안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 정말 우주에는, 끝이 존재하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주에 끝이 있는지 여부는 현재 천문학계에서도 논란이 되고 있는 주제입니다. 우주가 유한하다면 그 끝은 어디일까요? 우주가 무한하다면 그 끝은 어떻게 볼 수 있을까요?우주가 유한하다는 주장우주가 유한하다는 주장의 근거는 다음과 같습니다.우주가 팽창하고 있다는 증거: 우주가 팽창하고 있다는 증거는 1929년 에드윈 허블이 발견한 것으로, 은하들이 서로 멀어지고 있다는 사실입니다. 우주가 팽창하고 있다면, 우주는 언젠가는 끝에 도달할 것입니다.우주에는 암흑 에너지가 존재한다는 증거: 우주에는 암흑 에너지라는 미지의 에너지가 존재한다는 증거가 있습니다. 암흑 에너지는 우주를 가속화하여 팽창시키는 역할을 합니다. 만약 암흑 에너지가 계속해서 우주를 가속화시킨다면, 우주는 결국 끝에 도달하게 될 것입니다.우주가 무한하다는 주장우주가 무한하다는 주장의 근거는 다음과 같습니다.우주가 균일하다는 증거: 우주는 균일하다는 증거가 있습니다. 우주 어디를 가든 별과 은하의 밀도는 거의 비슷합니다. 만약 우주가 유한하다면, 우주의 가장자리에 도달하면 밀도가 급격하게 줄어들 것입니다. 그러나 이러한 현상은 관측되지 않았습니다.우주는 무한하다는 수학적 모델이 존재합니다: 우주가 무한하다는 수학적 모델이 존재합니다. 이러한 모델은 우주의 팽창과 암흑 에너지를 설명할 수 있습니다.
화학
Q. 뉴스보니 한화오션 쇄빙선 리스크나오던데 쇄빙선이 어떤배의종류인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.쇄빙선은 얼음으로 뒤덮인 바다를 이동할 때, 해수면의 얼음을 분쇄하여 항로(뱃길)를 열기 위한, 특수한 장비를 갖춘 배를 말합니다. 쇄빙선은 일반적으로 3가지 특징이 요구됩니다.강화된 선체: 쇄빙선은 얼음을 깨부수기 위해 강력한 선체를 가지고 있습니다. 선체는 두꺼운 강판으로 만들어지며, 얼음에 부딪힐 때 충격을 흡수할 수 있는 구조로 되어 있습니다.얼음을 제거하는 모양: 쇄빙선은 선수 부분이 얼음을 깨부수기 쉽게 설계되어 있습니다. 선수 부분은 V자 모양으로 되어 있어, 얼음에 부딪힐 때 얼음을 눌러 부수도록 합니다.해빙을 밀어내는 힘: 쇄빙선은 얼음을 부수고 나아가기 위해 강력한 추진력을 가지고 있습니다. 추진기는 대형 프로펠러를 사용하며, 얼음을 밀어내는 힘을 충분히 발휘할 수 있도록 설계되어 있습니다.쇄빙선은 군용, 상용, 연구용 등으로 사용됩니다. 군용 쇄빙선은 북극이나 남극의 험난한 해역에서 작전하는 군함을 지원하기 위해 사용됩니다. 상용 쇄빙선은 북극 항로 개척, 해저 자원 탐사, 수산 자원 개발 등에 사용됩니다. 연구용 쇄빙선은 극지 탐사, 기후 연구 등에 사용됩니다.
생물·생명
Q. 대나무처럼 속이 비워있는 식물은 어떻게 성장하는 것인가요?
대나무는 외떡잎식물로, 다른 나무들처럼 속이 꽉 차있지 않고 속이 비어 있습니다. 이는 대나무가 속이 꽉 차있는 나무들보다 훨씬 빠른 속도로 성장하기 때문입니다.대나무의 성장은 줄기의 끝 부분에 있는 죽순에서 시작됩니다. 죽순은 대나무의 싹으로, 땅속에서 자라다가 땅 위로 올라오면 급격하게 성장하기 시작합니다. 대나무의 성장 속도는 종류에 따라 다르지만, 하루에 1m 이상 자라는 종류도 있습니다.대나무의 성장을 가능하게 하는 것은 줄기의 끝 부분에 있는 부름켜입니다. 부름켜는 줄기의 끝 부분에 있는 세포층으로, 새로운 세포를 만들어내어 줄기가 자라도록 합니다. 부름켜는 대나무의 성장이 끝나면 없어집니다.대나무는 속이 비어 있지만, 줄기의 겉 부분에 있는 관다발을 통해 물과 양분을 이동합니다. 관다발은 대나무의 줄기와 잎을 연결하는 통로로, 물과 양분을 운반하는 역할을 합니다.대나무는 속이 비어 있기 때문에, 다른 나무들처럼 나이테가 생기지 않습니다. 대나무의 나이는 죽순이 땅 위로 올라온 시점부터 계산합니다.대나무는 빠른 성장 속도와 강한 내구성을 가지고 있어, 다양한 용도로 사용됩니다. 건축 자재, 가구, 식재료, 약재 등으로 사용되며, 아시아 문화권에서는 중요한 식물로 여겨지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계 밖 행성 중 제일 가까운 행성은?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태양계 밖의 행성 중에서 지구와 가장 가까운 행성은 프록시마 b입니다. 2016년 8월 24일, 스페인 안달루시아천체물리연구소의 길렘 앵글라다에스큐드 교수팀이 발견했습니다. 프록시마 b는 태양계에서 약 4광년 떨어진 곳에 있는 적색 왜성 프록시마 센타우리 주위를 공전하는 행성으로, 지구 질량의 약 1.3배 정도 되는 것으로 추정됩니다.태양계를 넘어서면 다음과 같은 계가 나옵니다.알파 센타우리 계: 태양계에서 약 4.3광년 떨어진 곳에 있는 3개의 별로 이루어진 계입니다. 프록시마 b는 이 계의 일원인 프록시마 센타우리 주위를 공전하는 행성입니다.베가 계: 태양계에서 약 25광년 떨어진 곳에 있는 별입니다. 2020년 1월, 유럽남방천문대(ESO)의 가이아 우주망원경이 베가 주위를 공전하는 2개의 행성을 발견했습니다. 이 행성들은 지구 질량의 약 3배 정도 되는 것으로 추정됩니다.케페우스 계: 태양계에서 약 63광년 떨어진 곳에 있는 별입니다. 2022년 1월, 미국 항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경이 케페우스 주위를 공전하는 5개의 행성을 발견했습니다. 이 행성들은 지구 질량의 약 1.5~6배 정도 되는 것으로 추정됩니다.
화학
Q. 요소수는 우리나라에서 자체 생산이 어려운가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.요소수는 요소와 물의 혼합물로, 디젤 엔진의 배기가스에서 질소산화물을 줄이기 위해 사용됩니다. 요소수는 국내에서 수입에 의존하고 있으며, 중국은 세계 최대의 요소 생산국입니다.최근 중국이 요소수 수출을 제한하면서 국내에서도 요소수 부족에 대한 우려가 커지고 있습니다. 이에 따라 국내에서 요소수를 자체 생산하는 것이 필요하다는 주장이 나오고 있습니다.요소수를 생산하는 기술은 어렵지 않습니다. 요소는 석탄이나 천연가스에서 추출한 암모니아를 고온에서 가수분해하여 만들 수 있습니다. 따라서 국내에서도 요소를 생산할 수 있는 기술은 충분히 보유하고 있습니다.다만, 요소수 생산은 원자재 비용이 높은 편입니다. 암모니아의 원료인 석탄이나 천연가스는 국제 유가에 따라 가격이 크게 변동하기 때문입니다. 따라서 국내에서 요소수를 생산하려면 원가 경쟁력을 확보할 수 있는 방안을 모색해야 합니다.구체적인 방안으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.석탄이나 천연가스 대신 재생에너지를 활용하여 암모니아를 생산하는 방법요소의 대체 원료로 사용할 수 있는 물질을 개발하는 방법요소수의 수요를 줄이기 위한 정책을 시행하는 방법정부는 요소수 대란의 재발을 방지하기 위해 요소수의 국내 생산을 확대하기 위한 계획을 마련하고 있습니다. 구체적인 계획은 아직 발표되지 않았지만, 석탄화력발전소의 폐열을 활용하여 암모니아를 생산하는 방법 등이 검토되고 있는 것으로 알려져 있습니다.