우주선이 지구궤도 진입하는것과 ICBM 이 재진입하는것은 무엇이 다른가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. ICBM과 우주선의 대기권 재진입, 공통점•차이점은?ICBM 역시 대기권 재진입 기술이 중요합니다. 보통 발사체 제작 기술과 핵탄두 소형화 기술, 그리고 여기에 대기권 재진입 기술을 합 쳐 ICBM 완성의 3대 기술이라고 합니다. ICBM의 사거리는 5.500km 이상입니다. 포물선을 그리며 목표물을 향해 날아가는 탄도미 사일의 특성상이 정도 거리를 비행하기 위해서는 대기권 밖으로 나갔다가 다시 들어와야 합니다.그런데 우주선과 ICBM의 대기권 재진입 목표는 분명히 다릅니다. 우주선은 사람이나 화물을 태우고 있는 만큼 안전한 착지가 최우선 목표지만, ICBM은 목표물 파괴가 최우선입니다. 그래서 우주선은 안전하게 회수할 수 있도록 감속 비행을 하는 데 반해 ICBM은 그 럴 필요가 없습니다. 오히려 빠른 속도가 목표 달성에 더 효과적입니다. 모양이 조금씩 다르지만, 대부분의 ICBM이 원뿔 모양을 취하 는 것도 이처럼 빠른 속도로 대기권에 재돌입해 목표물을 효과적으로 타격하기 위해서입니다.출처 : 한국항공우주연구원 - 지구 나갈 때보다 들어 올때 더 어렵다?
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우주를 나가는것보다 진입하는것이 더 어렵다고 하는데 왜그런건가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구에서 나가는 것보다 우주에서 다시 들어오는 것이 힘든이유는 적절한 속도로 줄여야 하고 대기권으로 진입하는 각도도 정확해야 하기 떄문입니다. 지난 2003년 2월 1일, 우주에서 임무를 마치고 지구로 귀환하던 미 우주왕복선 컬럼비아호가 지상 60km에서 공중 폭발했습니다. 이 사고로 탑승 승무원 7명 전원이 사망하고, 1만 2,000개에 달하는 파편이 비처럼 쏟아져 내렸습니다. 컬럼비아호의 노후화(1981년 첫 취향)도 사고와 연관이 있었지만, 직접적인 원인은 발사 당시 중앙의 액체추진제 탱크(사진의 주황 색 탱크)에서 단열재 파편이 떨어지면서 컬럼비아호 왼쪽 날개에 부딪혀 생긴 구멍 때문으로 추정됩니다. 지구 궤도에서 임무를 수행 하고 있을 때는 큰 문제가 되지 않았는데 대기권 재진입 시 고온의 공기가 이곳으로 유입되면서 날개부터 파괴가 시작되어 결국 자세 를 잃고 공중분해된 것입니다. 이처럼 대기권으로 재진입할 때는 작은 결함도 치명적인 사고로 이어집니다. 대기권 재진입에서 가장 중요한 요소는 감속입니다. 이 론상으로 속도를 줄이는 가장 쉬운 방법은 반대 방향으로 추진력을 발생시켜 속도를 줄이는 것이겠지요? 초속 7.9km의 속도로 지구 를 돌던 우주선의 속도를 감속하기 위해서는 그 정도의 속도를 낼 때와 맞먹는 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. 하지만 단순히 감속 을 위해 엄청난 양의 추진제를 더 싣고 올라가는 대신 로켓 공학자들은 좀 더 효율적인 방법을 찾아냈습니다. 그것은 바로 공기의 저 항을 이용하는 것입니다.출처 : 한국항공우주연구원 - 지구 나갈 때보다 들어 올때 더 어렵다?
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혈액형 RH +-는 어떤 차이인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 혈액형의 하나. ABO식 혈액형과는 별개로 있는 혈액형이다. 1940년에 발견되었고, 발견자는 ABO식 혈액형을 발견한 카를 란트슈타이너 등이다. 명칭의 유래는 이 혈액형을 검출하는 데 쓰이는 항혈청을 얻기 위한 동물인 붉은털원숭이(Rhesus monkey)의 앞문자에서 따온 것. 히말라야원숭이(붉은털원숭이)의 혈구로 면역을 준 토끼의 혈청에 사람의 혈액을 반응시키면 혈구가 응집하는 경우가 있고 그렇지 않은 경우가 있다. 응집하면 이를 Rh+로, 응집하지 않으면 Rh-로 분류한다. 크게 Rh+형과 Rh-형으로 나눈다. 이중 Rh+ 형이 대다수를 차지하며, 전세계적으로 85% 정도가 Rh+형이고 나머지 15% 가량이 Rh-형이다. 읽을 때는 Rh+는 Rh positive, Rh-는 Rh negative라고 읽는다. 우리말로 Rh 양성과 Rh 음성으로 읽는데, 대부분은 Rh 플러스, Rh 마이너스로 읽는 편이다. 대부분 서양에서는 ABO식을 합쳐서 부를 때 예를 들어 Rh+A형을 A Positive(A양성이라는 뜻)라고 부른다. 동아시아인은 0.5%정도가 Rh-이지만, 서양에서는 15%가 Rh-이다.출처 : 나무위키 - Rh식 혈액형아직 정확히 왜 Rh+혈액형이 많은지는 정확히는 모른다고 합니다. 다만 Rh+ 혈액형이 Rh-혈액형보다 우성이기 떄문에 더 많이 존재하는데 왜 이전부터 Rh+가 많았는지는 정확히 확인 된 사항은 없다고 합니다.
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날씨와 전기자전거의 성능은 관계가 있을까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 일반적으로 사용하는 전기자전거나 핸드폰 배터리는 대부분 리튬이온배터리입니다. 이런 리튬이온 배터리는 전자를 잃은 리튬이온이 전해질 사이를 이동하며 충전과 방전이 되는 원리입니다. 그런데 이런 리튬이온은 온도가 낮아지면 이동속도가 느려지면서 배터리 성능이 현저하게 준다고 합니다. 그리고 날씨가 추워지면 신체 관절이 경직되어 있는데 이런 상태에서 자전거를 타면 자전거가 더 무겁게 느껴지기도 합니다. 또한 자전거도 체인이 돌어가면서 바퀴가 돌아가는것인데 여기에 사용되는 윤활유에 의해서 마찰이 적어져서 잘돌아가는것인데 날씨가 추우면 이런 윤활유도 얼면서 바퀴돌리기가 더 힘들어 지는 것입니다.
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날씨가 추워지면 콧물이 나오는 과학적인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 날씨가 추울때 콧물이 흐르는 이유는 외부 반응에 의한 신체의 반응이라고 합니다. 우리몸은 코 내부 점막을 항상 축축한 상태로 유지합니다. 그런데 이런 점막에 찬공기가 들어오면 그 찬공기가 코 내부 점막을 자극해서 콧물이 나오게 되는 것입니다.
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꿀벌들은 집을 무엇으로 만들고 어떻게 일하나요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 꿀벌 같은 경우 몸에서 나오는 밀랍으로 집을 짓는다. 흔히 아는 육각형 모양의 구조를 허니콤(Honeycomb) 혹은 허니 페이퍼(Honey Paper)라고 하며, 구조가 안정적이면서도 빈틈없이 평면을 채울 수 있기 때문에 최소한의 재료로 공간을 활용할 때의 효율이 매우 뛰어나며, 수직 방향, 그러니까 위에서 아래로 내리누르는 힘에 대해서 대단히 튼튼하다고 한다. 무게대비 강도가 중요한 항공우주분야에서는 일찍이 허니콤 구조가 널리 쓰이고 있다(전투기 날개나 헬기 로터 등등). 벌집 모양의 구조물 위아래로 접착제를 이용해 금속제 등의 외피를 붙이는 식이다. 외피와 허니콤이 잘 붙어 있는지 검사하기 위해 코인태핑 검사라고 하여 동전같은 것으로 두들겨보는 방법이 있는데, 이 소리가 다르면 그곳은 접착제가 떨어진 곳이다. 우주왕복선의 세라믹 내열재도 벌집 모양으로 붙여서 층을 만든다고 한다.또한 벌집은 원래 원통형이다. 처음에는 단순한 원통형으로 조밀하게 쌓아 만든 밀랍의 구조가 군집한 벌의 체온에 의해 녹으면서 표면장력으로 인해 점점 육각형 모양으로 바뀌는 것이다. 따라서 같은 벌집이라도 금방 지은 부분의 벌집은 단순한 원통 형태의 집합체지만 지은 지 조금 오래된 부분의 벌집은 육각형 모양이 되는 것이다출처 : 위키백과 - 벌집
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물을 페트병에 마냥 보관해도 상하지 않는지요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 일반적으로 생수병의 물은 유통기한이 1년입니다. 그런 이런 페트병의 물은 유통기한이 지나도 먹어도 크게 문제 되지는 않는다고 합니다. 다만 너무 뜨거운 온도에 놓이면 페트병이 녹아서 물에 환경 호르몬이 들어가거나 맛이 변할수 있어서 보관만 잘하면 1년이 지나도 먹어도 된다고 합니다.
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바닷물이 얼어 붙는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 바닷물의 어는 점이 낮은 이유는 물 안에 염분이 다량 녹아있기 때문입니다. 바닷물에 녹아있는 염분은 물 분자들이 모여 얼음 결정을 이루는 것을 방해 합니다. 또한, 대기의 기온이 낮아지더라도 바다는 너무나 넓고 깊기 때문에 바닷물 전체가 -1.91℃ 이하로 내려가게 되는 데는 오랜 시간이 걸립니다. 즉, 바닷물이 어는 점에 도달하기 전에 따뜻한 계절이 돌아오기 때문에 결국 바닷물이 얼지 않는 것입 니다. 바닷물이 얼지 않는 또 다른 이유는 바다가 파도 등에 의해 움직이기 때문인데요. 강이나 호수에서도물결이 일기는 하지만 그 움직임이 크지는 않습니다. 바닷물은 출렁거리면서 움직이기 때문에 액체가 고체로 되는 것을 방해하고 바닷물의 어는 점을 풀더욱 낮아지게 만듭니다. 하지만 바닷물이 절대 얼지 않는 것은 아닙니다. 바닷물이 냉각되어 동결한 것을 해빙이라고 하는데요. 일 년 내내 매우 추운 날씨인 극지방에서 볼 수 있습니다. 특히 북극은 겨울이 되면 최저 영하 30~40℃까지 내려가며 바닷물의 표면이 얼어붙으 며 해빙이 형성됩니다. 반면에 추운 지방인데도 얼지 않는 바다가 있습니다. 북위 45도 이상의 북극 바다라 하더라도 난류가 흐르거나 수온이 높은 곳에서는 바닷물이 얼지않는데요. 예를 들어 북위 43도인 러시아의 블라디보스토크 항구는 위도가 비교적 낮은 편이지만 11월부터 이듬해 3월까지 바다가 얼어붙습니다. 하지만 북위 70도인 노르웨이는 함메르페스트 항구나 북위 69도인 러시아의 무르만스크 항구는 최북단 임에도 불구하고 난류의 영향으로 겨울에도 얼지 않아 ‘부동항’이라고 불립니다.출처 : 한국해양과학기술원 블로그 - 바다는 왜 쉽게 얼지 않을까?
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산의 높이를 측정할때 기준이 되는 곳은 어디인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 나라마다 해발의 기준점을 잡는 것은 어려움이 있습니다. 그래서 그 기준점을 잡는데 그 기준점을 수준원점이라고 합니다. 이 수준원점은 1914년부터 3년간 인천 앞바다의 바닷물 표면 높이를 측정하고 그 평균값을 해발고도 0.0m로 설정한 후 그것을 기준으로 잡아 인천시 중구 항동에 설치된 것이 한반도 첫 수준원점입니다. 하지만 도시 개발로 인해 기존 설치 장소를 떠나, 새로운 수준원점을 확립할 필요가 생겼습니다. 이에 1963년 12월, 현재의 자리인 인천시 남구 용현동, 인하공업전문대학의 해발 26.6871m 위치에 안착하게 됩니다! 그래서 우리나라의 모든 높이는 수준원점을 기준으로 높이를 측정합니다.출처 : 해양수산부 블로그 - 해발고도, 그 기준을 찾아서!
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염화칼슘이 자동차를부식시키는 원리는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 염화칼슘은 주변의 수분을 흡수하여 열이 발생되는 성질이 있습니다. 그래서 눈이 오면 염화칼슘을 뿌려서 물의 습기를 뺏앗아서 녹이고 또한 열이 발생되면서 또 녹게 되어서 눈을 녹이는 것입니다. 그런데 이런 염화칼슘이 차에 묻으면 차에는 이 염화칼슘이 수분을 흡수하기 때문에 수분에 의해서 금속이 부식되는 것입니다. 그리고 염화칼슘의 염소 성분이 강산성이여서 이 산성으로 인해서 또 차량의 금속이 부식되는 것입니다. 그래서 염화칼슘이 뿌려진날에는 차량을 세차하는 것이 좋습니다.
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