기상청은 미래의 날씨를 어떻게 예측하는 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.통계학의 결과입니다.현재의 기상상황과 과거기상 상황을 분석하고, 과거에 발생한 상황이 현재에도 발생할 것이라는 가정에 따른 통계인 것이죠.예를 들어 A라는 기상상황에서 과거 사례를 봤을 때 비가 온 경우가 75%이고 오지 않은 경우가 25%라면 강수확률은 75%입니다. 물론 이렇게 간단하지 않지만, 이런 형태가 모아져 예보가 됩니다.그래서 과거 관측자료가 많으면 많을 수록 더욱 정확해 지게 됩니다.
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핵융합 에너지와 핵분열 에너지의 양
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.핵분열은 무거운 원자핵이 분해되어 가벼운 원자핵으로 변환되는 과정에서 에너지를 방출합니다. 대표적으로 우라늄-235 1kg이 핵분열을 할 때, 약 200억 kcal의 에너지가 생산됩니다.그리고 핵융합은 가벼운 원자핵이 결합하여 무거운 원자핵으로 변환되는 과정에서 에너지를 방출합니다. 수소 1kg이 핵융합을 할 때, 약 1500억 kcal의 에너지가 생산됩니다. 이는 핵분열 에너지보다 무려 7배가 넘는 에너지입니다.그러나 핵융합 에너지가 핵분열 에너지보다 훨씬 많은 에너지를 생산하지만, 현재로서는 핵분열 에너지가 더 실용적으로 사용되고 있습니다. 이는 핵융합 에너지를 안정적으로 생성하고 제어하는 기술이 아직 완전하지 않기 때문입니다.그리고 에너지의 단위로 가장 기본적인 것은 줄과 와트입니다. 줄은 에너지, 일, 또는 열의 단위로 사용되며, 와트는 전력의 단위로 사용됩니다. 또한, 에너지의 양을 나타내는 데 널리 사용되는 다른 단위로는 칼로리와 BTU가 있습니다. 1칼로리는 1g의 물의 온도를 1도 올리는 데 필요한 열량을 나타내며 조금은 낮선 BTU라는 단위는 영국의 열량 단위로, 약 252칼로리에 해당합니다.
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행성과 왜행성의 분류 기준은 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.명왕성보다 큰 천체인 UB313 즉 에리스를 발견하면서 명왕성의 태양계 행성 자격 논란이 시작되었습니다.국제천문연맹은 태양계 행성의 자격을 '태양의 주위를 돌아야 하고, 충분한 질량을 가져 자체 중력으로 타원이 아닌 구형을 유지할 수 있어야 하며, 공전 구역 안에서 지배적인 역할을 하는 천체이어야 한다.'고 새로 규정했습니다. 이 기준에 따라 2006년 8월 24일, 명왕성은 태양 주위를 돌고 구형인 천체지만 공전 구역 안에서 지배적인 역할을 하지 못하는 천체여서 결국 태양계에서 제외되었습니다.명왕성의 공전 궤도가 크게 찌그러져 있어 해왕성의 공전 궤도를 침범하고, 해왕성은 명왕성을 무시할만한 크기와 질량을 갖추고 있지만, 명왕성은 해왕성을 무시할 수가 없기에 명왕성은 행성의 기준을 만족시킬 수가 없었던 것이죠.행성과 왜행성의 경우 태양을 공전하고 자체 중력으로 구형을 유지할 만큼의 질량을 가져야 한다는 점은 동일 합니다. 하지만 행성은 주변 궤도의 다른 천체들을 깨끗이 흡수할 수 있는 천체여야 하지만 외행성은 주변 궤도의 다른 천체들을 깨끗이 흡수할 수 있는 천체가 아니라는 점이 차이점입니다.
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풍선을 많이 불면 머리가 핑 도는건 왜일까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.풍선을 많이 불면 머리가 어지러워지는 이유는 호흡의 불균형 때문입니다.풍선을 불 때 폐로 들어오는 들숨보다 몸 밖으로 나가는 날숨의 양이 많아지게 됩니다. 우리 뇌는 혈액을 통해 산소를 공급받는데, 날숨의 양이 많아지면 혈액 속의 산소가 줄어들게 되고, 그 결과 뇌가 산소를 충분히 공급받지 못하게 되어 어지러움이 생기게 되는 것입니다.
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슈퍼 컴퓨터는 어떤 컴퓨터를 지칭하는건가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.슈퍼컴퓨터는 과학기술연산을 비롯한 다양한 분야에 사용되는 고속/거대 용량 컴퓨터를 지칭합니다.다만, 이 개념은 절대적 기준이 아닌 상대적인 것으로, 일반적 목적의 컴퓨터에 비해 당대 최상급 처리 능력을 보유한 고성능 컴퓨터를 가리키는 말입니다.슈퍼컴퓨터는 대규모 데이터 처리, 과학 및 공학 연구, 높은 성능의 컴퓨팅 등에 사용되며, 여러 대의 프로세서를 사용하여 매우 빠른 속도로 계산할 수 있으며 보통 슈퍼컴퓨터는 기상 예측, 모의 핵실험, 클라우드 컴퓨팅 서비스 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
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뇌의 신경세포는 언제부터 죽게되는것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.신경세포는 우리의 뇌를 구성하는 주요 세포로, 인간의 뇌에는 약 1,000억 개의 신경세포가 있다고 알려져 있습니다.신경세포의 수명은 개인의 건강 상태에 따라 다르며, 나이가 들어감에 따라 뇌에 있는 신경세포의 수는 줄어들 수 있습니다.또한, 과도한 뇌 신경 활동은 수명 단축을 초래할 수 있다는 연구 결과도 있습니다. 그러나, 신경세포가 언제부터 서서히 죽기 시작하는지에 대한 구체적인 시점은 아직 명확하게 알려져 있지 않습니다. 이는 신경세포의 수명과 관련된 많은 요인들, 그리고 각 개인의 생활 습관, 유전적 요인, 환경적 요인 등이 복합적으로 작용하기 때문입니다.
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데자뷔는 과학적으로 입증이 되나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.나름 근거가 있으며 학계마다 다양한 가설이 있습니다.가장 먼저 의학계에서는 뇌의 착각으로 인해 데자뷰현상이 발생한다고 합니다.사람의 기억은 대뇌 측두엽의 해마 부위에서 입출력 과정을 거쳐 형성되는데, 그 중 해마방회라는 부위가 있습니다. 해마방회는 대뇌 반구의 아래 안쪽에 있는 긴 이랑으로 해마 고랑에 의하여 해마와 분리되며, 둘레엽의 부분에 속합니다. 그런데 이 해마방회는 실제 기억과 무관하게 어떤 것이 친숙한지 아닌지를 결정하는 역할을 합니다. 따라서 해마방회가 활발히 작용하면 어떤 특정한 장면을 마치 기억하고 있었던 것처럼 친숙하게 느낄 수 있다는 것이죠.이것이 의학계에서 주장하는 뇌의 착각으로 인한 데자뷰입니다.또 다른 가설은 0.025초의 지연설입니다.사람의 두눈은 동시에 정보를 받지 못합니다. 그래서 두 눈의 정보의 시간차가 존재하며 그 시간이 0.025초입니다. 즉, 왼쪽눈이 먼저 사물을 보고 오른쪽눈이 0.025초 후에 사물을 보게되어 친숙하게 느낀다는 것입니다.
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쥬라기 월드처럼 DNA가 남아있는 동물 복원이 가능한가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.현재 쥬라기 공원의 영화에서처럼 공룡을 다시 살리는 것은 불가능합니다.잠시나마 공룡의 DNA를 회복할 수 있는 화석이 발견되었다고 했었지만 결과적으로 불가능했습니다.결정적으로 공룡의 DNA는 너무 오래되어서 어떠한 유전 정보도 1백만년 이상 살아남지 못하기 때문입니다.
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빛을 받으면 다이아몬드가 더 빛을 발하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.다이아몬드가 빛을 받았을 때 더욱 빛나는 이유는 주로 그 특징과 가공법 때문입니다.다이아몬드는 브릴리언트 커팅기법으로 연마되어 있는데, 이 기법으로 다듬어진 다이아몬드를 통과한 빛이 분리되면서 무지개 색상의 광채를 내게 됩니다. 또한 다이아몬드는 모든 보석 중에서 빛을 가장 잘 분산시키는 성질을 가지고 있어 약간만 움직여도 순간적으로 반짝거리는 빛을 내뿜게 됩니다. 게다가 연마가 잘 된 다이아몬드일수록 빛을 발산하는 성능이 우수하죠.다이아몬드에 입사된 빛은 다이아몬드의 굴절률이 크므로 전반사 현상이 심하게 일어나게 됩니다. 이로 인해 빛이 다이아몬드 안에서 빠져 나오지 못하고 전반사에 전반사를 거쳐서 조그만 양의 빛이 들어가더라도 크게 반짝이게 되며 다이아몬드는 천연의 투명 보석 중에서 아주 높은 굴절률을 가지고 있어 이 높은 굴절률 때문에 표면에서 반사되는 빛의 양과 임계각의 크기가 좌우됩니다.이러한 이유들로 인해 다이아몬드는 빛을 받았을 때 더욱 빛나게 되는 것입니다.
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파울리의 배타 원리에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.별이 핵융합을 통해 에너지를 생성하면서 그 내부에서는 엄청난 압력과 온도가 발생합니다. 그러나 별이 자신의 연료를 다 소모하고 핵융합이 멈춘다면, 그 압력은 어떻게 유지되는가에 대한 부분이 바로 파울리의 배타 원리와 관련이 있습니다.파울리의 배타 원리는 1924년에 볼프강 파울리에 의해 제안된 양자역학의 원리로, 하나의 양자 상태에 두 개의 동일한 페르미온이 동시에 존재할 수 없다는 것입니다. 즉, 두 개의 동일한 페르미온은 같은 위치에 있을 수 없습니다.별의 내부에서는 이 원리가 중요한 역할을 하게 되는데 핵융합이 멈추면, 별의 중심부는 매우 높은 밀도 상태가 됩니다. 이 상태에서는 전자들이 매우 가까이 모여 있게 되는데, 파울리의 배타 원리에 따르면, 같은 상태에 두 개의 전자가 있을 수 없고 따라서 각 전자는 고유한 상태를 차지하게 되고, 이로 인해 전자들 사이에 압력이 발생하게 됩니다. 이 압력은 전자기압이라고 불리며, 별의 중심부에서의 엄청난 중력을 견디는 데 필요한 역할을 합니다.따라서 파울리의 배타 원리는 별이 핵융합을 통해 에너지를 생성하는 동안 뿐만 아니라, 핵융합이 끝난 후에도 별의 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다고 할 수 있죠.
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