안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 무화과나무는 어떻게 번식을 하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.안녕하세요. 무화과는 꽃이 있는 것처럼 보이지만, 실제 꽃은 암꽃만 있습니다. 수꽃은 암꽃 안에 들어있는 작은 구멍에 들어와서 수분을 주고, 그 수분이 암술에 닿아서 수정이 이루어집니다.무화과의 수꽃은 암꽃보다 훨씬 작고, 암꽃 안에 들어있는 작은 구멍을 통해서만 들어갈 수 있습니다. 따라서 수꽃을 운반하는 곤충은 무화과벌이라는 특수한 종류의 곤충입니다. 무화과벌은 무화과의 꽃가루를 먹고 삽니다.무화과벌은 암꽃 안에 들어와서 꽃가루를 먹다가, 그 꽃가루를 다른 암꽃의 꽃가루받침에 묻힙니다. 이렇게 해서 암꽃끼리 수정이 이루어지게 됩니다.무화과는 무화과벌이 없으면 번식을 할 수 없기 때문에, 무화과나무는 무화과벌을 보호하기 위한 다양한 방법을 가지고 있습니다. 예를 들어, 무화과나무는 암꽃이 꽃가루받침을 열고 수분을 받아들일 수 있는 기간을 짧게 유지합니다. 이렇게 하면 다른 곤충이 꽃가루를 옮길 기회를 줄이고, 무화과벌만이 꽃가루를 옮길 수 있도록 합니다.또한, 무화과나무는 암꽃이 꽃가루받침을 열 때, 무화과벌에게 먹이를 제공합니다. 이렇게 하면 무화과벌이 꽃가루받침을 열고 꽃가루를 옮길 확률을 높일 수 있습니다.이러한 방법을 통해 무화과는 무화과벌을 통해 번식을 하고, 무화과나무와 무화과벌은 서로 공생 관계를 유지하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 아폴로 탐사시 닐 암스트롱과 동료2명은 어떤 방법으로 지구로 돌아온것인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.아폴로 11호의 지구 귀환 과정은 다음과 같습니다.달 착륙 후 21시간 동안 달에서 활동아폴로 11호는 1969년 7월 20일 달에 착륙했습니다. 닐 암스트롱과 버즈 올드린은 달 표면에서 2시간 30분 동안 활동했습니다. 이들은 달 표면의 사진을 찍고, 월석을 채취하고, 과학 실험을 수행했습니다.달에서 이륙달에서의 활동을 마친 암스트롱과 올드린은 달착륙선인 이글호에 탑승하여 다시 달궤도에 진입했습니다. 이글호는 달궤도에 진입한 후, 사령선인 컬럼비아호와 도킹했습니다.달 주회 궤도에서 지구로 귀환암스트롱과 올드린은 컬럼비아호에 탑승하여 달 주회 궤도를 벗어났습니다. 컬럼비아호는 지구로 귀환하기 위한 비행을 시작했습니다.대기권 돌파컬럼비아호는 지구 대기권에 진입했습니다. 대기권 돌파 시에는 공기와의 마찰로 인해 컬럼비아호는 고열에 노출되었습니다. 컬럼비아호는 이때 열 보호 장치로 인해 손상을 입지 않았습니다.지구 착륙컬럼비아호는 지구 표면에 착륙했습니다. 컬럼비아호는 태평양 상공에서 낙하산을 펴고 착륙했습니다. 컬럼비아호의 승무원들은 무사히 지구로 귀환했습니다.아폴로 11호의 지구 귀환 과정은 다음과 같은 기술적 난관을 극복해야 했습니다.달 착륙선에서 사령선으로의 도킹: 달 착륙선은 사령선보다 작고 가벼워서, 두 우주선의 도킹이 쉽지 않았습니다. 아폴로 11호의 승무원들은 정교한 조작을 통해 두 우주선을 성공적으로 도킹했습니다.대기권 돌파: 대기권 돌파 시 우주선은 고열에 노출됩니다. 아폴로 11호는 열 보호 장치를 사용하여 대기권 돌파 시 우주선을 보호했습니다.지구 착륙: 지구 착륙 시 우주선은 강한 충격을 받습니다. 아폴로 11호는 착륙 충격을 완화하기 위해 낙하산을 사용했습니다.아폴로 11호의 지구 귀환은 인류의 달 탐사에서 중요한 이정표였습니다. 아폴로 11호의 성공은 인류가 달에 도달할 수 있다는 가능성을 보여 주었습니다.
토목공학
Q. 바닷물이 어는 온도는 몇 도인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.순수한 물의 어는점은 0도입니다. 그러나 바닷물에는 염분이 포함되어 있기 때문에 순수한 물보다 어는점이 낮아집니다. 일반적으로 바닷물의 어는점은 -1.91도입니다.바닷물의 어는점이 순수한 물보다 낮은 이유는 염분이 물 분자 사이의 결합을 방해하기 때문입니다. 염분은 물 분자 사이의 결합을 약하게 만들고, 이를 통해 물 분자가 더 쉽게 얼 수 있게 됩니다.바닷물의 어는점은 염분 농도에 따라 달라집니다. 염분 농도가 높을수록 어는점이 더 낮아집니다. 따라서 북극이나 남극의 염분이 많은 바닷물은 영하 20도 이하의 온도에서도 얼지 않을 수 있습니다.또한, 바닷물의 어는점은 온도와 압력에도 영향을 받습니다. 온도가 낮을수록, 압력이 높을수록 어는점이 낮아집니다. 따라서 바다 깊은 곳은 표면보다 어는점이 낮습니다.따라서, 일반적으로 바닷물은 영하 1.91도 이하의 온도에서 얼 수 있습니다. 그러나 염분 농도, 온도, 압력 등의 요인에 따라 어는점이 달라질 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 구름은 왜 땅에 떨어지지 않는 건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.구름이 땅에 떨어지지 않고 하늘에 둥둥 떠 있는 이유는 크게 두 가지입니다. 첫 번째는 상승 기류입니다. 지구의 표면은 태양열을 받아 가열되고, 공기는 가열되면 부피가 커지고 밀도가 낮아집니다. 이렇게 밀도가 낮아진 공기는 위로 올라가게 됩니다. 이처럼 공기가 위로 올라가는 흐름을 상승 기류라고 합니다.구름은 상승 기류에 의해 지면에서 위로 들어 올려집니다. 구름의 물방울은 밀도가 공기보다 높기 때문에, 상승 기류가 약해지거나 멈추면 구름은 중력에 의해 땅으로 떨어지게 됩니다.두 번째는 부력입니다. 부력은 물체가 유체에 잠길 때, 유체가 물체를 위로 밀어 올리는 힘입니다. 구름의 물방울은 밀도가 공기보다 높기 때문에, 구름은 공기로부터 부력을 받습니다. 이 부력은 구름의 무게를 지탱하여 땅에 떨어지지 않게 하는 역할을 합니다.구름의 물방울은 크기가 작기 때문에, 부피당 무게가 작습니다. 또한, 구름의 물방울은 공기와 잘 섞이기 때문에, 공기의 저항을 크게 받지 않습니다. 이러한 이유로 구름의 물방울은 부력이 작아도 땅에 떨어지지 않고 떠 있을 수 있습니다.구름의 높이는 상승 기류의 세기와 구름의 물방울의 크기에 따라 결정됩니다. 상승 기류가 강할수록, 구름은 더 높이 올라갈 수 있습니다. 또한, 구름의 물방울이 작을수록, 부력이 작아져서 구름은 더 높이 올라갈 수 있습니다.구름은 지구의 기후 조절에 중요한 역할을 합니다. 구름은 태양의 복사 에너지를 반사하여 지구의 온도를 낮추는 역할을 합니다. 또한, 구름은 비와 눈을 내리게 하여 지구의 물 순환에 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주선에 사용되는 소재들에는 어떤 것들이 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주선에 사용되는 소재는 크게 다음과 같이 분류할 수 있습니다.구조재: 우주선의 골격을 이루는 재료로, 강도와 내구성이 중요합니다. 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸, 탄소섬유 등이 주로 사용됩니다.복합재료: 두 가지 이상의 재료를 결합하여 만든 재료로, 강도와 내구성, 경량화 등을 위해 사용됩니다. 탄소-탄소 복합재료, 알루미늄-리튬 합금 등이 주로 사용됩니다.단열재: 우주선의 내부와 외부의 온도 차이를 차단하기 위해 사용됩니다. 실리콘, 폴리우레탄 등이 주로 사용됩니다.내열재: 우주선의 표면이 고온에 노출되는 것을 방지하기 위해 사용됩니다. 세라믹, 탄소, 텅스텐 등이 주로 사용됩니다.대기권 돌파 시에는 특히 고내열재가 중요합니다. 대기권 돌파 시 우주선은 공기와의 마찰로 인해 고온에 노출됩니다. 이때, 고내열재가 우주선을 보호하여 손상을 방지합니다.고내열재로 사용되는 대표적인 재료로는 다음과 같은 것들이 있습니다.세라믹: 고온에서도 강도가 유지되는 특성이 있습니다.탄소: 고온에서 열팽창이 적고, 열전도율이 낮은 특성이 있습니다.텅스텐: 고온에서 강도가 유지되고, 밀도가 높은 특성이 있습니다.이러한 고내열재를 사용하여 우주선의 표면을 보호함으로써, 대기권 돌파 시 우주선의 손상을 방지할 수 있습니다.최근에는 이러한 고내열재의 성능을 더욱 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 예를 들어, 탄소섬유와 세라믹을 결합한 복합재료는 기존의 고내열재보다 강도와 내열성이 향상된 것으로 알려져 있습니다.