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백두산 분화가 실제 일어날까요?백두산이 폭팔하게되면 우리나라에 미치는 영향은 무엇일까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.백두산 꼭대기 천지 칼데라 호수에는 약 20억t의 물이 담겨 있다. 그리고 그 지하 약 10km 지점에는 화산 가스를 가득 품은 점성이 큰 규장질 마그마 방이 존재한다. 온도가 1000℃가 넘는 마그마가 폭발하면서 수온이 7℃가량 되는 천지의 물과 만나면 마그마는 급랭하면서 산산조각난다. 마그마에 들어있던 화산 가스까지 튀어나오면서 마그마는 더욱 폭발적으로 분출하게 된다. 팝콘과 같이 튀겨진 가벼운 화산재 덩어리인 부석이 화산체 주변에 쌓인다. 분연주가 천지 중앙에서 25km 높이로 치솟는다고 가정할 때 대부분은 성층권 높이까지 올라가 제트기류를 따라 동쪽으로 이동하지만, 일부 화산재는 대기권 내에서 계절풍을 타고 남한까지 내려온다.한편 이보다 더 작게 부서진 파편은 화산재 구름을 형성한다. 수증기와 함께 분화구 상부 대기 상층에 기둥 모양으로 솟구친다. 화산재 구름은 계절풍(대기권 내에서)과 제트기류(성층권 내에서)를 따라 이동하다가 화산체에서 멀어짐에 따라 점차 낙하해 쌓일 것이다. 이것을 ‘강하 화산재’라고 부른다.백두산은 편서풍 지역에 위치하므로 백두산의 동쪽 즉 북한의 양강도, 함경남도, 함경북도 지역에 강하 화산재가 비처럼 내리게 된다. 분화된 화산재의 양이 매우 많은 경우, 일본을 지나 태평양에도 떨어질 수 있다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.19
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상대성 이론과 특수 상대성 이론의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.같은 원리인데 속도 대신 "중력" 때문에 시간이 느려집니다. 우선 속도는 시간을 느리게 합니다. 특수상대성이론의 빛시계-사고실험을 통해 그 원리를 이해할 수 있습니다. 특수상대성이론은 등속 상태에서 방정식이 적용되고 설명이 가능한데, 등속에서 시간이 느려지면 가속에서는 점점 더 시간이 느려진다는 것을 추론할 수 있게 됩니다. 가속은 중력과 구분할 수 없는 등가관계가 성립하므로(일반상대성이론의 그 유명한 등가원리), 중력에서도 시간은 느려지게 됩니다. 일반상대성이론은 여기서 출발을 하구요. 장방정식(Field-Equation)을 통해 완성이 됩니다. 질량이 있으면 그 주변에 놓인 시공간은 휘게 됩니다. 질량이 시공간을 휘게 하는 에너지로 작용하죠. 이때 휘어진 시공간은 중력장 내의 시간을 느리게 하는 원인으로 작용하죠.
학문 / 전기·전자
23.03.19
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고도가 높아질수록 산소 농도가 희박해지는 과학적인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다얕은 산이나 빌딩에는 그다지 증상이 나타나지는 않지만 .. 약 해발고도 2,500~이상의 산에 올랐을경우볼 수있는 병적증세라고 하네요원인은 저산소증인데...( 공기중의 산소 농도가 옅어지면서 사람의 농도가 떨어져 일어나는 증상) 아직까지 현대 의학으로는 원인과 치료법이 명확하게 규명되지 않았다고 하고 ...나이 성별. 건강상태에 따라 나타나는 증상이 다르다고 하네요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.19
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상대성 이론에 대해 알려주세요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.상대성이론은 매우 복잡한 이론이지만, 가능한 쉽고 간단하게 설명해 드리겠습니다.상대성이론은 우주와 시간에 관한 이론입니다. 이 이론은 아인슈타인이 처음 제시하였으며, 모든 물리 법칙은 서로 다른 관찰자에게 다르게 나타날 수 있다는 것을 보여줍니다.예를 들어, 지구에서 바라본 기차와 기차 안에서 바라본 지구는 서로 다르게 보일 수 있습니다. 이것은 속도에 따라 물체가 어떻게 움직이는지에 따라 달라집니다. 따라서, 상대성이론은 모든 물리 법칙은 서로 다른 관찰자에게 다르게 보일 수 있지만, 모든 관찰자가 서로 다른 법칙을 적용해도 모든 것이 항상 일관성 있게 동작한다는 것을 보여줍니다.또한, 이론은 시간과 공간의 관점을 바꾸는 것이 가능하다는 것을 보여줍니다. 예를 들어, 빠르게 움직이는 물체에 대한 시간의 흐름은 느리게 느껴질 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.19
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민물고기와 바다물고기 서로의 환경에서 살수 없는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.민물고기,바닷물고기의 구분은 어떻게 할까요? 그것은 물고기들이 강이나 바다 중 어느 곳에서 사는 날이 많은가로 구별합니다. 때문에 은어는 민물고기이고 철갑상어,연어는 바닷물고기입니다. 생김새로 민물고기와 바닷물고기를 구분할 수는 없습니다. 그러나 민물고기와 바닷물고기가 사는 물에는 차이가 있습니다. 강물에는 염분이 매우 적기 때문에 물이 물고기의 몸으로 들어가려는 움직임이 있습니다. 이것을 조절하기 위해 콩팥이 혈액 속에서 수분을 흡수해 묽고 많은 오줌을 배설합니다. 그런데 바다에 사는 물고기들은 반대로 몸의 수분이 몸 밖으로 빠져 나가려는 움직임 이 있기 때문에 바닷물을 몸에 넣어 토해내고,진한 오줌을 조금만 배설합니다. 이런 차이가 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.19
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보이저 1호나 2호가 엄청난 속도로 움직이는데 소행성이나 작은먼지에 안붙이칠까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1.제트 추진 원리죠 . 지구를 탈출하려면 엄청난 추진력이 필요합니다.로켓을 보면 알겠지만 주로켓과 양쪽에 추진 장치가 더있습니다.로켓을 대기권에 올려보내는 기술을 가진 나라는 선진국 일부밖에 되지 않습니다.그리고 엄청 무거운 물체를 쏘아올리는 로켓을 만들 수 있는 나라는 손가락에 뽑을 정도죠 . 대기권에서 탈출할때 거의 모든 로켓의 연료가 소모됩니다.그리고 나서 로켓에 탑재된 탐사선이 자체 추진력으로 우주공간을 이동하죠 .여기서 어떻게 탐사선이 그 먼 토성이나 그 먼거리 까지 제한된 연료로 이동하느냐인데 .. 바로 천체의 인력을 최대한 이용하게 됩니다. 즉 탐사선은 태양 중력의 영향을 받아 태양계 행성처럼 태양 주위를 돌게 됩니다.돌면서 다른 행성에 지나칠때 그 행성의 중력을 받고 속도가 점점 빨라지면서 스쳐 지나가게되죠 . 가령 중력이 쌘 목성에서는 속도가 빨라지게 됩니다.반대로 중력이 낮은 소행성대에서는 속도가 줄어들게 되지요 . 즉 추진 장치를 거의 이용하지 않고 천체의 물리적인 힘을 이용해서 우주유영을 한다고 생각하면 됩니다. 즉 지구에서 토성까지 갈때 지구 ---------------->토성 이렇게 가지 않고 지구 공전 괘도에서 몇바귀 돌다가 도는 순간 화성의 중력을 받아서 화성 괘도에서 돌다가 목성이 화성과 가까워지게되면 목성의 인력으로 다시 목성 괘도에 진입하는거죠 . 수성을 최초로 탐사한 매리너 10호의경우 원래 금성만 찍으려다가 운 좋게 수성이 그자리르 지나서 역사상 최초,마지막으로 수성을 탐사 했습니다. 그리고 이렇듯 천체의 힘을 빌리려면 아주 철저히 괘도 움직임을 계산해내야하죠.만약 실수하면 태양계를 벗어나 다른 곳에 가버릴수도 잇습니다. 2.태양열 추진장치는 아직 개발되지 않았습니다.대신 충전용이죠 .화성에 착륙한 패스파인더나 소저너 그리고 최근에 보내어진 스피릿과 오피티너티호의 로봇에는 태양전지를 달아서 로봇이 낮동안 움직이게 했습니다.인공위성 역시 충전용인걸로 알고 있음 ...
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.19
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전자레인지의 음식데우는 원리는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.전자레인지의 원리는 질문자께서 말씀한 것과 같이, 마이크로파를 이용한 물분자의 진동으로 인한 열을 발생시키는 것입니다.그래서 음색을 데우는 겁니다
학문 / 전기·전자
23.03.19
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은이 독에 반응하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.은으로 모든 독성물질을 검출 할 수는 없고은으로 검출되는 물질에는 질소, 황산, 산, 오존등이 있는데은으로 독을 검출한다는 것은 예전에 독살에 자주 사용되었던 '비상'이란 독극물이 비소와 황의 혼합물이였기 때문에 가능한 것이였음.검게 변색이 되는 이유는 이 황과 은이 결합하여 황화은이 생성되기 때문인데 그래서 당시 은이 '비상'의 검출도구로 사용되었던 것.그래서 계란과 같이 원재료에 황성분이 있는 음식이 독으로 오인되는 경우도 있었다고 함.
학문 / 전기·전자
23.03.19
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계란을 삶으면 계란과 껍질 사이에 막이 생기나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.난각막은 먹어도 상관없습니다. 계란껍데기도 소량은 괜찮습니다. 다만 많은 양이나 칼슘 섭취를 목적으로 계란껍데기를 가공과정없이 섭취하는 것은 장애를 일으킬 가능성이 높습니다.두 가지로 나누어서 답변을 드립니다.먼저 난각막에 대한 부분입니다.계란의 난각(껍데기)과 난백(흰자) 사이에 존재하는 하얀 막을 난각막이라고 합니다.난각막은 외난각막과 내난각막으로 구성되어 있고 이 두 막이 식는 속도 차이로 기실(공기주머니)이 형성 됩니다.(기실은 둔부 끝에 위치하며 저장기간이 경과할 수록 커집니다.)계란의 방어기전을 보면 먼저 난각표면에 큐티클 이라는 물질이 표면을 둘러싸고 있어서 미생물이나 이물질이 난각 내부로 침투하지 못하게 하는 역할을 하고, 난각막은 난각을 통해 들어올 수 있는 미생물이나 오염물질을 차단하고 내부의 수분과 이산화탄소는 배출하고, 외부의 수분 침투를 차단하는 역할을 하는 반투과성막 입니다. 난각막의 주성분은 단백질이며, 각종 아미노산과 천연보습인자가 풍부합니다.특히 아미노산의 조성이 인체피부 표피 아래에 있는 진피단백질인 콜라겐과 엘라스틴을 구성하는 아미노산 조성과 유사하여 피부의 탄력성과 신축성을 증가하고 피부재생력이 뛰어나 본초강목에서도 창상의 치료에 이용했다는 기록이 있을 만큼 피부재생 효과가 좋다고 합니다.
학문 / 생물·생명
23.03.19
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스텔스 기술에는 어떤 기술들이 사용되나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.스텔스 기술은 레이더에 포착이 안되게 하는 기술에서부터 출발이 되었습니다. 레이더는 전파를 쏘아물체에 반사된 전파가 다시 되돌아 오는 것을 통해서 물체를 구별하게 됩니다. 물론 깊이 들어가게 되면 매우 복잡하고 어려운 기술들이 많이 있습니다. 첫번째로는 물체가 레이더의 전파를 반사할 때 원래의 위치로 되돌아 가지 않고 다른 방향으로 반사되게 하는 방식이 있습니다. 그렇기 때문에 스텔스 기능이 있는 비행기나 배들의 모양을 보면 둥글지 않고 모서리가 있고 각이 져 있는 형태가 많습니다. 두번째로는 전파를 흡수하는 물질을 표면에 발라서 반사가 되지 않게 전파를 흡수하는 방식이 있는데 이러 한 물질은 군사 기밀에 속하기도 한답니다. 스텔스 기술이 적용된 비행기나 배들은 상대방의 레이더로 보았을 때 원래의 물체에 비해 매우 작게 보이거나 보이지 않기 때문에 상대방이 물체를 파악하기가 힘들어 집니다. 현재까지는 스텔스 기술이 적용된 배나 비행기를 레이더를 통해서 알아내기는 불가능 하다고 합니다. 조심스러운 이야기일 수 있으나 이러한 스텔스 기술이 탑재된 배나 비행기를 알아 낼 수 있는 기술을 개발할 수 있다면 대단한 일이 되겠지요^^ 하지만 조금 상상의 나래를 펼친다면 여러방향에서 많은 레이더가 전파를 쏘아 다른 방향으로 반사된 전파를 찾을 수 있다면 스텔스 기능이 있는 물체도 이론적으로는 파악할 수 있다고 합 니다. 물론 이런 부분이 완벽하게 검증되지는 않을걸로 알고 있습니다.
학문 / 전기·전자
23.03.19
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