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울릉공항 활주로는 어떻게 바다위에 건설하나?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.바다위에 활주로 공사는 굉장한 난공사인데 울릉도에 짖는 활주로의 바닷속 최대 수심은 30m에 달하기에 그 난이도가 더 높습니다. 그렇다고 일부마 깊은게 아니라 평균수심이 23m이 이르는데 활주로를 건설하는 방법으로 이 깊은 바다를 메우기 위해서 콘크리트 구조물 30개가 사용됩니다. 그리고 인근 가두봉을 깎은 토사를 바다에 메워 1.2km의 활주로를 건설할 예정입니다. 이게 상상이 잘 안가면 항구에 대형 방파제를 축조하는 것이라고 보면됩니다. 비행기가 이착륙을 할 정도의 방대한 방파제를요.우선 이러한 공사를 할 때 매립에 앞아서 공항을 파도로부터 막아줄 호안공사가 필요하고 이 공정이 끝나면 암석과 토사로 공항 부지를 조성하게 됩니다. 이 호안공사에 사용되는 게 콘크리트 구조물 30개인데 이걸 케이슨이라고 하는데 이 케이슨은 포항 영일만항에서 만들어지고 있으며 이 케이슨 1개의 높이가 12층짜리 아파트 3개동 규모로 중량이 1만6천톤에 높이가 27.5m니 어머어마한 크기이죠.이 호안공사의 구간은 1300m입니다. 공사구간에 파도의 영향이 크기에 대부분의 구간은 케이슨으로 하고 파도의 영향이 적은 약 360m구간은 사석으로 채웁니다. 이 공항은 길이 1200m 폭 36m의 활주로라서 활주로 길이가 짧기에 프로펠러 방식의 50인승 소형 항공기가 주로 이용할 예정입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.14
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우리나라 우주분야에서 세계적으로 어느정도의 위치가 되는지 궁급합니다.
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.우주항공 분야에서 우리나라의 위치 객관적인 지표로는 12위 정도에 위치해 있습니다. 뉴스나 이런 곳에서 보면 누리호 발사를 하면서 1톤이상의 인공위성을 자체적을 발사가능한 세계 7번째 국가가 되었는데 자체적으로 발사가능한 국가는 러시아 미국 유럽과 중국 일본 인도가 있습니다. 그렇다고 우리나라가 7위는 아니고 이 항공우주 분야에 국가순위를 객관적으로 매긴 스코퍼스사이트를 보면 1위는 미국 2위는 중국 3위는 독일 순이며 그 다음으로 영국, 인도, 프랑스, 이탈리아, 일본, 러시아, 캐나다가 10위까지 차지하고 우리나라는 12위에 위치하여 있습니다. 물론 아직도 우리나라는 우주분야 예산이 22년도 7340억원으로 1조가 채 되지 않고 미국의 1%에 불과합니다. 하지만 2011년 2억달러정도에서 현재 7억달러 이상으로 올랐으니 점차 늘어날 것으로 기대합니다. 그래도 미국의 22년도 236억달러에 비교하면 많이 차이가 나기는 하지요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.14
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블랙홀은 어떻게 생겨나는 것이며, 지구 근처에 생겨날 가능성이 있나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.블랙홀이 언제 처음 생겨났냐는 두가지 설이 있는데 약 150억년전 빅뱅이 일어나면서 우주가 창조될 때 물질이 크고 작은 덩어리들이 뭉쳐서 무수한 블랙홀이 생겼다는 설이 있고, 또다른 추측은 질량이 매우 큰 별이 마지막 진화 과정에서 초신성 폭발을 일으켜 중상자별로 남는데 이 중성자별의 밀도는 물의 천배에 이를 정도인데 이 중에서 밀도가 무한대에 가까운 것이 블랙홀이 된다는 설이 있습니다.이 블랙홀은 지구가 속한 우리 은하에만 약 1억개가 존재한다고 추정하는데 지구에서 가장 가까운 블랙홀은 약 1600광년 떨어져있습니다. 명칭은 가이아BH1이라고 명명되었는데 위치는 뱀주인자리 근처에 잇으며 이 블랙홀보다 가까운 곳에서 블랙홀이 형성될 가능성은 아직 발견되지 않았구요. 물론 이 가이아BH1이 발견되기 전에는 외뿔소자리 X-1의 약 4700광년에서 발견되었던 블랙홀이 지구와 가장 가까이 있는 블랙홀이었으니 지속된 우주 연구와 관찰로 더 가까운 블랙홀이 발견될 가능성은 있습니다. 아마도 99.9999%의 확율로 발견되지 않을까하네요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.14
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달이 지구에 미치는 영향은 무엇일까요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.달이 지구에 미치는 영향을 바로 확인할 수 있는 것은 밤의 어둠입니다. 달은 태양보다 약한 빛을 주지만 밤에 달이 없다면 어둠 그 자체로 바뀔겁니다. 시골에서 보름달일때와 그믐일때의 밤거리를 거닐면 그 차이가 확연하듯이 달이 없다면 밤에는 어둠에서 해맬겁니다.또 달이 있기에 밤에 활동하는 올빼미와 사자등 야간에 활동하는 동물들이 혼수상태에 빠지지 않는데 달이 없는 경우에는 완전한 어둠에서는 야간시력이 좋아도 보이지가 않기에 혼수에 빠지게 될겁니다.이외에도 우리 지구에 미치는 가장 큰 영향은 중력입니다. 대부분의 경우 썰물과 밀물 흐름의 메커니즘을 제공하는 것은 달입니다. 이 과정이 멈추지는 않더라도 훨씬 느려지게 될겁니다. 이는 해양생물 뿐만 아니라 지상의 생태계를 파괴하는 영향이 있을 거구요.그리고 바닥의 조수는 해류와 조류에도 영향을 미칩니다. 이 해류가 전 세계의 강수량과 열 분포에 영향을 미치는데 일반적인 중력과 인력이 존재하지 않게 되면 지구 축의 기울기도 바뀌게 되고 지구의 위성의 의미가 없어지고 계절의 변화또한 사라질 수 있습니다. 날씨또한 예측불가일거구요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.14
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지금까지 발견된 행성들중에서 가장
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.태양계에서 가장 밝은 별은 태양입니다. 이게 말장난처럼 보이지만 태양도 엄연히 별이기에 태양에서 가장 밝은 별은 태양으로 등록되어있습니다. 그래서 지구의 하늘을 볼 때 가장 밝은 별은 태양이고 그 다음으로 가장 밝은 별은 시리우스인데 이 시리우스보다도 태양이 약 130억배 더 밝습니다. 태양의 밝기는 겉보기 등급은 -26.71 절대 등급4.83이고 우리가 흔히 표현하는 광도로 따지면 3.846*10에26승W만큼입니다. 이 밝기가 상상이 안되는데 우리가 보름이 되었을 때 뜨는 밤하늘의 보름달보다 45만배 밝은 크기 입니다. LED형광등에나오는 루멘으로 치면 90000루멘짜리 전등 10개를 1제곱미터 넓이에서 조하해야 겨우 비슷한 밝기가 나올 정도라고 하네요.태양계에서 가장 큰 행성은 목성입니다. 목성은 태양계 8개 행성을 모두 합쳐 놓은 질량의 2/3정도이고 그 지름은 14만3000km로 지구의 약 11배에 달합니다.목성과 지구와의 거리는 3.949AU입니다. AU는 천문단위인데 1AU가 지구에서 태양까지의 거리로 약 1억5000만km입니다.그리고 태양계외에 전 우주에서 발견된 가장 큰 행성은 HD100546b입니다. 이 행성의 반지름이 목성의 6.9배나 됩니다. 길이로는 480000km이고 질량은 목성의 20.9배이니 어마어마한 크기죠.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.14
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밤하늘 위성과 별 구분할 수 있나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.작성자분께서 말씀하시는건 아마도 직접 눈으로만 밤하늘을 보면서 구별하는 법을 물어보는것같아 그 방법을 말씀드릴게요.결론적으로 인공위성의 경우에는 달보다 훨씬 가까운 거리에서 궤도를 돌고 있는데 이 인공위성들은 별과는 다르게 대단히 빠르게 움직입니다. 지구 주위를 수 시간만에 공전하고 있기에 밤하늘을 자세히 보다보면 별과 별사이를 작은 밝은 점이 빠르게 지나가는 것을 볼 수 있습니다. 하늘에 떠있는 인공위성이 워낙에 많기에 찾는것은 그리 어렵지않고 별과 구분하는 것 역시도 그리 어렵지 않을 겁니다. 오히려 망원경으로 인공위성을 찾는게 쉽지 않을 겁니다. 워낙에 빠르니까요.그리고 빛으로만 구분을 하자면 별의 경우에는 온도고 높기에 여러가지 색깔의 빛을 방출합니다. 붉은 색에서 푸른색까지 고유의 색들을 가지고 있고 우리 지구에서 엄청나게 먼 거리에 있기에 넓이가 없는 점으로 보입니다. 그리고 흔히 표현하는 반짝이는 별이라는 말처럼 발은 반짝이는데 인공위성은 스스로 빛을 내지 않고 태양 빛을 반사할 뿐이기에 밝은 점으로 보입니다. 그러니 이 반짝이는 별 사이에 밝은 빛이 빠르게 움직이면 그게 인공위성입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.14
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바다에 떠다니는 미세플라스틱을 걸러내는 기술이 존재하나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.기술자체는 개발된 것 뿐만 아니라 현재도 지속적으로 연구개발되어 진행중에 있습니다.물론 중요한건 이 기술이 접목되어 미세플라스틱제거에 들어가는 비용이 엄청 많은게 문제지만요.기술들에 대해서 몇가지 설명을 드리자면 작은 자주식 로봇물고기가 바닷속을 떠다니면서 자기 몸에 미세 플라스틱을 흡착시켜 제거하는 방식이 있는데 스스로가 약간의 손상이나 베인 경우에도 재생 능력이 있어서 반영구적인 사용이 가능하다고 하네요. 물론 이 기술은 아직까지는 연구단계라서 상용화는 좀 더 시간이 필요할 듯 합니다. 또 미국 프린스턴 대학에서 발표한 연구로는 미세 플라스틱 여과에 달걀흰자가 적격인것을 보고 이 계란으로 새로운 소재를 만들어 바닷물에서 염분과 ㅁ미세플라스틱을 제거하는데 성공했다고 합니다.달갈흰자로 만든 가볍고 다공질인 에어로젤은 물을 깨끗하게 걸러낼 수 있는 역할을 한다고 하네요. 이 에어로젤은 균일한 미세 구멍이 많이 뚫린 다공성의 구조물인데 이를 동결 건조해서 산소가 없는 환경에서 900도로 가열하면 탄소섬유와 그래핀이 서로 연결된 구조가 만들어진다고 합니다. 여기에 바닷물을 부어 넣으면 염분을 98%, 미세플라스틱을 99% 제거할 수 있다고 합니다.우리나라 연구팀에서도 전세계 최초르 미세플라스틱을 없애는 친환경 필터를 작년에 개발했는데요. 이 필터는 마이크로 크기뿐아니라 나노 크기의 미세플라스틱도 제거할 수 있다는데 미 제거기술로는 전기영동법 기술이 활용되었다고합니다. 전기적 성질을 이용해 유기물질을 분리하는 기법으로, 물속에서 강한 전기장을 발생시키면 물 속의 마이크로 및 나노입자가 빠르게 전기쪽으로 이동해 달라붙는 방식으로 미세플라스틱 입자를 제거하는 원리라고 하네요.이 글이 도움이 되셨으면 좋아요와 추천 부탁드려요^^
학문 / 기계공학
23.03.14
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왜 일부 별은 붉은색인가요? 다른색깔도 있나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.별의 온도에 따라서 색이 달라지기에 그렇습니다.온도가 높을수록 파장이 짧은 빛을 방출하는데 우리가 볼 때는 파랗게 보이고 차가운 별은 긴 파장으로 빛을 많이 방출하여 붉게 보이는 겁니다.좀 더 정확히 표현하자면 온도가 상승함에따라서 붉은 색에서 오랜지색 노란색 흰색 청색 보라색으로 변해갑니다.이 온도를 수치로 환산하면 약 2500도의 빨간 별에서 노란색의 태양은 5800도정도. 그리고 시리우스는 약 만도 정도의 파란빛을 냅니다. 물론 이보다 높은 고온의 별들도 있는데 오리온자리에는 35000도의 별들도 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.14
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차량 배터리 화재를 막는 원천 기술은 무엇인가요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.리튬이온 배터리의 최대 단점은 폭발과 화재의 위험인데요. 이러한 배터리 화재를 막는 기술의 종류는 여러가지가 있습니다.첫째로 배터리 팩 내부의 배터리 셀 사이에 서로 높이가 다른 히트 파이프를 탑재하는 방안이 있습니다. 이 경우에 냉각 공기에 의한 방열과 히트 파이프에 의한 방열이 모두 가능해져서 열 차단 성능이 좋아지는 원리인데 이 때 히트 파이프가 배터리 셀의 중앙 영역을 감싸는 U자 모양이 되도록 구비하여 배터리 셀에서 팽창이 발생하더라도 방열이 이루어 질 수 있도록 한겁니다.또 배터리 모듈과 관련된 기술로 보자면 이 배터리 모듈은 배터리 셀이 열과 진동 등 외부 충격에서 보호될 수 있도록 단단한 프레임으로 구성되어 있는데 이 배터리 셀 사이에 냉각재들과 판 하나가 존재하는데 이것이 하나의 셀에서 화재가 발생할 경우에 다른 셀로 화재가 번지는 것을 지연해주는 역할을 합니다. 하지만 이 냉각재를 배터리 셀 사이에 넣으면 부피가 커지는 단점이 있는데요. 그래서 냉각재를 차량의 바닥에 탑재하는 방법도 검토중이구요.그 외에도 배터리 회사들마다 계속해서 기술을 개발해서 특허를 내고 있는데 모화학회사의 경우는 화재의 원인을 열폭주로 보고 이걸 지연시키는 배터리팩 플라스틱 소재 개발쪽에 중점을 두고 연구 중이기도 하구요.추가로 화재가 발생을 했을 때 대책을 위해서 화재진압용 소화장치 개발도 계속 진행중이구요. 예를 들어 배터리 내부 온도가 설계온도에 도달하는 경우에 차단 커버에 설치된 소화캡슐이 터지면서 소화약재를 분사하는 방식으로 불을 끈다는데 이 때 순식간에 90%이상의 소화약제를 방출하면서 매우 빠른 소화가 가능하다고 합니다.그리고 최근에는 전기자동차 배터리 화재의 원인으로 지목되는 전해질 유출을 완전히 막는 배터리 제조 기술도 개발되었다고 하네요. 우리가 쓰는 배터리는 액체 전해질이 들어있는데 이 액체 전해질이 배터리 밖으로 새는 경우에 인화성이라서 화재가 발생을 한다고 하는데 이 전해질을 반고체 형식으로 제조하는 기술을 개발하여 화재에서 안전한 배터리가 된다는 겁니다.이 글이 도움이 되셨으면 좋아요와 추천 부탁드려요^^
학문 / 화학공학
23.03.14
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세상에서 가장 큰 항공기는 무엇인가요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.일반 승객용 항공기뿐아니라 모든비행기를 포함한다면 군용수송선이 역사적으로 가장 큰 항공기입니다.정식 명칭은 AN-225로 우주선수송기입니다. 현재는 파괴되었으니 그 자리는 다른 항공기에 물려줘야하나 현재 우크라이나에서 이 비행기를 복원중이라고하네요러시아의 공습으로 파괴가 되었는데 이 항공기를 만든곳은 미국이 아니라 구소련입니다. 소련이 만든 비행기를 러시아가 파괴한게 아이러니긴 하지만... 과거 소련의 붕괴로 소비에트연합의 일원인 우크라이나가 자국땅에 있던 이 수송기를 보유하게 된겁니다.총길이는 84m 무게는 285톤에 육박하는 어마어마한 크기이고 세계에서 두번째로 큰 미국의 보잉사 비행기보다 두배가 더 많은 적재량을 실을 수 있다니 실로 대단한 수송량이죠현재 복원에 들어가는 비용이 7000억이 넘는다는데 과연 언제 될지는 모르지만 현재 운용이 가능한 비행으로는 보잉이 1위자리를 차지하게 됐지만 복원이 완료된다면 다시 1위의 자리는 AN-225가 차지할 것으로보이네요
학문 / 기계공학
23.03.13
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