안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 사철나무는 왜 계속 푸른거죠?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.사철나무는 다른 나무들과 달리 겨울에도 푸른 잎을 유지하며 이는 잎의 구조와 생리적 특징에 기인합니다.1. 잎의 구조두꺼운 표피: 사철나무 잎은 다른 나무 잎에 비해 표피가 두껍고 튼튼합니다. 두꺼운 표피는 겨울철 추위와 건조함으로부터 잎을 보호하는 역할을 합니다.작은 기공: 사철나무 잎은 다른 나무 잎에 비해 기공의 수가 적고 크기가 작습니다. 기공은 잎의 표면에 있는 작은 구멍으로, 이를 통해 이산화탄소가 흡수되고 수증기가 방출됩니다. 기공이 적으면 겨울철 수분 손실을 줄일 수 있습니다.광합성 조직: 사철나무 잎은 겨울에도 광합성을 수행할 수 있도록 광합성 조직이 잘 발달되어 있습니다. 광합성 조직은 햇빛 에너지를 이용하여 이산화탄소와 물을 포도당과 산소로 바꾸는 조직입니다.2. 생리적 특징엽록소 분해 감소: 사철나무는 다른 나무들에 비해 잎의 엽록소 분해 속도가 느립니다. 엽록소는 잎을 녹색으로 만드는 물질이며, 겨울철에는 분해되어 잎이 떨어집니다.저온 적응: 사철나무는 겨울철 저온에도 잘 적응하여 잎을 유지할 수 있습니다.수분 효율성: 사철나무는 기공의 수가 적고 잎 표면이 띱기 때문에 수분 손실이 적습니다.
지구과학·천문우주
Q. 초신성 폭발할 때 중력에 한번 응축됐다가 그 반동으로 폭발한다고 하는데요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.1. 중력 붕괴별의 중심핵에서 핵융합 반응이 중단되면서 별이 자체 중력에 의해 붕괴됩니다.핵융합 반응이 중단되면 별을 지탱하던 힘이 사라지고 별은 중력에 의해 급격하게 압축됩니다.이 과정에서 별의 중심핵은 극도로 밀도가 높아지고, 핵 주변의 온도와 압력도 엄청나게 높아집니다.2. 폭발핵 주변의 온도와 압력이 높아지면서 핵융합 반응이 다시 시작됩니다.핵융합 반응은 폭발적인 방식으로 일어나고, 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다.이 에너지로 인해 별의 외부 층이 폭발적으로 분출되고, 초신성 폭발이 발생합니다.중력과 폭발의 관계초신성 폭발은 중력 붕괴 없이는 일어날 수 없습니다. 중력 붕괴가 일어나야 별의 중심핵에서 핵융합 반응이 다시 시작될 수 있는 극도의 온도와 압력이 만들어지기 때문입니다.즉, 중력 붕괴는 폭발을 위한 준비 과정이라고 볼 수 있습니다. 중력 붕괴가 일어나면서 별은 폭발을 위한 에너지를 축적하게 됩니다.그리고 축적된 에너지는 폭발을 통해 방출됩니다.
전기·전자
Q. 빛은 일종의 파동인데요 그러면 파장과 주파수라는게 나오는데 여기에 더해서 파동의 크기 즉 진폭도 나오거든요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.빛은 파동과 입자의 양면성을 가진 특이한 존재입니다. 파동으로서 파장, 주파수, 진폭을 가지고 있으며, 입자로서 광자라는 이름으로 불립니다.빛의 진폭빛의 진폭은 전기장의 최대 강도로 표현됩니다. 전기장은 빛이 이동하는 방향에 수직으로 진동하는 벡터장입니다. 진폭은 빛의 강도, 즉 밝기에 영향을 미칩니다.빛의 강도빛의 강도는 빛 에너지가 단위 시간당 단위 면적에 전달되는 양으로 정의됩니다. 빛의 강도는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.I = E / (At)여기서I: 빛의 강도 (W/m^2)E: 빛 에너지 (J)A: 면적 (m^2)t: 시간 (s)단위빛의 강도는 일반적으로 와트/제곱미터(W/m^2) 단위로 표현됩니다. 다른 단위로는 루멘(lm), 럭스(lx) 등이 사용되기도 합니다.예시태양 빛의 강도: 약 1,000 W/m^2만월 빛의 강도: 약 0.25 lux촛불 빛의 강도: 약 1 lux결론빛의 진폭은 전기장의 최대 강도로 표현되며, 빛의 강도는 빛 에너지가 단위 시간당 단위 면적에 전달되는 양으로 정의됩니다. 빛의 강도는 와트/제곱미터(W/m^2) 단위로 표현되며, 루멘(lm), 럭스(lx) 등의 단위도 사용됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 1천문단위는 거리가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.1천문단위(AU)는 지구와 태양 사이의 평균 거리로 정의됩니다. 2013년 기준으로 149,597,870,700m(약 1억 4천 9백 5십 9만 7천 8백 70.7km)에 해당합니다.비교 대상달까지의 거리: 약 38만 4천km (약 0.00257 AU)목성까지의 거리: 약 7억 7천 8백만km (약 5.2 AU)태양계 가장 외곽 행성 해왕성까지의 거리: 약 45억km (약 30 AU)빛이 1년 동안 이동하는 거리(1광년): 약 9조 5천억km (약 63,241 AU)용도천문단위는 주로 태양계 내 거리를 측정하는 데 사용됩니다. 태양계는 매우 넓기 때문에, 킬로미터와 같은 일반적인 단위를 사용하면 거리가 너무 커서 다루기 불편합니다. 천문단위를 사용하면 거리를 좀 더 간편하게 표현할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 원숭이보다 유인원이 사람이 더 가까운 동물인가요? 해부학적 특징이 확연하게 차이가 나나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.해부학적 특징꼬리: 유인원은 꼬리가 없는 반면, 대부분의 원숭이는 꼬리를 가지고 있습니다.직립 보행: 유인원은 두 발로 직립 보행이 가능하며, 특히 인간은 완벽한 직립 보행을 합니다. 반면, 대부분의 원숭이는 네 발로 걸어 다닙니다.뇌 용량: 유인원은 원숭이보다 뇌 용량이 훨씬 크고, 특히 인간은 가장 큰 뇌 용량을 가지고 있습니다.눈: 유인원은 앞을 향해 위치한 눈을 가지고 있어 입체 시각이 가능합니다. 반면, 대부분의 원숭이는 측면을 향해 위치한 눈을 가지고 있어 입체 시각이 제한적입니다.엄지손가락: 유인원은 움직임이 자유로운 엄지손가락을 가지고 있어 정밀한 작업이 가능합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 별 크기는 어떤 물질에 의해 정해지나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주의 별 크기는 크게 초기 질량과 중력이라는 두 가지 요인에 의해 결정됩니다.1. 초기 질량별은 거대한 가스 구름의 붕괴로 형성됩니다.가스 구름의 중심부가 충분히 뜨거워지고 밀도가 높아지면 핵융합 반응이 시작되어 별이 탄생합니다.이때, 별의 초기 질량은 별의 크기에 가장 큰 영향을 미칩니다.초기 질량이 클수록 더 큰 별이 형성됩니다.2. 중력별이 형성된 후, 중력은 별의 크기를 결정하는 또 다른 중요한 요인입니다.중력은 별의 가스를 압축하여 별의 핵심부에서 핵융합 반응이 일어날 수 있도록 합니다.중력이 강할수록 더 큰 별이 형성됩니다.3. 별의 크기와 질량에 따른 분류별의 크기와 질량에 따라 별은 다양한 유형으로 분류됩니다.대표적인 별의 유형으로는 다음과 같습니다.초거대별: 태양 질량의 100배 이상거대별: 태양 질량의 10배 이상중간 질량 별: 태양 질량의 0.5배 ~ 10배적색 왜성: 태양 질량의 0.5배 이하4. 별의 크기가 중요한 이유별의 크기는 별의 밝기, 수명, 핵융합 반응의 종류 등 다양한 특성에 영향을 미칩니다.또한, 별의 크기는 행성의 형성과 진화에도 영향을 미칩니다.따라서, 별의 크기는 우주를 이해하는 데 중요한 요소입니다.
생물·생명
Q. 윤년은 왜 생기나요? 궁금합니다!!
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.올해 2024년은 윤년이라 2월이 29일까지 있고 1년이 366일인 이유는 지구가 태양을 한 바퀴 도는 데 실제로 걸리는 시간과 우리가 사용하는 달력의 날짜 사이에 차이가 있기 때문입니다.1. 지구의 공전 주기와 태양력지구가 태양을 한 바퀴 도는 데 실제로 걸리는 시간은 약 365.2422일입니다.하지만 우리가 사용하는 태양력은 1년을 365일로 계산합니다.이렇게 하루 정도 차이가 생기면 4년 후에는 계절과 달력 날짜가 크게 어긋나게 됩니다.2. 윤년을 통해 계절과 달력 맞추기이러한 차이를 보정하기 위해 4년에 한 번씩 2월에 하루를 더 늘려 윤년을 만들었습니다.윤년은 1년을 366일로 계산하여 계절과 달력 날짜를 맞추는 역할을 합니다.4년에 한 번씩 윤년을 만들면 1년의 평균 길이가 약 365.2425일이 되어 실제 지구의 공전 주기와 거의 일치하게 됩니다.3. 윤년 규칙모든 4년마다 윤년이 되는 것은 아닙니다.100으로 나누어 떨어지는 해는 윤년이 아니지만, 400으로 나누어 떨어지는 해는 윤년입니다.예를 들어, 1900년은 4년마다 윤년이지만 100으로 나누어 떨어지므로 윤년이 아닙니다.하지만 2000년은 400으로 나누어 떨어지므로 윤년입니다.4. 윤년의 중요성윤년은 계절과 달력 날짜를 맞추는 중요한 역할을 합니다.농업, 축제, 기념일 등 다양한 사회 활동에서도 윤년이 고려됩니다.
토목공학
Q. 바나나를 보관할때 걸어놓으면 천천히 익는다는데 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.바나나를 걸어놓으면 천천히 익는 이유는 크게 두 가지입니다.첫째, 바나나는 익으면서 에틸렌이라는 기체를 방출합니다. 에틸렌은 과일의 숙성을 촉진하는 호르몬 성분으로, 공기보다 가볍습니다. 바나나를 뭉쳐서 보관하면 에틸렌이 바나나 꼭지 부분에 모여 과육 아래쪽 부분이 덜 익게 됩니다. 하지만 바나나를 걸어놓으면 에틸렌이 아래로 떨어져 과육 전체가 고르게 익도록 도와줍니다.둘째, 바나나를 걸어놓으면 바닥과 접촉하는 면적이 줄어들어 과육이 덜 으깨지고 상하는 것을 방지할 수 있습니다. 바닥에 닿으면 과육이 눌려 멍이 들거나 질겨질 수 있지만, 걸어놓으면 과육이 자유롭게 매달려 있어 이런 문제를 방지할 수 있습니다.따라서 바나나를 천천히 익히고 오래 보관하기 위해서는 다음과 같이 보관하는 것이 좋습니다.
전기·전자
Q. 정전기는 어떤이유로만들어지며, 전기로 사용할 방법은 없나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.정전기는 물체와 물체가 서로 마찰되거나 분리될 때 발생하는 전기입니다. 두 물체의 전자 친화력 차이로 인해 한 물체는 전자를 잃고 양전하를 띠고, 다른 물체는 전자를 얻고 음전하를 띠게 됩니다.정전기 발생 원인:마찰: 두 물체를 서로 문지르면 한 물체에서 다른 물체로 전자가 이동하여 정전기가 발생합니다.분리: 두 물체가 서로 닿아 있던 상태에서 분리되면 전하가 분리되어 정전기가 발생합니다.압전 효과: 특정 물질에 압력을 가하거나 변형시키면 전하가 발생하여 정전기가 발생합니다.열전 효과: 두 종류의 금속을 접합하고 온도 차이를 만들면 전하가 발생하여 정전기가 발생합니다.
지구과학·천문우주
Q. 남극 지하 빙하에 납이 함유되었다고 하는데요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.남극 빙하의 납 함유 원인미국 남극 빙하 연구 과정에서 400년 전 빙하에 납이 함유된 것으로 밝혀졌습니다. 당시 남극에는 사람이 살지 않았기에 납의 존재는 의아하게 느껴질 수 있습니다.납 함유의 가능한 원인은 다음과 같습니다.1. 자연적인 기원:화산 활동: 화산 폭발은 대기 중에 납을 방출하여 빙하에 쌓일 수 있습니다. 남극 주변에는 활화산이 존재하며 과거 화산 활동이 납 함유에 영향을 미쳤을 가능성이 있습니다.풍부한 지각 납: 남극 지각에는 납이 풍부하게 존재하는 지역이 있습니다. 과거 지표 침식이나 풍화 작용을 통해 납이 빙하로 이동했을 가능성이 있습니다.해양 기원: 해양 표면에는 납이 존재하며, 해수가 증발하여 눈과 함께 빙하에 쌓일 수 있습니다.