안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 개미는 도대체 어떻게 멀리서도 방향을 잡고 음식을 찾아서 다른 동료들을 불러오는 것인가요.?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.개미는 크게 태양의 위치, 지구의 자기장, 냄새를 이용하여 방향을 잡고 음식을 찾아냅니다.태양의 위치를 이용하는 방법은, 개미가 태양의 위치를 기억하고, 그 위치를 기준으로 자신의 위치를 파악하는 것입니다. 개미는 두 눈에 있는 겹눈을 사용하여 태양의 위치를 정확하게 측정할 수 있습니다.지구의 자기장을 이용하는 방법은, 개미가 지구의 자기장을 감지하여 자신의 위치를 파악하는 것입니다. 개미는 몸 안에 있는 자철석을 사용하여 지구의 자기장을 감지할 수 있습니다.냄새를 이용하는 방법은, 개미가 음식물의 냄새를 따라 음식을 찾아가는 것입니다. 개미는 코에 있는 냄새 센서를 사용하여 음식물의 냄새를 감지할 수 있습니다.개미가 음식을 찾아서 다른 동료들을 불러오는 것은 페로몬을 이용합니다. 페로몬은 개미가 내는 특수한 화학물질로, 다른 개미들이 이 페로몬을 냄새로 감지하여 음식이 있는 곳으로 모여들게 됩니다.개미는 이 세 가지 방법을 복합적으로 사용하여 멀리서도 방향을 잡고 음식을 찾아냅니다.개미의 방향 감각과 길 찾기 능력은 매우 뛰어납니다. 개미는 태양의 위치가 바뀌어도 자신의 위치를 정확하게 파악할 수 있으며, 멀리 떨어진 음식물도 찾아낼 수 있습니다. 개미의 이러한 능력은 인간에게도 많은 영감을 주고 있습니다.
기계공학
Q. 멀미할 때 먹는 멀미약은 어떤 원리인기요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.멀미약은 크게 두 가지 작용기전을 가지고 있습니다. 하나는 항히스타민제의 작용입니다. 항히스타민제는 알레르기 반응을 일으키는 신경전달물질인 히스타민의 작용을 차단하는 약물입니다. 멀미의 경우에도 히스타민이 구토중추를 자극하여 멀미 증상을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 항히스타민제를 복용하면 히스타민의 작용을 차단하여 멀미 증상을 완화할 수 있습니다.다른 하나는 부교감신경차단제의 작용입니다. 부교감신경은 우리 몸의 평활근을 수축시키고, 침과 땀을 분비시키는 등의 작용을 하는 신경입니다. 멀미의 경우에도 부교감신경이 과도하게 활성화되면 구토중추를 자극하여 멀미 증상을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 부교감신경차단제를 복용하면 부교감신경의 작용을 억제하여 멀미 증상을 완화할 수 있습니다.멀미약의 종류는 크게 복용형과 외용형으로 나눌 수 있습니다. 복용형은 항히스타민제와 부교감신경차단제가 주성분으로, 여행을 떠나기 전에 미리 복용하면 멀미 증상을 예방할 수 있습니다. 외용형은 스코폴라민이 주성분으로, 귀 뒤에 붙이면 멀미 증상을 완화할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 금속은 왜 우수한 전기 전도체인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.금속은 우수한 전기 전도체인 이유는 다음과 같습니다.금속 원자의 자유 전자의 존재금속은 원자핵 주위에 하나 이상의 전자를 자유롭게 방출할 수 있는 자유 전자를 가지고 있습니다. 이 자유 전자는 전기장을 만나면 자유롭게 이동할 수 있으며, 이로 인해 전류가 흐르게 됩니다.금속 원자의 결합 구조금속 원자는 이온 결합으로 결합되어 있습니다. 이온 결합은 양이온과 음이온이 서로의 전하를 끌어당겨 결합하는 방식입니다. 이온 결합은 금속 원자 사이의 거리가 매우 짧아 전자의 이동이 자유롭게 이루어질 수 있도록 합니다.금속 원자의 원자 구조금속 원자의 원자 구조는 정육면체 구조를 이루고 있습니다. 정육면체 구조는 전자의 이동에 유리한 구조입니다.이러한 이유로 금속은 우수한 전기 전도체입니다. 금속 중에서도 은, 구리, 알루미늄은 전기 전도성이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있습니다.은은 금속 중에서 가장 높은 전기 전도성을 가지고 있습니다. 은의 전기 전도성은 구리의 약 1.5배, 알루미늄의 약 10배에 달합니다. 그러나 은은 부식에 약하고 비싸다는 단점이 있습니다.구리는 전기 전도성과 내구성이 뛰어나며, 비교적 저렴한 가격으로 인해 전기 산업에서 가장 많이 사용되는 금속입니다.알루미늄은 전기 전도성이 구리에 비해 약간 떨어지지만, 가볍고 부식에 강하다는 장점이 있습니다. 알루미늄은 전기 산업뿐만 아니라 건축, 자동차 산업 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구와 가장 환경이 닮고 살 수 있는 행성이 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.지구와 가장 환경이 닮고 살 수 있는 행성이 있습니다. 그 중 대표적인 행성은 다음과 같습니다.케플러-186f : 지구에서 약 490광년 떨어진 곳에 있는 행성으로, 지구와 크기와 질량이 매우 유사합니다. 또한, 모항성인 케플러-186의 적색 왜성으로부터 받는 일사량도 지구와 비슷합니다.TRAPPIST-1d : 지구에서 약 40광년 떨어진 곳에 있는 행성으로, 지구와 크기와 질량이 매우 유사하며, 모항성인 TRAPPIST-1의 적색 왜성으로부터 받는 일사량도 지구와 비슷합니다. 또한, TRAPPIST-1은 우리 태양과 같이 활동적인 별이 아니기 때문에 행성 표면에 생명체가 존재할 가능성이 높다고 평가됩니다.프록시마 센타우리b : 지구에서 약 4.2광년 떨어진 곳에 있는 행성으로, 지구와 크기와 질량이 매우 유사하며, 모항성인 프록시마 센타우리로부터 받는 일사량도 지구와 비슷합니다. 또한, 프록시마 센타우리는 적색 왜성이지만, 활동적인 별은 아니기 때문에 행성 표면에 생명체가 존재할 가능성이 높다고 평가됩니다.이외에도 지구와 환경이 닮은 행성들이 많이 발견되고 있습니다. 천문학자들은 이러한 행성들을 통해 우리 은하계에서 생명체가 존재할 가능성을 연구하고 있습니다.
기계공학
Q. 해시계와 물시계의 차이점이 무엇인가요.?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.해시계와 물시계는 모두 태양과 중력을 이용하여 시간을 측정하는 기계입니다. 하지만, 두 기계는 작동 원리와 장단점이 다릅니다.해시계는 태양의 위치를 이용하여 시간을 측정합니다. 해시계의 표면에는 12개의 시계 눈금이 있고, 그림자가 시계 눈금 위에 떨어지는 위치에 따라 시간을 알 수 있습니다. 해시계는 간단하고 저렴하게 만들 수 있으며, 유지 관리가 쉽습니다. 하지만, 흐린 날이나 밤에는 사용할 수 없습니다.물시계는 물의 흐름을 이용하여 시간을 측정합니다. 물시계의 내부에는 물이 일정한 속도로 흐르는 물통이 있고, 물통의 높이를 측정하여 시간을 알 수 있습니다. 물시계는 낮과 밤, 흐린 날에도 사용할 수 있으며, 더 정확한 시간을 측정할 수 있습니다. 하지만, 유지 관리가 어렵고, 크기가 크고 비쌉니다.