안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
전기·전자
Q. 핸드폰 전자파가 남자에게 안좋은가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 것은 남자에게 좋지 않다는 연구 결과가 있습니다. 핸드폰에서 발생하는 전자파는 저주파 전자파에 속합니다. 저주파 전자파는 인체에 직접적인 영향을 미치지는 않지만, 장시간 노출될 경우 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.핸드폰을 주머니에 넣고 다니면 핸드폰은 음낭과 밀착하게 됩니다. 음낭은 정자와 고환을 보호하는 기관으로, 전자파에 민감한 부위입니다. 전자파는 음낭의 온도를 상승시키고, 정자의 수와 운동성을 감소시킬 수 있습니다.실제로, 2013년 미국의 한 연구에 따르면, 핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 남성의 정자 수와 운동성이 핸드폰을 사용하지 않는 남성에 비해 낮은 것으로 나타났습니다. 또한, 2018년 한국의 한 연구에 따르면, 핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 남성의 정자 수와 운동성이 핸드폰을 사용하지 않는 남성에 비해 30% 이상 감소한 것으로 나타났습니다.이러한 연구 결과를 바탕으로, 핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 것은 남자의 생식 건강에 악영향을 미칠 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 따라서, 핸드폰을 사용할 때는 주머니에 넣고 사용하지 말고, 가방이나 벨트 홀더 등에 넣고 사용하는 것이 좋습니다. 또한, 핸드폰을 사용할 때는 최대한 짧은 시간 동안 사용하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 인류 역사상 최초로 태양 대기권을 진입했다고 합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태양의 대기권은 코로나라고 불리며, 온도가 약 섭씨 100만도에 이릅니다. 이러한 고온의 태양열을 견디기 위해 태양 탐사선은 다음과 같은 기술을 사용합니다.열차폐열차폐는 태양열을 반사하거나 흡수하여 탐사선으로부터 열을 차단하는 역할을 합니다. 열차폐는 일반적으로 카본 복합재로 만들어지며, 얇은 알루미늄 박막으로 코팅되어 있습니다. 알루미늄 박막은 태양열을 반사하는 역할을 하며, 카본 복합재는 열을 흡수하여 방출하는 역할을 합니다.냉각 시스템냉각 시스템은 탐사선 내부의 온도를 낮추는 역할을 합니다. 냉각 시스템은 일반적으로 액체 헬륨을 사용합니다. 액체 헬륨은 매우 낮은 온도(섭씨 -269도)를 유지할 수 있어 탐사선 내부의 온도를 낮추는 데 효과적입니다.구조 설계태양 탐사선은 태양열을 견딜 수 있도록 구조적으로도 설계되어 있습니다. 탐사선의 외부는 열을 견딜 수 있는 강한 재질로 만들어지며, 내부는 열을 차단하고 흡수하는 재질로 만들어집니다. 또한, 탐사선은 태양열에 의해 변형이나 파손되지 않도록 구조적으로도 안정적으로 설계되어 있습니다.현재까지 태양에 가장 가까이 접근한 태양 탐사선은 파커 솔라 프로브입니다. 파커 솔라 프로브는 2025년 8월 2일, 태양 표면에서 약 80만 km 떨어진 거리까지 접근했습니다. 파커 솔라 프로브는 열차폐, 냉각 시스템, 구조 설계 등을 통해 태양열을 견뎌내며 태양의 극지와 코로나를 탐사하고 있습니다.이러한 기술을 통해 태양 탐사선은 태양의 고온의 대기권에 진입하여 탐사를 수행할 수 있게 되었습니다. 태양 탐사선의 기술은 앞으로도 계속 발전할 것으로 예상되며, 이를 통해 태양에 대한 우리의 이해가 더욱 깊어질 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 인류가 만든 가장 뜨거운 온도가 몇도 정도 되나요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.현재 인류가 만든 가장 뜨거운 온도는 섭씨 4조도입니다. 이 온도는 2022년 7월 21일, 미국의 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)에서 초고에너지 양성자 충돌기(LHC)를 이용하여 달성했습니다.LHC는 유럽 입자 물리 연구소(CERN)에서 운영하는 세계 최대의 입자 가속기입니다. LHC는 27km 길이의 지하 터널에 설치되어 있으며, 양성자와 반양성자를 초속 99.99999999999999%의 속도로 충돌시킵니다. 이 충돌로 인해 물질의 기본 구성 요소인 쿼크와 글루온이 생성되는데, 이때 섭씨 4조도 이상의 온도가 발생합니다.LHC는 2008년에 가동된 이후 꾸준히 업그레이드되어 왔으며, 2022년 7월에 이루어진 실험은 LHC의 업그레이드 이후 이루어진 첫 번째 실험입니다. 이 실험을 통해 과학자들은 물질의 기본 구성 요소에 대한 새로운 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.인류가 만든 가장 뜨거운 온도는 다음과 같습니다.섭씨 4조도 (LHC, 2022년 7월)섭씨 10조도 (LHC, 2010년 11월)섭씨 100억도 (레이저 핵융합 실험, 2021년 1월)섭씨 1조도 (레이저 핵융합 실험, 2019년 8월)이외에도, 레이저 핵융합 실험, 핵융합 반응, 원자핵 충돌 실험 등을 통해 섭씨 수백만도에서 수조도에 이르는 온도가 만들어지고 있습니다.
전기·전자
Q. 상온 초전도체에 대한 궁금증입니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.한국에서 상온 초전도체 개발을 발표한 곳은 퀀텀에너지연구소입니다. 이 연구소는 2023년 8월 22일, 납-인회석(PbIn2Se5) 기반의 상온 초전도체를 개발했다고 발표했습니다. 연구소 측은 LK-99라는 이름의 이 물질이 127도(400K)에서 저항이 사라진다고 주장했습니다.이 발표 이후, 한국초전도저온학회는 LK-99의 검증을 위해 검증위원회를 구성했습니다. 검증위원회는 서울대, 고려대, 성균관대 등 국내 대학 연구진으로 구성되었으며, LK-99의 임계온도, 초전도 특성, 재현성 등을 검증하고 있습니다.검증위원회는 2023년 10월까지 검증을 완료할 예정입니다. 검증위원회의 결과에 따라, LK-99가 진정한 상온 초전도체인지 여부가 결정될 것입니다.현재까지 공개된 정보만으로는 LK-99가 상온 초전도체인지 여부를 확신하기 어렵습니다. 연구소 측이 발표한 데이터는 검증되지 않았으며, 다른 연구진의 검증 결과가 나오기 전까지는 LK-99에 대한 신뢰도는 낮을 수밖에 없습니다.그러나 LK-99가 상온 초전도체로 밝혀진다면, 이는 과학계의 큰 성과가 될 것입니다. 상온 초전도체는 기존 초전도체의 한계를 극복하고, 전력, 에너지, 의료, 통신 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 바닷물이 짠이유와 물에서 왜 잘뜨는지 과학적 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.바닷물이 민물보다 짠 이유는 지각판의 움직임과 화산 활동 때문입니다. 지각판은 끊임없이 움직이고 있으며, 이 과정에서 지각판 아래에 있던 암석이 녹아서 바다로 흘러들어옵니다. 이 녹은 암석에는 소금, 마그네슘, 칼슘 등 다양한 미네랄이 포함되어 있습니다. 또한, 화산 활동으로 인해 바다에 흘러들어오는 용암에도 소금과 같은 미네랄이 포함되어 있습니다. 이러한 미네랄이 바닷물에 녹아서 바닷물이 짜지게 됩니다.바닷물에서 사람이 잘 뜨는 이유는 바닷물의 밀도가 민물보다 높기 때문입니다. 밀도는 단위 부피당 질량을 의미합니다. 밀도가 높은 물은 부력이 커지기 때문에 물체가 가라앉지 않고 떠오르게 됩니다. 바닷물의 밀도는 민물의 밀도보다 약 3% 높습니다. 따라서 같은 부피의 물체를 민물에 넣었을 때보다 바닷물에 넣었을 때 부력이 더 커져서 사람이 더 잘 뜨게 됩니다.구체적으로, 바닷물의 밀도는 약 1.025g/cm3이고, 민물의 밀도는 약 1g/cm3입니다. 따라서 바닷물에서 사람이 떠오르기 위해서는 민물에서 떠오르기 위해 필요한 부력보다 약 2.5% 더 많은 부력이 필요합니다. 이는 몸의 부피가 1m3인 사람이 민물에서는 약 997kg의 부력이 필요하지만, 바닷물에서는 약 1,025kg의 부력이 필요함을 의미합니다.물론, 사람이 바닷물에서 잘 뜨는 데에는 개인의 체중과 체지방 비율도 영향을 미칩니다. 체중이 많이 나가는 사람과 체지방 비율이 높은 사람은 몸의 부피가 커지기 때문에 바닷물에서도 잘 뜨게 됩니다.