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매우 추운 날씨에 호수들이 얼어 있는 것을 종종 볼 수 있는데요, 근데 보통 호수가 얼면 왜 표면에서부터 어는 건가요??
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.지구상에 있는 물질은 상태변화할 때 부피 변화가 일어납니다. 일반적으로는 기체에서 액체로, 액체에서 고체로 변할 때 부피가 감소합니다. 질량은 그대로인데 부피가 감소하기 때문에 밀도는 증가합니다.그러나 물은 4°C에서 부피가 최소가 됩니다. 즉 물이 얼면 부피가 증가합니다. 부피가 증가하면 밀도가 감소합니다. 따라서 호수가 얼면 얼음은 표면으로 올라오게 되고 얼음이 단열대 역할을 하여 호수 아래는 얼지 않습니다. 이것은 호수 속 생명체가 생명활동을 유지할 수 있게 해줍니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.05
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이달 음력 11월29일 까지 인 이유가 무엇일까요?
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.음력은 달의 위상변화를 기준으로 정한 것입니다. 달의 위상변화주기인 삭망월은 약 29.5일이므로 한달의 길이를 30일과 29일을 번갈아 사용합니다. 이렇게 되면 1년이 354일이 되어 약 11일이 모자라게 됩니다. 이로인해 약 3년에 1회씩 한 달(윤달)을 더 늘려서 1년을 13개월로 만듭니다. 그러나 태양력과 같은 정확한 기준이 없어서 29일과 30일을 사용하는 달이 일정하지 않습니다. 올해는 음력 11월이 29일로 끝나지만 2025년에는 30일까지 있습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 토목공학
24.01.05
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일본이 지진이 자주 발생하는 과학적인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.지구의 표면은 10여 개의 크고 작은 판으로 이루어져 있으며, 이들 판은 그 아래의 맨틀의 유동에 따라 서로 다른 운동을 합니다. 일본은 해양판인 태평양판이 대륙판인 유라시아 판의 아래로 섭입(subduction)하는 경계인 일본 해구 부근에 위치합니다. 일본 해구는 일본의 동쪽 태평야 아래에 위치합니다. 태평양판이 유라시아판의 아래로 섭입하는 과정에서 두 판의 마칠에 의해 지진이 발생합니다. 태평양 주변은 대부분 해구로 이루어져 있으므로 이것은 일본만이 아니라 태평양 주변에서 공통적으로 일어나는 현상입니다. 태평양 주변은 전세계에서 발생하는 지진의 90% 이상이 발생하는 지역입니다. 이로 인해 태평양 주변을 환태평양 지진대라고 합니다.또한 판이 섭입하는 과정에서 마그마가 발생하고 이것이 상승하여 화산 활동이 일어납니다. 따라서 태평양 주변 지역은 환태평양 지진대 뿐 아니라 환태평양 화산대, 또는 불의 고리(ring of fire)라고도 합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.05
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광학에서 반사와 굴절의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.반사는 반사면에 대해 수직인 축을 기준으로 같은 각도로 보내는 것을 말합니다. 반사는 반사면을 기준으로 진행 방향이 바뀝니다. 굴절은 빛이 진행하는 두 매질의 굴절률 차이에 의해빛의 진행방향 꺾이는 것을 말합니다.거울은 빛을 반사하고 렌즈는 빛을 굴절시킵니다.
학문 / 전기·전자
24.01.05
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케플러 제3법칙으로 조화의 법칙은 무엇인가요
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.케플러 제3법칙은 행성의 공전궤도 반지름과 공전주기와의 관계를 나타낸 것입니다. 제3법칙에 따르면 (공전주기)^2=(공전궤도 반지름)^3입니다. 제3법칙은 만유인력의 법칙을 이용하여 증명합니다.행성이 공전할 때 등속원운동을 하는 것으로 가정하면 (만유인력=원심력)이 되므로 (GMm/r^2)=mv^2/r)이 됩니다. 이 때 행성이 공전주기는 T=2ㅠr/v이므로 v=2ㅠr/T이므로 이를 앞의 식에 대입하면 T^2=(4ㅠ^2/GM)r^3이 되므로 T^2은 r^3에 비례합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 물리
24.01.04
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지구의 공전궤도 이심률 변화에 대해 알려주세요~
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.지구 공전궤도의 이심률은 약 10만 년을 주기로 변합니다. 현재 지구가 근일점과 원일점에 위치할 때의 일사량 차이는 약 7%이지만 이심률이 최대일 때는 최대 23%까지 커집니다. 현재 지구가 근일점에 위치할 때 북반구는 겨울, 남반구는 여름입니다. 이심률이 증가하면 근일점 거리는 감소하고 원일점 거리는 증가하므로, 북반구에서는 겨울은 더 따뜻해지고 여름은 더 시원해지므로 연교차가 감소합니다. 남반구는 북반구와는 반대로 여름은 더 더워지고 겨울은 더 추워지므로 연교차가 증가합니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.04
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아프리카 동남아 우리나라 날씨체계가 다른 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.날씨에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 일사량입니다. 일사량은 태양의 남중고도와 관련있으며, 남중고도는 일반적으로 저위도가 고위도보다 높으므로 고위도에 비해 저위도의 기온이 높습니다. 다음은 대륙의 어느 부분에 위치했는가에 따라 달라집니다. 중위도 지방의 경우 대륙의 서쪽에 위치한 지역은 동쪽에 위치한 지역에 비해 해양의 영향을 많이 받으며 기온의 연교차도 작습니다. 서쪽 지역은 연중 해양의 영향을 받으므로 강수량이 연중 고르게 나타나지만 동쪽에 있는 지역(우리나라)은 여름첧에는 해양의 영향을 받지만 겨울에는 대륙의 영향을 받으므로 계절에 따른 강수량의 편차가 매우 크게 나타납니다. 참고로 남아프리카 공화국(아프리카의 제일 아래쪽)은 중위도에 해당하므로 우리가 알고 있는 연중 더운 아프리카와는 다른 기후가 나타납니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.04
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원자폭탄은 핵융합?분열? 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.원자폭탄은 원자력 발전과 마찬가지로 핵분열 반응을 이용한 것입니다. 원자력 발전은 핵분열이 천천히 일어나도록 한 것임에 비해 원자폭탄은 핵분열을 순간적으로 일으켜 막대한 에너지가 순간적으로 방출하도록 한 것입니다. 핵융합을 이용한 것은 수소폭탄입니다. 핵융합이 일어나려면 매우 높은 온도가 필요하므로 순간적으로 온도를 높이기 위해 원자폭탄을 같이 사용합니다. 이론적으로라면 수소폭탄이 터져도 방사성 물질이 나오지 않아야 하지만 원자폭탄을 이용하여 핵융합에 필요한 온도를 얻어야 하기에 방사성 물질이 나오는 것입니다.
학문 / 화학
24.01.03
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지진의 규모와 진도가 다른 말이라고 하던데 각각 개념이 뭔가요
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.지진의 세기를 표현할 때에 규모(magnitude)와 진도(intensity)라는 2가지 용어를 사용합니다. 규모와 진도는 서로 다른 개념이지만 혼동하는 경우가 많습니다. 규모는 지진이 발생했을 때의 실제 에너지를 말하고, 진도는 지진에 의해 느끼는 상대적인 세기를 말합니다. 예를 들면 25톤 트럭의 경적소리와 어린아기의 울음소리를 비교하면 됩니다. 같은 거리에 있다면 당연히 트럭의 경적 소리가 큽니다. 이것이 규모입니다. 트럭은 20km 떨어진 곳에 있고 어린아기는 업고 있다면 어린아기의 울음소리가 더 크다고 생각합니다. 이것이 진도입니다. 일본에서 규모 7.6의 지진이 발생했다면 엄청난 에너지가 방출된 것입니다. 그러나 우리는 지진에 의한 진동을 전혀 느끼지 못합니다. 지진이 발생했을 때 규모는 같지만 진앙지로부터의 거리, 기반암의 종류에 따라 진동의 정도는 달라지므로 진도는 다르게 나타납니다. 일반적으로 진앙에 가까울수록 진도가 커집니다.규모는 아라비아 숫자로 소숫점 첫째 자리까지 표현하고, 진도는 로마 숫자로 표현합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.03
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명왕성이 태양계에서 퇴출됐나요?
안녕하세요. 이용준 과학전문가입니다.명왕성은 태양계에서 퇴출된 것은 아닙니다. 태양계는 항성인 태양을 비롯하여 태양의 중력권에 속해 태양 주위를 공전하는 천체들로 구성됩니다. 여기에는 행성(planet), 왜소행성(dwarf planet), 소행성(asteroid), 위성 등이 있습니다. 행성은 태양이 생성되는 과정에서 함께 생성된 것으로 어느 정도 크기를 갖고 자기 궤도 내에서 우월적 지위를 차지하는 등 몇가지 조건을 만족해야 합니다. 왜소행성은 소행성보다는 크고 행성이라 하기에는 조건을 만족하지 못한 것들입니다. 명왕성은 행성에는 속하지 않으나 왜소행성에 속합니다. 그리고 궤도나 여러 특징으로 볼 때 태양계 생성 당시에 함께 만들어진 것으로 보기에는 무리가 있다고 생각됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.03
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