도 고리가 있습니다. 목성의 고리는 토성의 고리에 비해 훨씬 얇고 희미하여 지구에서 관측하기 어렵습니다. 목성의 고리는 크게 세 부분으로 나눌 수 있습니다.주 고리: 목성의 가장 밝고 두꺼운 고리로 대부분의 고리 물질이 모여 있습니다. 주 고리의 물질은 주로 암모니아 얼음과 먼지로 이루어져 있습니다.고사머 고리: 주 고리의 바깥쪽에 위치한 고리로 주 고리보다 얇고 어둡습니다. 고사머 고리의 물질은 주로 먼지로 이루어져 있습니다.헤일로 고리: 목성의 가장 바깥쪽에 위치한 고리로 매우 얇고 희미하여 관측하기 어렵습니다. 헤일로 고리의 물질은 주로 암모니아 얼음과 먼지로 이루어져 있습니다.목성의 고리는 토성의 고리와 마찬가지로 소행성이나 혜성의 충돌로 인해 발생한 것으로 추측됩니다. 목성의 위성인 아드라스테아와 메티스에서 방출된 물질도 고리에 기여하는 것으로 생각됩니다.토성의 고리는 주로 얼음으로 이루어져 있지만 목성의 고리는 먼지로 이루어진 부분이 많습니다. 목성의 대기가 토성의 대기보다 밀도가 낮기 때문으로 생각됩니다. 목성의 대기가 밀도가 낮기 때문에 먼지가 고리에 머무르기 어렵고 쉽게 우주 공간으로 흩어집니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.19
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진공의 상태에서도 소리가 전달 될 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.네 맞습니다. 소리는 공기와 같은 매질이 있어야 전달됩니다. 진공상태는 아무것도 존재하지 않는 상태이기 때문에 소리가 전달되지 않습니다. 진공상태에서 누군가 소리를 지른다면 같은 진공상태에 있는 사람은 아무리 가까이 있어도 그 소리를 들을 수 없습니다.소리는 물리적 파동의 일종으로 매질을 통해 전달됩니다. 공기 중의 소리는 공기 분자의 진동에 의해 전달됩니다. 소리를 내는 물체가 공기를 진동시키면 그 진동이 인접한 공기 분자로 전달되고 이 과정이 계속되면서 소리가 전달되는 것입니다.진공상태에는 공기 분자가 존재하지 않기 때문에 소리를 내는 물체가 진동을 일으키더라도 그 진동이 다른 공기 분자로 전달될 수 없습니다. 소리가 전달되지 않는 것입니다.우주 공간은 진공 상태에 가깝기 때문에 우주 공간에서 소리는 전달되지 않습니다. 우주 비행사들은 서로 대화를 하기 위해 통신 장비를 사용합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.19
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비는 최대 며칠까지 내릴 수가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구 초창기의 장마는 호모시스테릭 기후라는특수한 기후 조건에 의해 발생한 것으로 추측됩니다. 호모시스테릭 기후는 지구의 대기가메탄 아산화질소 수증기 등으로 이루어져 있었던 것으로 추측됩니다. 대기 구성은 태양의 복사 에너지를 효과적으로 흡수하여 지구의 온도를 상승시켰고 그 결과 지구 전체에 장기간동안 비가 내렸던 것으로 추측됩니다.현재의 환경에서는 호모시스테릭기후와 같은 조건이 조성되기 어렵기 때문에 지구 초창기와 같은 장기간 동안 비가 내리는 일은 일어나지 않을 것으로 생각됩니다.이론적으로는 지구 대기의 수증기함량이 극도로 높아진다면 몇 주심지어 몇 달 동안 비가 내릴 수도 있을 것으로 생각됩니다.조건은 지구의 기후 시스템을 크게 변화시킬 수 있기 때문에현실적으로 일어날 가능성은 매우 낮습니다.현재까지 관측된 가장 긴 장마는 1974년부터 1977년까지 4년 동안 영국에서 발생한 장마입니다. 이 장마 기간 동안 영국의 평균 강수량은 평년의 약 2배에 달했습니다. 이 장마로 인해 영국 전역에 홍수와 산사태가 발생하여 큰 피해가 발생했습니다.앞으로 지구의 기후 변화가 심화된다면 현재와 같은 장마의 규모와 빈도가 증가할 가능성은 있습니다.지구 초창기와 같은 200만년 간의 장마가 다시 발생할 가능성은 매우 낮다고 할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.19
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알칼리 금속과 알칼리 토 금속 이름 유래
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.알칼리와 알칼리 토금속은 화학 용어로 주기율표의 1족과 2족에 속하는 원소를 지칭합니다.알칼리는 물과 반응하여 수산화이온(OH-)을 생성하는 원소를 말합니다. 알칼리의 대표적인 예로는 리튬(Li) 나트륨(Na) 칼륨(K) 루비듐(Rb) 세슘(Cs) 프랑슘(Fr)이 있습니다.토금속은 알칼리와 비슷한 성질을 가지고 있으나 알칼리보다 반응성이 약한 원소를 말합니다. 토금속의 대표적인 예로는 베릴륨(Be) 마그네슘(Mg) 칼슘(Ca) 스트론튬(Sr) 바륨(Ba) 라듐(Ra)이 있습니다.토는 흙을 의미하는 단어입니다. 토금속이 흙과 관련이 있는 단어인 이유는 토금속이 주로 지각에 존재하기 때문입니다. 토금속은 지각의 약 3%를 차지하는 것으로 추정되며 주로 염화물 탄산염 수산화물 등의 형태로 존재합니다.토금속은 다양한 분야에서 사용됩니다. 베릴륨은 항공기 우주선 원자력 발전소 등의 재료로 사용됩니다. 마그네슘은 자동차 가전제품 건축 자재 등의 재료로 사용됩니다.칼슘은 시멘트 석회 치약 등의 재료로 사용됩니다. 스트론튬은 불꽃놀이 화약 등의 재료로 사용됩니다. 바륨은 X-선 사진 촬영 레이더 음파 탐지 등의 분야에서 사용됩니다.따라서 알칼리와 알칼리 토금속은 화학 용어로 주기율표의 1족과 2족에 속하는 원소를 지칭합니다. 토금속은 알칼리와 비슷한 성질을 가지고 있으나 알칼리보다 반응성이 약한 원소이며 주로 지각에 존재하기 때문에 토와 관련이 있는 단어라고 할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.19
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최초의 인공위성은 어느나라가 발사했나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.세계에서 최초로 인공위성을 발사한 나라는 소련입니다. 소련은 1957년 10월 4일 R-7 로켓을 이용하여 스푸트니크 1호를 발사했습니다. 스푸트니크 1호는 지구 주위를 공전하는 최초의 인공위성으로 지구에서 발사된 최초의 인공 물체이기도 합니다.스푸트니크 1호의 발사는 인류 역사에 큰 전환점이 되었습니다. 스푸트니크 1호의 발사는 우주 시대의 개막을 알렸으며 미국과 소련의 우주 개발 경쟁을촉발했습니다.미국은 1958년 1월 31일 주노 1호를 발사하여 소련에 이어 두 번째로 인공위성을 발사하는국가가 되었습니다. 스푸트니크 1호의 발사는 미국에게 큰 충격이었고 미국은 우주 개발에 박차를 가하게 되었습니다.현재까지 인공위성을 발사한 국가는 90여 개국 이상에 달합니다. 인공위성은 통신 방송 기상 관측 위성 항법 군사 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.19
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원자력발전소는 어떤 원리로 전기를 만드나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.원자력 발전소는 핵분열을 이용하여 전기를 생산합니다. 핵분열이란 원자핵이 둘로 분열하면서 엄청난 에너지를 방출하는 현상을 말합니다. 원자력 발전소에서는 우라늄-235라는 원소를 이용하여 핵분열을 일으킵니다.우라늄-235는 자연계에 존재하는 우라늄의 약 0.7%에 불과하지만 핵분열을 일으키는 성질이 매우 강합니다. 우라늄-235의 핵에 중성자가 충돌합니다.중성자의 충돌로 인해 우라늄-235의 핵이 두 개로 분열합니다.우라늄-235의 핵분열로 인해 두 개의 중성자가 방출됩니다.방출된 중성자가 다른 우라늄-235의 핵에 충돌하여 핵분열을 일으킵니다.이러한 과정이 연쇄적으로 일어나면서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다. 이 에너지는 원자로 내부의 물을 끓여 증기로 만듭니다. 증기는 터빈을 돌려 발전기를 작동시켜 전기를 생산합니다.원자로는 핵분열이 일어나는 곳으로 우라늄-235의 연료를 저장하고 있습니다.냉각재는 원자로 내부의 열을 빼앗아 가는 역할을 합니다.증기발생기는 냉각재의 열로 물을 끓여 증기로 만듭니다.터빈은 증기의 힘으로 회전하면서 발전기를 작동시킵니다.발전기는 터빈의 회전으로 전기를 생산합니다.연료 효율이 높아서 적은 양의 연료를 사용해도 많은 전기를 생산할 수 있습니다.온실 가스 배출량이 적어서 환경에 유리합니다.핵분열 과정에서 방사성 물질이 발생합니다.사고 발생 시 대규모 피해를 초래할 수 있습니다.원자력 발전소는 이러한 장단점을 가지고 있기 때문에 안전성에 대한 철저한 관리가 필요합니다.답변이 마음에 드셨다면 채택을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.19
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흡입하는 기계들의 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.진공청소기의 공기흐름은 진공을 이용하여 만들어집니다. 진공은 공기의 압력이 낮은 상태를 의미합니다. 진공청소기의 흡입구는 공기의 압력이 낮은 공간으로 만들어져 있습니다. 흡입구 주변의 공기가 압력차에 의해 흡입구로 들어오게 됩니다.진공청소기의 흡입구는 일반적으로 모터에 연결되어 있습니다. 모터는 공기를 회전시켜흡입구로 끌어당깁니다. 모터의 회전 속도가 빠를수록 흡입구로 들어오는 공기의 양이 많아집니다.진공청소기의 흡입구에는 필터가 장착되어 있습니다. 필터는 먼지와 같은 이물질을 걸러내는 역할을 합니다. 필터가 없으면 먼지와 같은 이물질이 모터에 들어가 모터의 수명을 단축시킬 수 있습니다.모터는 공기를 회전시킵니다.회전하는 공기는 흡입구로 끌어당깁니다.흡입구로 들어온 공기는 필터를 통과합니다.필터를 통과한 공기는 배출구로 배출됩니다.진공청소기의 공기흐름은 이러한 과정을 통해 만들어지기 때문에 흡입기계라고 할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 기계공학
24.01.19
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지구가 탄생하고 산소가 만들어지기 전까진 아무런 생명체가 없었던 것이죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구가 탄생할 때부터 산소는 존재하지 않았습니다. 지구는 태양계에서 형성된 초기에는 매우 뜨거웠고 대기는 주로 수증기와 메탄 아산화질소 등으로 이루어져 있었습니다. 산소가 거의 존재하지 않았습니다.생명체의 탄생은 지구가 식어서 대기가 안정화된 이후에 이루어졌습니다. 최초의 생명체는 아마도 산소가 없는 상태에서 살 수 있었던 세균이나 박테리아일 것으로 추측됩니다. 생명체는 바다에서 유기물을 이용하여 에너지를 얻고 질소와 이산화탄소를 이용하여 단백질과 당을 합성하면서 살아갔습니다.약 25억 년 전 지구의 대기에 산소가 증가하기 시작했습니다. 이는 생명체가 산소를 생성하기 시작했기 때문으로 추측됩니다. 최초로 산소를 생성한 생명체는 아마도 시아노박테리아일 것으로 추측됩니다.시아노박테리아는 광합성 과정을 통해 태양 에너지를 이용하여 물과 이산화탄소를 분해하고 산소와 포도당을 생성합니다.산소의 증가는 지구의 생태계에 큰 변화를 가져왔습니다. 산소는 다른 생명체에게 독성이기 때문에 산소가 증가함에 따라 산소에 적응하지 못한 생명체는 멸종했습니다. 산소를 이용하여 에너지를 얻을 수 있는 생명체는 번성하게 되었습니다. 생명체 중에는 식물과 동물도 포함되어 있습니다.따라서 지구가 탄생할 때부터 산소가 존재하지 않았기 때문에 최초의 생명체는 산소가 없는 상태에서 살 수 있었던 생명체였을 것으로 추측됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.19
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