안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
기계공학
Q. 자동차의 서라운드 뷰는 도대체 어떤 원리로 작동하는 건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.자동차의 서라운드 뷰는 4개의 카메라를 사용하여 주변을 촬영한 후, 컴퓨터를 통해 합성하여 생성됩니다.4개의 카메라는 자동차의 전면, 측면, 후면에 각각 설치되어 있습니다. 각 카메라는 자동차의 주행 방향에 대해 90도 각도로 촬영합니다.컴퓨터는 각 카메라에서 촬영한 이미지를 분석하여, 자동차의 주변을 360도로 볼 수 있는 이미지를 생성합니다. 이 이미지는 자동차의 내비게이션 시스템이나 계기판에 표시됩니다.서라운드 뷰를 생성하는 데 사용되는 컴퓨터 알고리즘은 다음과 같습니다.이미지 매칭: 컴퓨터는 각 카메라에서 촬영한 이미지에서 공통된 특징을 식별합니다. 공통된 특징을 식별하면, 각 카메라의 이미지를 서로 연결할 수 있습니다.입체 지각: 컴퓨터는 각 카메라의 이미지에서 거리 정보를 추출합니다. 이를 통해, 자동차의 주변을 입체적으로 볼 수 있습니다.합성: 컴퓨터는 각 카메라의 이미지를 합성하여, 자동차의 주변을 360도로 볼 수 있는 이미지를 생성합니다.서라운드 뷰는 주차, 차선 변경, 후진 주차 등에서 안전을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한, 운전자의 시야를 확보하는 데 도움이 됩니다.최근에는 서라운드 뷰를 생성하는 기술이 더욱 발전하고 있습니다. 컴퓨터의 성능이 향상되고, 이미지 처리 알고리즘이 개선됨에 따라, 더욱 자연스럽고 정확한 서라운드 뷰를 생성할 수 있게 되었습니다.
토목공학
Q. 인류가 지을 수 있는 건축물의 높이 한계는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.자원상관없이 인류가 물리적으로 얼마나 높게 건축물을 지을 수 있는지에 대한 정확한 답은 없습니다. 그러나, 건축학자들은 여러 가지 요인을 고려하여 높이의 한계를 추정해 왔습니다.건축물의 높이를 결정하는 주요 요인으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.구조: 건축물의 구조는 건물의 무게를 지탱하고 바람과 지진 등의 외부 힘에 견딜 수 있어야 합니다. 건물이 높아질수록 구조에 더 많은 하중이 가해지기 때문에, 더 강력한 구조가 필요합니다.재료: 건축물의 재료는 건물의 무게를 지탱할 수 있어야 하며, 부식이나 화재에 강해야 합니다. 또한, 건물의 높이가 높아질수록 재료의 강도와 내구성이 중요해집니다.운송: 건축 자재를 건물의 높은 층으로 운반하기 위해서는 첨단 기술이 필요합니다. 또한, 건축 자재의 무게가 무거워질수록 운송이 어려워집니다.건축학자들은 이러한 요인들을 고려하여, 건물의 높이가 약 1,600m까지 가능할 것으로 추정하고 있습니다. 그러나, 이 값은 단순한 추정치일 뿐이며, 실제로는 건축 기술의 발전에 따라 높이가 더 높아질 수도 있습니다.다음은 건물의 높이를 높이는 데 필요한 기술적 발전의 몇 가지 예입니다.새로운 구조 기술: 3D 프린팅 기술이나 나노 기술을 사용하여 기존의 구조 기술보다 더 강력하고 가벼운 구조를 만들 수 있습니다.새로운 재료: 탄소나노튜브나 그래핀과 같은 새로운 재료를 사용하여 기존의 재료보다 더 강력하고 내구성 있는 재료를 만들 수 있습니다.새로운 운송 기술: 드론이나 로봇을 사용하여 건축 자재를 건물의 높은 층으로 운반할 수 있습니다.이러한 기술적 발전이 이루어진다면, 인류는 앞으로 더 높은 건축물을 지을 수 있을 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 위성이 올라갈 수 있는 궤도는 몇 가지일까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.2023년 12월 2일 기준으로, 태양계의 행성과 왜행성을 도는 위성의 수는 총 181개입니다. 이 중 19개는 지구와 같은 크기로, 행성이나 왜행성으로 인정될 수 있는 크기입니다. 나머지 162개는 소행성이나 혜성처럼 작은 크기의 위성입니다.위성의 궤도는 행성이나 왜행성의 질량과 크기에 따라 결정됩니다. 질량이 크고 크기가 큰 행성이나 왜행성일수록 더 많은 위성을 유지할 수 있습니다. 지구의 경우, 질량이 크고 크기가 크기 때문에 달 하나만을 유지할 수 있습니다. 반면, 목성은 질량이 크고 크기가 크기 때문에 67개의 위성을 유지할 수 있습니다.현재 공전하고 있는 위성의 수는 181개이지만, 앞으로도 새로운 위성이 발견될 가능성이 있습니다. 또한, 현재 공전하고 있는 위성 중 일부는 궤도를 벗어나거나 다른 천체와 충돌하여 사라질 수도 있습니다.따라서, 남은 궤도의 수는 정확히 알 수 없습니다. 다만, 위성의 궤도는 행성이나 왜행성의 질량과 크기에 따라 결정되므로, 질량이 크고 크기가 큰 행성이나 왜행성일수록 더 많은 궤도가 남아 있다고 추측할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 고대에 ADHD가 생존에 유리하다고 본 근거가 무엇일까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.ADHD는 주의력 결핍 과잉 행동 장애의 약자로, 주의력의 지속력과 집중력의 부족, 과잉행동 및 충동성 등의 증상을 특징으로 하는 질환입니다. ADHD는 현대 사회에서는 불편함을 유발하는 질환으로 인식되지만, 고대 사회에서는 오히려 생존에 유리한 요소로 작용했을 것이라는 가설이 있습니다.ADHD의 증상 중 하나인 주의력의 결핍은 새로운 자극에 대한 민감성을 높여줍니다. 이는 자연 환경에서 변화를 빠르게 감지하고 적응하는 데 도움이 되었을 것입니다. 또한, 과잉행동 및 충동성은 위험에 대한 즉각적인 대처를 가능하게 하여 생존을 도왔을 것입니다.구체적으로, ADHD를 가진 인류는 다음과 같은 측면에서 생존에 유리했을 것으로 생각됩니다.새로운 자극에 대한 민감성: ADHD의 증상 중 하나인 주의력의 결핍은 새로운 자극에 대한 민감성을 높여줍니다. 이는 자연 환경에서 변화를 빠르게 감지하고 적응하는 데 도움이 되었을 것입니다. 예를 들어, 사냥을 할 때 새로운 먹이의 등장을 빠르게 감지하거나, 위험한 동물의 출현을 빨리 알아차릴 수 있었을 것입니다.위험에 대한 즉각적인 대처: ADHD의 증상 중 하나인 과잉행동 및 충동성은 위험에 대한 즉각적인 대처를 가능하게 합니다. 이는 자연 환경에서 위험에 빠르게 반응하고 회피하는 데 도움이 되었을 것입니다. 예를 들어, 사냥을 할 때 위험한 동물을 만났을 때 즉시 도망칠 수 있었을 것입니다.새로운 아이디어와 창의성: ADHD를 가진 인류는 새로운 아이디어와 창의성을 발휘하는 데 유리할 수 있습니다. ADHD의 증상 중 하나인 산만함은 기존의 사고 방식에서 벗어나 새로운 관점을 가질 수 있도록 돕습니다. 이는 새로운 기술이나 문화를 발전시키는 데 도움이 되었을 것입니다.물론, ADHD가 모든 고대 인류에게 생존에 유리한 요소로 작용했을 것이라고 단정할 수는 없습니다. ADHD의 정도가 심한 경우 오히려 생존에 불리한 요소로 작용했을 수도 있습니다. 하지만, ADHD의 일부 증상은 고대 사회에서는 오히려 생존에 도움이 되었을 것이라는 가설은 ADHD의 진화적 의미를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
토목공학
Q. 부산에 눈이 잘안오는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.부산에 눈이 잘 오지 않는 이유는 크게 두 가지로 볼 수 있습니다.첫째, 부산은 한반도의 동해안에 위치하고 있지만, 동해안의 끝머리에서 서쪽으로 살짝 들어간 지점에 있습니다. 이 때문에 동풍이 닿기가 어렵습니다. 동풍은 시베리아에서 불어오는 차가운 바람으로, 눈 구름을 만들기 좋은 조건을 제공합니다. 따라서 동풍이 잘 닿는 울산에는 눈이 자주 오지만, 부산에는 눈이 오지 않는 경우가 많습니다.둘째, 부산 동쪽에는 장산, 운봉산 등 해발 500m 이상의 산들이 있습니다. 이 산들이 눈 구름을 막아서 눈이 내리기 어렵게 만듭니다. 설혹 눈 구름이 부산에 도달하더라도, 산들에 부딪혀 눈이 비로 변하거나, 산기슭에만 눈이 내릴 수 있습니다.전라도 남쪽도 눈이 오는 이유는 동해안과 가까운 지점에 위치하고 있기 때문입니다. 동해안은 한반도의 동쪽 끝에서 서쪽으로 갈수록 해안선이 굽어져 들어갑니다. 이 때문에 동풍이 한반도 내륙으로 깊숙이 들어오기 쉽습니다. 따라서 동해안과 가까운 전라도 남쪽 지역에는 눈이 자주 오는 경우가 많습니다.제주도는 남해안에 위치하고 있기 때문에, 눈이 오지 않는 경우가 일반적입니다. 하지만, 동해안에서 불어오는 강한 북서풍이 제주도까지 도달하여 눈 구름을 만들면, 제주도에서도 눈이 내릴 수 있습니다. 실제로 제주도에서는 1950년 이후에 10여 차례 눈이 내린 기록이 있습니다.