석유 고갈이 실제로 되나요? 어렸을때는 그렇게 배웠는데..
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 석탄을 밀어 낸 석유 역시 나무, 석탄의 뒤를 따라 가는 중이다. 이렇게 쓰다간 석유가 금방 고갈될 것이라는 종말론도 예전과 똑같다. “중국이 산업화돼 석유를 쓰기 시작하면”, “아프리카 대륙이 석유를 쓰기 시작하면”이라는 전제 역시 석탄 때와 동일하다. “전세계가 산업화돼 석탄을 쓰기 시작하면 어쩌나”와 같은 레퍼토리다.석유 고갈론의 역사는 ‘양치기 소년’과 비슷하게 전개됐다. 1914년 미국 광산국은 10년 후 미국 석유 매장량이 바닥날 것이라고 예측하곤 우울증에 빠졌다. 25년 뒤인 1939년 미국 내무부는 13년간 사용할 석유만 남았다고 재차 발표했다. 광산국의 예측대로라면, 이미 고갈됐어야 했다. 20년 뒤 내무부는 또 다시 13년치 남았다고 했다. 1970년 미국 지미 카터 대통령이 나서 “다음 10년이 끝날 쯤 우리는 전 세계의 확인된 석유 매장량을 모두 소비할 가능성이 있다”고 겁을 줬다. 석유 고갈론은 1970년대, 1980년대, 1990년대에도 줄기차게 나왔다.하지만 세계 석유 확인매장량은 무슨 조화인지 계속 늘었다. 1970년 5500억 배럴, 1980년 6000억 배럴, 1990년 1조 배럴, 2013년 1조6450억 배럴로 증가했다. 석유를 더 많이 썼는데도 말이다. 석유의 시대에, 영국 빅토리아 시대 경제학자인 스탠리 제번스가 그의 책 ‘석탄의 문제’를 되돌아 보는 것은 흥미롭다. “석탄이 있으면 거의 모든 일이 가능해지거나 쉬워진다. 만일 그것이 없다면 우리는 예전의 힘들고 궁핍한 시절로 돌아가야 할 것이다.” 만일 어느 경제학자가 석유에 대해 같은 말을 했다면, 늘어나는 매장량 앞에서 어떻게 반응했을까? “항아리 크기도 모르면서 그 안에 들어 있는 콩이 몇 알인지를 추측하려고 한다”는 구박을 들었을 지도 모른다. 최근 석유 가격이 떨어지고 있다. 석유 고갈론이 인류를 극도로 위협하던 1970~1980년대에서 현재를 쳐다보면, 아이작 아시모프가 말했다는 “도대체 어떻게 이럴 수가 있지”다. 석유가 고갈되고 있다면 가격은 당연히 천정부지로 올라야 정상이다. 희소성은 곧 가격이 아니던가? 석유가격 하락의 원인은 역시 인간의 지식과 기술발전에 있다. 과거에는 캐내기도 힘든 석유를 발견해내고, 끌어올린다. 3km 밑 셰일 암석층에서 셰일오일과 가스를 캐내는 기술은 미국을 세계 1위 산유국의 반열에 올려놓고 있다. 미국 콜로라도 인근에서 2조 배럴의 셰일오일이 발견됐다고 한다. 미국은 중동 석유 의존도를 절반으로 줄일 수 있게 됐고, 에너지 가격은 미국 제조업의 재부활이라는 혁명을 불러오는 중이다.출처 : 대한석유협회 - 자원고갈론의 진실
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절기는 어떻게 정해지게 되었나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다.대한민국에서 24절기는 아마도 조선시대 무렵부터 도입된 것으로 추정된다. 사실 조선시대 이전에는 음력을 중심으로 사용하였다. 그런데 음력은 기후와 차이가 크기 때문에 음력 달력만으로는 농사를 짓기 힘들다는 단점이 있었는데, 이를 보완하기 위하여 양력의 요소를 도입한 것이 24절기라고 할 수 있다. 그렇기 때문에 24절기는 음력이 아닌 양력과 잘 맞는다.24절기는 태양의 움직임을 이용해 만들어졌으므로 실제 태양의 운행에 맞춘 태양력과 연관되어 있으며, 태양력에서 24절기의 날짜는 매년 거의 일정하다. 앞서 말했듯이 농사를 위해 제정된 것이기 때문에 24절기의 명칭을 보면 기후, 그중에서도 농사에 필요한 행위들과 관련된 단어들이 많이 들어가 있다.당초 중국에서 쓰던 태음태양력인 대통력에서는 태양이 황도상 가장 남쪽(황경 270˚ 지점)에 있는 날을 동지로 하고, 동지로부터 다음 동지까지의 간을 24등분하여 계산했다. 이렇게 계산하면 각 절기별 시간 간격이 같아진다. 하지만 청나라 때 중국에 들어온 아담 샬(탕약망)을 비롯한 예수회 선교사들이 당시 황제의 명을 받들어 만든 새로운 태음태양력 체계인 시헌력에서는 동지를 기준으로 황도를 15˚ 간격으로 나누어 해당 기준점에 태양의 중심이 맞물리는 날을 24절기로 규정했다.지구는 케플러의 법칙에 따라 한쪽 초점에 태양이 위치한 타원 궤도로 공전하고 있고 공전 속도도 일정하지 않아서, 24절기별 시간 간격이 계절별로 다르다. 근일점에 도달하는 1월경에는 공전 속도가 가장 빨라서 절기 간 간격도 짧으며, 원일점에 도달하는 7월 경에는 공전 속도가 가장 느려서 절기간 간격도 길다. 현재 대한민국과 일본에서는 시헌력의 기준에 따라 24절기를 계산하고 있다.출처 : 나무위키 - 절기
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카페인은 몸에서 어떻게 잠을 깨울까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 개개인의 차이는 있지만, 흔히 사람들이 카페인이 들어간 식품을 먹으면 잠이 안 온다고 한다. 카페인이 심박을 증가시켜 몸을 흥분 상태로 유도하고, 수면 유도 작용을 하는 아데노신 수용체에 대신 들어가 수면 작용을 막아주기 때문이다. 허나 이러한 작용은 우리 뇌가 아데노신 수용체를 더 만들어 더욱 피곤하게 만들 수 있다. 그렇게 되면 우리몸은 카페인을 더 많이 필요로 한다.커피나 에너지 드링크를 먹어도 잘 사람은 잔다고 하는데, 맞는 말이긴 하나 이럴 경우 수면 효율이 최대 20% 정도 나빠진다. 학설에는 잠에 들었지만 뇌는 깨어 있는 상태가 유지된다고 하며 이는 뇌를 쉬게 하는 수면의 기능을 내쳐 버린 것과 같다. 너무 자주 마시면 막상 잘 때 수면마비가 오곤 한다. 허나 흔히 세간에서 커피 냅(Coffee Nap: 커피 낮잠)이라고들 부르는 방법이 있는데, 커피를 마시고 카페인이 완벽히 흡수되기 전 빠르게 20분 정도 취침 또는 휴식을 하면 그 휴식 동안 아데노신이 다 사용되어 카페인이 아데노신의 간섭 없이 아데노신 수용체에 들어가 휴식 후 거의 부작용 없이 카페인의 효과를 제대로 받을 수 있다.출처 : 나무위키 - 카페인
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양초가 공기 중의 냄새를 없애는 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 양초를 태울 때 발생하는 검은 그을림이 미세한 숯과 같은 작용을 해 공기 중의 냄새를 제거하는 효과가 있다. 담배냄새가 찌든 집이라면 꽤 유용하게 사용할 수 있다. 창을 다 열어두고 안전한 화장실에 초를 켜놓으면, 몇 시간 지나지 않아 담배냄새가 현저하게 사라진다.(출처 : 나무위키 - 양초)
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플라스틱 스티로폼과 같은 것들의 분해가 오래 걸린다고하던데 이유는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 일반적인 플라스틱이 분해되지 않는 이유는 플라스틱이 분자량이 큰 고분자이기 때문입니다. 분해가 되려면 분자들이 엮인 사슬이 절단되어 분자량이 작아져야 하는데, 고분자일수록 결합 사슬을 끊기 위해서는 많은 에너지가 필요합니다. 자연적으로는 끊기가 어려운 것이죠.출처 : 국가나노기술정책센터 발행 웹진NOW 블로그 - 생분해성 플라스틱은 어떻게 분해되는가
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곤충은 모두 날개가 있나요? 날개가 없는 곤충도 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 동물계 절지동물 육각아문 곤충강에 속하는 무척추동물들을 이른다. 《한서(漢書)》에서는 '초목곤충(草木昆蟲)'으로 나타났고, 《재물보(才物譜)》는 동물을 곤충도 포함하여 5가지로 나누었는데, 현대적 의미의 곤충 외에 거미·진드기·노래기·지네·쥐며느리·거머리 등까지 포함한 넓은 뜻을 담고 있다.(출차 : 나무위키 - 곤충)즉 곤충의 범위는 아주 넓어서 날개가 없는 곤충도 있습니다.
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플라스틱은 불에 약한데 플라스틱 봉지에 물을 넣었다고 녹지 않을 수 있나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 플라스틱이 불에 녹거나 타기 위해서는 일정 온도이상이 되어야합니다. 하지만 봉지에 물을 넣고 끓이면 봉지에 닿아 있는 물이 열을 흡수하면서 플라스틱의 온도가 올라가지 않고 그래서 일정 온도 이상되지 않아서 불에 타거나 녹지 않는 것입니다.
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달이 없어지면 사람은 어떻게되나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구는 자전축이 23.5도 기울어진 채 태양 주위를 공전하기 때문에 계절 변화가 생깁니다. 그리고 지구에 사는 모든 생물은 이러한 지구의 기후에 적응하여 살고 있습니다. 달이 지구 주위를 돌 때 달에는 지구를 끌어당기는 힘이 작용합니다. 그래서 지구는 달의 이 힘 덕분에 기울기를 23.5도로 일정하게 유지하면서 도는 것입니다. 만약, 달이 사라진다면 지구 자전축의 기울기가 변하게 되고, 그에 따라 지구의 기후도 급격하게 변하게 됩니다. 예를 들면, 따뜻하던 적도 지방에 갑자기 눈이 내린다거나, 일 년 내내 얼음으로 덮여 있던 남극과 북극에 아주 더운 날이 계속되어 얼음이 모두 녹는 일이 생길 수 있습니다. 이렇게 지구의 기후가 변하게 된다면 지구상의 생물들은 급격한 기후 변화에 적응하지 못하여 모조리 죽고 말 것입니다.그리고 달이 사라진다면 달이 지구를 당기는 힘도 사라져서 지구의 자전 속도가 빨라질 것입니다. 그렇게 되면 하루가 현재처럼 24시간이 아니라, 11시간 정도로 짧아서 우리의 생활은 물론, 지구상의 모든 동식물의 생활에도 급격한 변화가 일어나 병에 걸리거나 죽게 될 것입니다. 갯벌은 지구와 달이 서로 당기는 힘, 즉 인력 때문에 만들어집니다. 지구에서 달과 일직선인 지점에서는 달이 당기는 힘 때문에 바닷물이 몰리게 되는 밀물 현상이 일어나고 다른 쪽에는 물이 빠져나가는 썰물 현상이 일어나게 되는데, 이 썰물이 일어나는 쪽에서 갯벌이 만들어지게 되는 것입니다. 그런데 달이 사라진다면 밀물과 썰물 현상이 생기지 않으므로, 당연히 갯벌도 만들어지지 않게 될 것입니다. 그렇게 되면 갯벌에 살던 수많은 생물들이 모두 죽게 될 것이고, 그로 인해 바다 생태계에도 큰 변동이 일어날 것입니다.깜깜한 어둠 속에 빛나는 두 눈동자. 부스럭부스럭! 좁은 틈에서 고개를 내미는 쥐를 어디서인가 날아와 낚아채는 부엉이. 모두가 잠 들었을 거라 생각한 밤에도 많은 동물들이 활동하고 있습니다. 이렇게 밤에 활동하는 동물을 야행성 동물이라고 하는데, 야행성 동물은 빛이 적은 밤에 활동하기에 적합한 눈의 구조를 가지고 있습니다. 야행성 동물은 빛을 많이 받아들이기 위해 커다란 눈을 가지고 있고, 눈 뒤쪽에 빛을 반사하는 기능이 있어 자기 눈에 받아들였던 빛을 모아 다시 한 번 쏘아 보내 사물을 명확하게 볼 수 있도록 도와줍니다. 고양이나 부엉이 등의 눈이 밤에 빛나는 것이 바로 이러한 이유입니다. 하지만 아주 빛이 없으면 어떻게 될까요? 당연히 앞을 볼 수 없습니다. 야행성 동물은 적은 빛으로 잘 볼 수 있는 눈의 구조를 가진 것이지, 빛이 전혀 없으면 앞을 볼 수 없습니다. 그렇기 때문에 달빛은 야행성 동물이 활동하고 살아가는 데 중요한 역할을 합니다.출처 : 교육부 블로그 - 달이 사라지면 어떻게 될까?
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홍조류와 녹조류의 관계는 무엇이며 어떤 차이로 구별하는건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 해조류는 바다 속에서 햇빛을 이용해 광합성을 하는 식물입니다. 햇빛은 여러 가지 색의 빛이 섞여 있습니 다. 이 빛들은 각자 다른 파장을 가지고 있으며, 파장별로 다른 투과력을 가지고 있습니다. 파장이 길면 빛 입자의 진동수가 작아져 에너지는 감소하고 투과력도 감소합니다. 햇빛이 산란되어 나온 빛 중 하나인 빨 간색 빛, 적색광은 파장이 가장 긴 빛으로 투과력이 약해 깊은 바다까지 도달할 수 없습니다. 반면 파란색 빛인 청색광은 빨간색 빛보다 파장이 짧고, 투과력이 강해 깊은 바다까지 도달할 수 있습니다. 해조류는 각자 자신이 가진 체색과 반대되는 색, 즉 보색의 빛을 흡수해 광합성을 합니다. 위 사진에서 반 대되는 위치에 있는 두 색이 보색 관계입니다. 녹조류는 자신의 색인 녹색과 반대되는 빨간색 빛을 이용해 광합성을 하고, 홍조류는 적색과 반대되는 파란색 빛을, 갈조류는 빨간색 빛과 파란색 빛의 중간 지점인 황 색을 흡수합니다. 그러므로 빨간색 빛을 사용하는 녹조류는 빨간색 빛이 얕은 곳까지만 도달하기 때문에 얕은 곳에서만 분포 합니다. 또한 파란색 빛은 깊은 곳까지 도달하기 때문에 이를 사용하는 홍조류는 깊은 곳까지도 서식합니 다. 황색빛을 사용하는 갈조류는 녹조류와 홍조류 사이 중간 정도의 깊이에서 서식합니다. 결론적으로 해 조류는 자신의 몸 색과 보색 관계에 있는 빛을 주로 이용하여 광합성을 하도록 적응되었다는 것을 알 수 있 었습니다.출처 : 한국해야과학기술원 블로그 - 해조류의 서식 수심은 왜 다를까?
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원자시계는 어떤 원리로 만들어진 건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 원자시계(原子時計)는 원자의 고유진동주파수를 이용한 시계이다. 원자는 들뜸과 바닥상태를 반복하는데, 외부작용이 없으면 이 주기는 고유하다. 따라서 이 현상을 이용하면 매우 정밀하게 시간을 잴 수 있다. 수정(석영 결정)은 일정한 방향으로 힘을 가하면 압전효과에 의해 전기를 발생시키기도 하고 반대로 전압을 가하면 기계적으로 변형되기도 하는 수정발전기의 성질을 이용하면 수정편의 형상에 따라 일정한 주파수의 전기신호에 공진하는 동조회로를 만들어 발진회로로 쓸 수 있다. 이런 수정발진기에서 나온 전파는 원자가 흡수하는데 이 때 전파의 주파수와 원자의 고유진동주파수가 일치할 때 흡수정도가 최대가 된다. 이때를 고유진동주파수로 정하고 이 때의 진동주기를 측정하면 시간을 측정할 수 있다.출처 : 나무위키 - 원자시계, 수정발전기
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