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답변 내역

지진이 발생하는 과학적인 이유가 궁금합니다.
지진은 다양한 원인으로 인해 지구 내부에 쌓인 에너지가 방출되는 현상입니다. 에너지가 쌓이는 이유로는 지각의 충돌에 의한 변형, 화산 활동 등 마그마의 작용, 지하 동굴의 붕괴 등이 있습니다. 지진이 발생하는 일반적인 원리는 탄성반발설로 설명합니다. 지층은 어느 정도까지는 응력(스트레스)에 의해 변형되며 버티지만 그 이상이 되면 지층의 변형이 깨지면서 쌓였던 에너지가 방출됩니다. 플라스틱 자에 힘을 주면 처음에는 휘다가 더 힘을 주면 부러지는 것과 같은 이치입니다. 자가 부러질 때 손에 떨림이 오는 것을 느낄 수 있을 겁니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.21
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우주의 크기는 어느정도인가요??
현재 과학자들이 알아낸 사실로 보면 우주의 크기는 약 137억 광년입니다. 현재 우리로부터 빛의 속도로 137억 년을 가야 우주의 끝이라고 할 수 있는 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.21
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지구에서 보는 달은 왜 한쪽 면만 보이나요
달은 자전 주기와 공전 주기가 약 27.3일로 같습니다. 지구를 한 바퀴 공전하는 동안 한 번 바전하는 셈입니다. 이것을 동주기 자전이라고 합니다. 이로 인해 지구에서는 항상 달의 앞면만 볼 수 있습니다. 친구와 손을 마주잡고 돌아보세요. 둘이 손을 잡고 도는 동안 나도 친구도 서로의 뒷모습을 볼 수 없습니다. 이것이 동주기 자전입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.21
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달의 뒷면은 아직 알수없는건가요?
달은 공전 주기와 자전 주기가 같은 동주기 자전을 하기 때문에 지구에서는 항상 달의 같은 면만 볼 수 있습니다. 따라서 달의 뒷면을 보기 위해서는 달의 뒤편으로 가야 합니다. 2022년 발사된 우리나라의 위성인 다누리가 달의 뒷면 사진을 찍어서 보낸 것이 있습니다. 검색하면 잘 나옵니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.19
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다이아몬드는 어떤 물질로 되어있기에 빛이 나고 단단한건지 과학적 이유가 궁금해요.
다이아몬드는 연필심과 같은 원소인 탄소(C)로 구성되어 있습니다. 연필심인 흑연에 비해 다이아몬드가 단단한 이유는 결정 구조가 다르기 때문입니다. 흑연은 탄소가 평면으로 결합되어 있고, 이들 평면들은 다시 약한 결합으로 연결되어 있습니다. 따라서 흑연은 얇은 층으로 벗겨지는 성질이 있습니다. 다이아몬드는 결합할 수 있는 모든 방향이 공유결합을 하고 있어 매우 단단합니다. 단단하다는 것은 서로 마찰시켰을 때 긁히거나 긁히지 않는다는 것입니다. 다이아몬드가 귀한 것은 보석 중에서 가장 단단하고 희귀하기 때문입니다. 단단하기 때문에 일상적인 생활에서 일어나는 마찰에 의해서 표면에 긁힘이 생기지 않고 그로 인해 광채를 계속 유지할 수 있는 것입니다. 그러나 단단하다는 것(경도)이 강하다는 것(강도)은 아닙니다. 다시 말해서 망치로 다이아몬드를 때려도 깨지지 않는다는 것은 아닙니다. 망치로 다이아몬드를 때리면 유리처럼 부서집니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.19
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여름에는 습도가 높고, 겨울에는 습도가 낮은 이유가 궁금합니다.
우리나라의 북서쪽에는 대륙이, 남동쪽에는 해양이 위치하고 있습니다. 육지와 해양은 비열-물질 1g의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량-이 다릅니다. 육지보다 해양의 비열이 더 크기 때문에 여름에는 대륙이 더 빨리 더워지고, 겨울에는 반대로 대륙이 더 빨리 냉각됩니다. 이로 인해 여름에는 대륙 쪽에서 상승 기류가 발달하고 해양 쪽에서 대륙 쪽으로 공기가 이동하게 됩니다. 겨울에는 반대로 상대적으로 따뜻한 해양에 상승 기류가 발달하고 대륙 쪽에서 해양 쪽으로 공기가 이동하게 됩니다. 이것이 계절풍입니다. 여름에는 해양 쪽에서 공기가 유입되므로 습도가 높고, 겨울에는 대륙 쪽에서 공기가 유입되므로 건조한 것입니다. 겨울에 산불이 잘 일어나는 것도 공기 중의 습도가 낮기 때문입니다.
학문 / 화학
23.06.19
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지구온난화가 심해지면 빙하기가 온다던데, 왜 그런것인가요?
지구 온난화가 심해지면 빙하기가 온다는 것을 이해하기 위해서는 해수의 순환을 알아야 합니다. 해수의 순환에는 표면에서 흐르는 표층 순환과 깊은 곳까지 내려가는 심층 순환이 있습니다. 표층 순환은 주로 바람에 의해 만들어지고, 심층 순환은 해수의 밀도차에 의해 만들어집니다. 심층 순화이 일어나기 위해서는 해수가 침강해야 하는데, 침강이 일어나는 곳은 남극 주변과 그린란드 부근입니다. 지구 온난화가 심해지면 극지방의 빙하가 녹게 됩니다. 빙하가 녹으면 녹은 물이 그린란드 주변 바다로 흘러 들어갑니다. 이 물은 담수이기 때문에 주변의 해수보다 밀도가 작고, 침강이 일어나는 해역의 해수 밀도를 감소시킵니다. 해수의 밀도가 감소되면 침강이 약화됩니다. 극지방에서의 해수의 침강이 약화되면 이와 연결되는 표층 순환-북대서양의 멕시코 만류-이 약해집니다. 멕시코 만류는 저위도에서 고위도로 흐르는 난류이므로 저위도에서 고위도로 열을 수송하는 역할을 합니다. 멕시코 만류가 약해지면 고위도로의 열 수송이 감소하고 이로 인해 고위도에서는 기온이 내려가게 됩니다. 그러나 반대로 저위도에서는 수송되어야 할 열이 그대로 남게 되어 오히려 기온이 올라가는 현상이 나타날 것입니다. 따라서 지구 온난화가 심해지면 빙하기가 온다는 것은 반만 맞는 이야기라고 할 수 있습니다. 이러한 내용을 다룬 것이 영화 '투모로우(The day after tomorrow)'입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.19
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태양의 홍염과 플레어는 무엇이 다른가요?
홍염과 플레어를 이해하기 위해서는 태양의 구조를 알아야 합니다. 태양은 가장 안쪽에 핵이 있고, 가장 바깥쪽에 대류층이 있습니다. 그리고 핵과 대류층 사이에 복사층이 있습니다. 핵에서는 수소핵융합 반응이 일어나 에너지가 생성되고, 이 에너지는 복사층을 통해 대류층 하부에 전달됩니다. 대류층 하부에서는 대류를 통해 에너지를 태양 외부로 방출합니다. 대류층 상부, 즉 태양의 표면온도는 약 6000ㄷㅎ입니다. 우리가 보는 태양은 대류층입니다. 대류층에서는 대류가 일어나는데 태양의 자기장으로 인해 일부에서는 대류가 억제되기도 합니다. 이렇게 되면 이곳의 온도는 다른 부분보다 약 2000도 낮아지고 우리 눈에는 검게 보이는데 이것이 흑점입니다. 대류가 막힌 곳의 하부에는 에너지가 응축되고 급기야는 급격한 폭발을 통해 많은 에너지를 한꺼번에 방출합니다. 태양 표면에서 일어나는 이러한 폭발현상을 플레어라고 합니다. 플레어가 발생하는 경우 막혀있던 물질이 한꺼번에 방출되며 그 흐름이 불꽃의 형태로 보이는데 이것이 홍염입니다. 정리하면 플레어는 포발현상, 홍염은 그에 따라 나타나는 불꽃이라고 생각하시면 될 것 같네요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.17
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일본의 원전 오염수 방류는 방사능 노출이 미비한가요?
일본이 원전 오염수를 방류하고자 하는 후쿠시마 지역은 혼슈의 북쪽으로 토쿄보다 북쪽에 위치하고 있습니다. 일본 주변에는 세계적으로도 흐름이 강한 해류인 쿠로시오 해류가 흐르고 있는데, 혼슈를 따라 남에서 북으로 흐릅니다. 이 쿠로시오 해류는 북쪽으로 올라가 북태평양 해류와 연결되고 북아메리카 서부에서 남쪽으로 내려오는 캘리포니아 해류에 연결됩니다. 캘리포니아 해류는 적도 부근까지 내려온 후 동에서 서로 흐르는 북적도 해류와 연결되고 이 해류가 아시아 대륙에 가로막혀 북쪽으로 올라오며 쿠로시오 해류가 됩니다. 따라서 후쿠시마에서 방류된 오염수가 우리나라로 바로 들어올 수는 없고, 위에서 말한 커다란 순환(아열대 순환)을 거쳐야 다시 쿠로시오 해류로 돌아옵니다. 이 시간이 약 3년 정도로 알려져 있습니다. 우리나라에 흐르는 해류 중 난류는 쿠로시오 해류의 일부입니다. 아열대 순환을 거치는 동안 오염수는 다른 바닷물과 섞일 것이고 그에 따라 농도는 점점 낮아질 것입니다. 따라서 오염수 방류로 인해 우리나라가 직접적으로 받는 피해는 거의 없을 것이라는 생각입니다. 만일 직접적인 피해가 있었다면 후쿠시마 원전 사고가 난 후 2011년 이후 유의미한 관측 결과가 있었을 것입니다. 아직까지 이런 보고는 없었던 것으로 알고 있습니다.
학문 / 화학
23.06.17
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우주에서 소리를 질러도 들을 수 없나요?
그렇습니다. 음파는 밀도의 변화를 통해 전달되는 소밀파이기 때문에 소리가 전달되기 위해서는 기체, 액체, 고체 등 매질이 필요합니다. 우주비행사들이 통시누장비 없이 소리를 전달하려면 이론적으로는 헬멧을 맞대고 소리를 질러 헬멧의 접촉부를 통해 전달할 수 있지 않을까요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.06.17
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