안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 봄이나 여름보다 가을 겨울에 정전기가 심한 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.가을과 겨울에 정전기가 심한 이유는 다음과 같습니다.습도가 낮기 때문입니다. 습도가 높으면 공기 중의 수분으로 인해 전기가 쉽게 흐르기 때문에 정전기가 발생할 가능성이 낮습니다. 반면, 습도가 낮으면 공기 중의 수분이 적어 전기가 잘 흐르지 못하기 때문에 정전기가 발생할 가능성이 높습니다.대기 중의 전하가 많기 때문입니다. 가을과 겨울에는 공기가 건조해지면서 대기 중의 정전기가 잘 발생합니다. 특히, 겨울에는 난방을 하기 때문에 공기 중의 수분은 더욱 줄어들고, 전기가 잘 흐르지 못하기 때문에 정전기가 더욱 심하게 발생합니다.옷차림이 두꺼워서 마찰이 많기 때문입니다. 가을과 겨울에는 옷차림이 두꺼워지면서 옷끼리 마찰이 많아집니다. 이때 마찰로 인해 전기가 발생하고, 이 전기가 옷과 사람 사이에 정전기로 남아있게 됩니다.이러한 이유로 가을과 겨울에는 정전기가 심하게 발생하여 불편을 겪는 경우가 많습니다. 정전기를 예방하기 위해서는 습도를 높여주는 것이 좋습니다. 실내에서 가습기를 사용하거나, 물을 뿌리는 것도 도움이 됩니다. 또한, 옷차림을 가볍게 하고, 옷을 마찰시키지 않도록 주의하는 것도 좋습니다.
생물·생명
Q. 식물들은 가을이 지나면 겨울이 오는 것을 되는 어떻게 아는 갈까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.식물들은 가을이 지나면 겨울이 오는 것을 다음과 같은 방법으로 알 수 있습니다.빛의 양 변화: 식물은 빛의 양을 감지하는 기관을 가지고 있습니다. 가을이 되면 해가 짧아지고, 식물은 빛의 양이 감소하는 것을 감지하여 겨울이 오는 것을 알 수 있습니다.새 창에서 열기식물의 빛에 대한 감지온도의 변화: 식물은 온도 변화를 감지하는 기관을 가지고 있습니다. 가을이 되면 기온이 낮아지고, 식물은 온도가 감소하는 것을 감지하여 겨울이 오는 것을 알 수 있습니다.새 창에서 열기식물의 온도에 대한 감지일장의 변화: 식물은 일장의 변화를 감지하는 기관을 가지고 있습니다. 일장은 하루 중 빛이 비치는 시간의 길이를 말합니다. 가을이 되면 일장이 짧아지고, 식물은 일장이 짧아지는 것을 감지하여 겨울이 오는 것을 알 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성에서 인간이 살 수 있다고 기대하는 근거가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화성에서 인간이 살 수 있다고 기대하는 근거는 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다.첫째, 화성은 지구와 비슷한 환경을 가지고 있습니다. 화성의 표면에는 지구와 비슷한 물질로 이루어진 암석과 토양이 존재하며, 대기 중에는 산소와 이산화탄소가 존재합니다. 또한, 화성에는 얼음 형태의 물이 존재하는 것으로 알려져 있습니다.둘째, 화성은 지구에서 상대적으로 가까운 거리에 있습니다. 화성까지의 거리는 약 5500만 킬로미터로, 이는 지구에서 달까지의 거리보다 약 10배 정도 더 멀지만, 아직까지는 인류가 도달할 수 있는 거리입니다.셋째, 화성은 인류가 거주하기 위한 기술이 발전하고 있습니다. 과학자들은 화성에서 식물을 재배하고, 에너지를 생산하고, 물과 공기를 정화하는 기술을 개발하고 있습니다.물론, 화성에서 인간이 살기 위해서는 해결해야 할 문제들도 많습니다. 화성의 대기압은 지구의 1%에 불과하여, 인간은 우주복을 입지 않고는 생존할 수 없습니다. 또한, 화성의 온도는 영하 80도까지 내려갈 수 있어, 인간은 따뜻한 환경에서 생활해야 합니다.그러나, 과학자들은 이러한 문제들을 해결하기 위한 연구를 계속해서 진행하고 있으며, 머지않아 화성에 인간이 거주할 수 있는 날이 올 것으로 기대하고 있습니다.구체적인 예를 들어보면, NASA는 2020년 7월에 화성 탐사 로버인 퍼서비어런스를 화성에 착륙시켰습니다. 퍼서비어런스는 화성에 물을 찾기 위한 임무를 수행하고 있으며, 화성 표면에서 샘플을 채취하여 지구로 가져올 예정입니다.또한, NASA는 2024년까지 화성으로 유인 우주선을 보내는 계획을 가지고 있습니다. 이 계획이 성공적으로 수행된다면, 화성에 인간이 거주하기 위한 첫 번째 발걸음이 될 것입니다.이러한 연구와 개발의 결과로, 화성에서 인간이 살 수 있는 날이 멀지 않았다고 할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 현재까지 외계 생명체를 찾기 위한 어떤 발견이나 연구가 진행되고 있을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.현재까지 외계 생명체를 찾기 위한 발견과 연구는 크게 두 가지 방향으로 진행되고 있습니다.첫째는, 외계 행성에 생명체가 살 수 있는 조건을 갖춘 행성을 발견하는 것입니다. 이를 위해 천문학자들은 망원경을 이용하여 외계 행성을 관측하고, 그 행성의 대기 성분과 기후, 표면 환경 등을 분석합니다.최근에는 칠레의 유럽남방천문대(ESO)에 있는 초거대망원경(ELT)이 본격 가동되면서 외계 행성 탐사에서 새로운 전기를 맞고 있습니다. ELT는 지름 39미터의 거대한 망원경으로, 기존 망원경보다 훨씬 더 먼 거리에 있는 외계 행성의 대기 성분을 분석할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다.두 번째는, 외계에서 오는 전파 신호를 수집하는 것입니다. 외계 문명이 지구에 전파 신호를 보내고 있을 가능성을 배제할 수 없기 때문입니다.미국 항공우주국(NASA)은 'SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence)'라는 프로젝트를 통해 외계 전파 신호를 수집하고 있습니다. SETI 프로젝트는 1960년대부터 시작된 오랜 역사를 가진 프로젝트로, 지금까지 수많은 외계 전파 신호를 수집했지만, 아직까지 확실한 외계 문명의 신호는 발견되지 않았습니다.최근에는 인공지능(AI)을 이용한 외계 전파 신호 탐사가 활발히 진행되고 있습니다. AI는 인간보다 훨씬 빠르고 정확하게 외계 전파 신호를 탐지할 수 있기 때문입니다.이외에도, 외계 생명체의 존재를 뒷받침할 수 있는 지질학적 증거를 찾는 연구도 진행되고 있습니다. 예를 들어, 지구 암석에서 발견된 37억년 전의 미생물 화석은 지구에 생명체가 존재했다는 강력한 증거로 받아들여지고 있습니다.외계 생명체의 존재는 인류의 역사에 있어 가장 큰 미스터리 중 하나입니다. 현재까지 외계 생명체의 존재를 확실히 입증할 수 있는 증거는 발견되지 않았지만, 과학자들은 다양한 방법을 통해 외계 생명체를 찾기 위한 연구를 계속해서 진행하고 있습니다.
물리
Q. 영국 출신이 주장한, 돌턴의 법칙이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.영국 출신의 화학자 존 돌턴(John Dalton)은 1803년에 부분압력의 법칙을 발표했습니다. 이 법칙은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.(이상)기체의 혼합물에 가해진 총 압력은 기체 혼합물 내의 각각의 가스의 부분압력의 합과 같다.이를 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.P_t = P_1 + P_2 + ... + P_n여기서,P_t는 전체 압력P_1, P_2, ..., P_n은 각각의 부분압력부분압력이란, 혼합 기체에서 한 성분의 기체가 단독으로 존재할 때의 압력을 말합니다. 즉, 혼합 기체의 부분압력은 혼합 기체의 전체 압력에 해당 성분의 기체가 차지하는 비율에 의해 결정됩니다.예를 들어, 공기의 주성분은 질소와 산소입니다. 공기의 전체 압력이 1기압이라고 한다면, 질소의 부분압력은 약 0.78기압이고, 산소의 부분압력은 약 0.21기압입니다.돌턴의 법칙은 기체의 성질을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 법칙은 다음과 같은 분야에서 응용되고 있습니다.기체의 혼합 및 분리기체의 용해기체의 반응돌턴의 법칙은 현대 화학의 발전에 큰 기여를 한 중요한 법칙입니다.