안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주가 팽창 하면서 은하들의 거리도 멀어진다고 하는데요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주의 팽창은 은하들 사이의 거리가 멀어지는 것으로 측정됩니다. 하지만 태양계 내 행성들과의 거리는 팽창의 영향을 거의 받지 않습니다.우주 팽창 vs 태양계 행성 거리우주 팽창:먼 은하들 사이의 거리가 시간이 지남에 따라 증가빛이 이동하는 동안 공간 자체가 팽창하기 때문에 발생허블 상수를 통해 팽창 속도 계산현재 허블 상수는 약 72km/s/Mpc (백만 파섹당 초당 72km)1Mpc는 약 326만 광년에 해당태양계 행성 거리:태양과 행성들은 중력에 의해 결합우주 팽창의 영향은 무시할 수 있을 정도로 작음태양과 지구 사이 거리는 약 1억 5천만 km태양계 행성들은 팽창하는 공간 안에 묶여 있음팽창 영향 미미한 이유중력: 태양과 행성 사이의 강력한 중력은 팽창의 영향을 압도거리: 태양과 행성 사이 거리는 팽창의 영향이 미치는 거리 규모보다 훨씬 작음
지구과학·천문우주
Q. 사막 속 오아시스는 어떻게 생기는건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.사막의 오아시스: 물의 기원과 생존1. 비 외에도 다양한 물의 기원사막의 오아시스는 비 외에도 여러 가지 물 공급원을 가지고 있습니다. 대표적인 원인으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.지하수: 빗물이나 눈이 녹아 지표면 아래로 스며들어 지하수를 형성합니다. 지형적 조건에 따라 지하수가 지표면 가까이 올라오면 오아시스가 형성됩니다.강이나 호수: 지하수가 흘러나와 강이나 호수를 형성하여 오아시스를 만듭니다.빙하: 빙하가 녹아 흐르는 물이 오아시스의 물 공급원이 될 수 있습니다.산악 지대: 산악 지대의 강수량이 많아 지하수가 풍부하여 오아시스를 형성할 수 있습니다.2. 물이 말라버리지 않는 이유오아시스는 사막 환경에서도 물이 유지될 수 있는 특별한 지형적 조건을 가지고 있습니다.증발 감소: 주변 환경보다 낮은 지형에 위치하여 증발 속도가 느립니다.식물의 역할: 오아시스 주변에 자라는 식물들이 증발을 막고 토양 수분을 유지하는 데 도움을 줍니다.토양 특성: 모래나 자갈이 아닌 점토층이나 암석층이 있어 물이 쉽게 스며들지 않고 유지됩니다.지하수 유입: 지속적으로 지하수가 공급되어 물이 고갈되지 않습니다.3. 오아시스의 중요성오아시스는 사막 환경에서 생명체의 생존에 필수적인 역할을 합니다.식물 및 동물: 물을 통해 다양한 식물과 동물이 서식할 수 있는 생태계를 형성합니다.인간: 농업, 식량 생산, 정착 생활의 기반을 제공합니다.4. 오아시스의 보존오아시스는 기후 변화, 지하수 개발, 과도한 농업 활동 등으로 인해 위협받고 있습니다. 오아시스를 보존하기 위한 노력이 필요합니다.지속 가능한 물 사용: 지하수 개발을 과도하게 하지 않고, 물을 효율적으로 사용해야 합니다.토양 보호: 토양 침식을 막고, 토양 건강을 유지해야 합니다.생태계 보존: 오아시스의 생태계를 보호하고, 생물 다양성을 유지해야 합니다
지구과학·천문우주
Q. 천문학을 최초로 발명한 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.천문학은 인류 역사상 가장 오래된 학문 중 하나이며, 특정 인물이 발명했다고 단정짓기는 어렵습니다. 먼 옛날부터 사람들은 별과 행성을 관찰하며 자연의 섭리를 이해하려 노력했습니다.초기 천문학:고대 문명 (수메르, 바빌론, 이집트, 중국, 인도)육안 관찰주로 점성술, 달력 제작, 농업, 항해 등 실용적인 목적별자리, 행성 운동, 일식/월식 예측 등 기록현대 천문학:16세기: 망원경 발명 (갈릴레오 갈릴레이)과학적 방법 도입관측 기술 발전 (망원경, 우주 탐사선)새로운 천체 및 현상 발견 (행성, 위성, 은하, 블랙홀 등)물리학, 화학, 생물학 등 다른 과학 분야와의 융합천문학 발전에 기여한 주요 인물:갈릴레오 갈릴레이 (망원경을 이용한 천체 관찰)니콜라우스 코페르니쿠스 (태양 중심설)요하네스 케플러 (행성 운동 법칙)아이작 뉴턴 (만유인력의 법칙)에드윈 허블 (우주의 팽창)결론:천문학은 오랜 시간 다양한 문화와 인물들의 노력을 통해 발전해 온 학문입니다. 특정 인물이 발명했다고 보기보다는, 인류의 끊임없는 탐구와 지식 축적의 결과라고 이해하는 것이 타당합니다.
지구과학·천문우주
Q. 목성의 지반은 금속이 아닌가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.지구와 화성은 지반이 주로 규산염 암석으로 이루어져 있지만, 목성은 금속 수소로 이루어진 가스 행성입니다.목성의 구조:외층: 수소, 헬륨 가스로 이루어진 대기층중층: 액체 수소층내층: 고체 금속 수소 핵목성의 행성 형태 유지:중력: 목성은 태양계에서 가장 강력한 중력을 가지고 있으며, 이는 행성 형태를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.압력: 목성의 내부는 엄청난 압력에 의해 압축되어 있으며, 이 역시 행성 형태를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.자기장: 목성은 강력한 자기장을 가지고 있으며, 이는 태양풍으로부터 행성을 보호하는 데 도움이 됩니다.목성과 지구/화성의 차이점:구성: 목성은 금속 수소로 이루어진 가스 행성, 지구/화성은 규산염 암석으로 이루어진 암석 행성대기: 목성은 두꺼운 수소/헬륨 대기, 지구/화성은 주로 질소/산소 대기온도: 목성은 매우 낮은 온도, 지구/화성은 다양한 온도 범위생명체: 목성은 생명체 존재 불가능, 지구는 생명체 존재, 화성은 생명체 존재 가능성 미확인결론:목성은 지구/화성과는 다른 구조와 특징을 가진 가스 행성입니다. 목성은 강력한 중력, 압력, 자기장에 의해 행성 형태를 유지하고 있습니다.
생물·생명
Q. 타조알은 세포가 1개라는데 다른 새의 알들도 똑같나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.타조알은 크기가 크고 단일 세포로 이루어져 있는 것이 사실입니다. 하지만 알이 부화하면서 배아가 발달하면서 다세포 생물로 태어납니다.타조알이 단일 세포인 이유:타조알은 수정되지 않은 난자이며, 난자는 암컷 생식기에서 만들어지는 단일 세포입니다.난자는 수정되면 배아로 발달하며, 배아는 세포 분열을 통해 다세포 생물로 성장합니다.타조알이 부화하는 과정:타조알은 암컷 타조가 품는데, 약 40~50일 정도 걸립니다.품는 과정에서 배아는 세포 분열을 통해 다양한 조직과 기관을 형성합니다.부화 시기가 되면 배아는 완전히 발달하여 껍질을 깨고 나옵니다.다른 새알들도 타조알처럼 단일 세포인가:모든 새알이 단일 세포로 이루어지는 것은 아닙니다.대부분의 새알은 수정된 난자이며, 난자 안에 이미 배아가 존재합니다.따라서, 새알은 부화하기 전부터 다세포 생물이라고 볼 수 있습니다.결론적으로, 타조알은 크기가 크고 단일 세포로 이루어져 있지만, 부화하면서 배아가 발달하면서 다세포 생물로 태어납니다. 다른 새알들은 대부분 수정된 난자이며, 부화하기 전부터 다세포 생물입니다.
지구과학·천문우주
Q. 비바람이 동시에 치는 것은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.오늘은 비가 오면서 바람도 많이 부는 날씨입니다. 비바람이 동시에 일어나는 현상은 대기과학적으로 다음과 같은 원인이 작용합니다.1. 대기압 차이:고기압과 저기압 사이의 대기압 차이가 발생하면, 공기는 고기압에서 저기압으로 이동하게 됩니다.이 공기 이동이 바람을 형성하며, 바람의 속도는 대기압 차이가 클수록 강해집니다.저기압에는 따뜻하고 습한 공기가 모이는 경향이 있으며, 이 공기가 상승하면서 응결되어 비가 내립니다.2. 상승 기류:따뜻하고 습한 공기가 상승하면서 팽창하고 식으면서 응결되어 비가 내립니다.상승 기류가 강할수록 더 많은 비가 내리고, 동시에 강한 바람을 동반할 수 있습니다.3. 전선:따뜻한 공기와 차가운 공기가 만나는 전선에서는 대기 불안정이 발생하여 비바람이 동시에 발생할 가능성이 높아집니다.특히, 따뜻한 전선이나 정체 전선에서는 강한 비와 바람이 나타날 수 있습니다.4. 기타 요인:지형, 해양, 계절 등의 요인도 비바람의 발생에 영향을 미칠 수 있습니다.따라서, 비바람은 대기압 차이, 상승 기류, 전선 등 다양한 대기과학적 원인이 복합적으로 작용하여 발생하는 현상입니다.오늘날 비바람은 다음과 같은 원인으로 발생할 가능성이 높습니다.고기압과 저기압 사이의 대기압 차이가 크다.따뜻하고 습한 공기가 상승하는 상승 기류가 강하다.전선이 지나가고 있다.비바람은 교통, 생활, 건설 등 다양한 분야에 영향을 미칠 수 있으므로 주의해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 네모, 세모 모양의 행성은 없을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.행성의 모양이 모두 동그란 이유행성이 둥근 이유는 중력 때문입니다. 행성은 엄청난 양의 물질이 모여 형성되어 있으며, 중심부에서 모든 방향으로 균일하게 끌어당기는 중력이 작용합니다. 이 중력은 물질을 가능한 한 중심부에 가깝게 끌어당기기 때문에 행성은 구 형태로 만들어집니다.네모나 세모 또는 독특한 모양의 행성은 존재할 수 없습니다. 만약 행성이 처음부터 네모나 세모 형태로 형성되었다고 해도, 중력은 시간이 지남에 따라 모서리를 깎아내리고 결국 구 형태로 만들어 버릴 것입니다.소행성의 경우, 대부분 행성보다 훨씬 작고 질량이 적습니다. 따라서 중력이 행성만큼 강하지 않아, 불규칙한 모양을 가진 소행성도 많이 존재합니다. 하지만 질량이 충분히 큰 소행성은 역시 중력에 의해 구 형태로 만들어집니다.위성 또한 행성과 마찬가지로 중력에 의해 구 형태로 만들어집니다. 하지만 위성은 행성보다 훨씬 작고, 행성의 중력에 의해 영향을 받기 때문에 완벽한 구 형태보다는 약간 찌그러진 모양을 가지고 있는 경우가 많습니다.결론적으로, 행성, 소행성, 위성 모두 중력의 영향으로 대부분 구 형태를 가지고 있습니다. 하지만, 질량이 작거나 다른 힘의 영향을 받는 경우 불규칙한 모양을 가질 수도 있습니다.
생물·생명
Q. 과학의 발전이 일상생활에 미치는 영향이 어떻게 될까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.과학 분야의 최근 중요한 발견과 연구 동향1. 인공지능 (AI)대규모 언어 모델 (LLM): GPT-3, PaLM, Bard 등 대규모 언어 모델은 인간 수준의 텍스트 생성, 번역, 코딩, 질문 답변 등을 수행하며, 창작 활동, 교육, 의료, 고객 서비스 등 다양한 분야에 활용되고 있습니다.심층 학습: 이미지 인식, 자연어 처리, 강화 학습 등 다양한 분야에서 획기적인 발전을 이끌어내고 있습니다. 특히, 의료 영상 분석, 자율주행 자동차, 로봇 개발 등에 활용되고 있습니다.인공 일반 지능 (AGI): 인간 수준의 지능을 가진 인공지능 개발을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 아직 초기 단계이지만, 성공한다면 과학, 의학, 엔지니어링 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.2. 의학 및 생명과학유전자 편집 기술 (CRISPR): 유전자를 정밀하게 편집하여 질병을 치료하는 혁신적인 기술입니다. 암, 혈액 질환, 유전 질환 등 다양한 질병의 치료에 활용될 수 있으며, 농업 분야에서도 작물 개량에 활용될 가능성이 있습니다.암 면역 치료: 면역 체계를 활성화하여 암세포를 공격하는 치료법입니다. 기존 치료법에 비해 높은 효과를 보이고 있으며, 다양한 종류의 암에 대한 치료법 개발에 활용되고 있습니다.장기 이식: 인공 장기 개발, 3D 프린팅 기술을 이용한 장기 제작, 동물-인간 장기 이식 등 장기 이식 기술의 발전이 활발하게 이루어지고 있습니다.3. 에너지 및 환경차세대 에너지: 태양광, 풍력, 수소 에너지 등 재생 에너지 기술의 발전과 효율성 향상이 이루어지고 있습니다. 또한, 핵융합 에너지 개발 연구도 활발하게 진행되고 있습니다.탄소 포집 및 저장 (CCS) 기술: 대기 중 이산화탄소를 포집하여 지하에 저장하는 기술로, 기후 변화 문제 해결에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.친환경 소재 개발: 바이오 플라스틱, 생분해성 플라스틱 등 환경 오염을 줄일 수 있는 친환경 소재 개발 연구가 활발하게 이루어지고 있습니다.인공지능의 일상 생활 영향1. 편리한 생활스마트 홈: 인공지능 스피커, 조명, 온도 조절 시스템 등을 통해 집 안의 다양한 기기를 음성 명령으로 제어할 수 있습니다.개인 맞춤형 서비스: 인공지능은 사용자의 취향과 행동 패턴을 분석하여 개인 맞춤형 콘텐츠, 상품 추천, 뉴스 제공 등을 제공합니다.자율주행 자동차: 인공지능 기술은 자율주행 자동차 개발에 필수적인 요소이며, 안전하고 편리한 이동을 가능하게 할 것입니다.2. 산업 혁신의료 진단: 인공지능은 의료 영상 분석을 통해 질병을 조기에 진단하고, 치료 계획 수립 및 맞춤형 치료 제공에 도움을 줄 수 있습니다.제조업: 인공지능 기반 품질 관리 시스템은 제품 불량률을 줄이고 생산 효율성을 높일 수 있습니다.고객 서비스: 인공지능 챗봇은 고객 문의에 즉각적으로 응답하고, 문제 해결을 지원하며, 고객 만족도를 높일 수 있습니다.
생물·생명
Q. 포유류, 조류, 파충류, 양서류 외에 허파로 숨을 쉬는 동물은 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.말씀하신 대로 포유류, 조류, 파충류, 양서류는 허파로 숨을 쉬는 동물입니다. 이 외에도 허파로 숨을 쉬는 동물은 다음과 같습니다.물고기:폐어: 4억 년 전부터 존재하는 원시적인 물고기로, 물 속에서 아가미로 숨을 쉬는 동시에 허파로도 숨을 쉴 수 있습니다. 호주, 아프리카, 남아메리카 등에 서식하며, 습지나 얕은 바다에서 살고 있습니다.바다뱀: 뱀의 일종이지만, 물 속에서 살아가기 위해 아가미가 아닌 허파로 숨을 쉬도록 진화했습니다. 인도양과 태평양의 따뜻한 바다에 서식하며, 물 속에서 헤엄치는 동안 숨을 쉬기 위해 5분마다 수면으로 올라와야 합니다.곤충:잠자리: 애벌레 시기에는 아가미로 숨을 쉬지만, 성충이 되면 허파로 숨을 쉬게 됩니다. 날개 아래에 있는 기관을 통해 호흡하며, 밤에 활동하는 야행성 곤충입니다.귀뚜라미: 날개 아래에 기관이 있으며, 이를 통해 호흡합니다. 풀이나 나뭇가지 위에서 살아가며, 짹짹거리는 울음소리로 유명합니다.기타:달팽이: 육식성이며, 몸에 있는 맨틀이라는 부분에 허파가 있습니다. 습한 곳에서 살아가며, 밤에 활동하는 야행성 동물입니다.이 외에도 허파로 숨을 쉬는 동물들이 있지만, 대부분 멸종되었습니다.
지구과학·천문우주
Q. 자전과 공전 속도의 변화는 생태계에 어떤 영향을 미칠까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.지구의 자전과 공전 속도 변화는 수 천만년, 수 억만년 단위의 장기간에 걸쳐 미세하게 일어나고 있으며, 당장 직접적으로 체감하기는 어렵습니다. 하지만 장기적으로는 생태계에 다양한 영향을 미칠 수 있습니다.1. 자전 속도 변화:하루 길이 변화: 자전 속도가 느려지면 하루 길이가 길어지고, 빨라지면 짧아집니다. 이는 생명체의 활동 주기, 생태계의 리듬에 영향을 미칠 수 있습니다.계절 변화 변화: 자전축 기울기 변화와 함께 계절 변화의 강도와 패턴이 변화할 수 있습니다. 극지방의 겨울이 더 추워지거나, 여름이 더 덥게 될 수 있습니다.조력 변화: 자전 속도 변화는 조력 변화를 야기하여 해수면 변화, 해류 변화, 해안 침식 등을 유발할 수 있습니다.2. 공전 속도 변화:지구-태양 거리 변화: 공전 속도 변화는 지구와 태양 사이의 거리를 변화시킵니다. 이는 지구에 도달하는 태양 에너지량 변화를 야기하여 지구 온도 변화, 기후 변화를 유발할 수 있습니다.계절 변화 변화: 공전 궤도 변화와 함께 계절 변화의 강도와 패턴이 변화할 수 있습니다. 계절 간 온도 차이가 더 커지거나, 특정 계절이 길어지거나 짧아질 수 있습니다.3. 생태계 영향:종 분포 변화: 기후 변화, 해수면 변화 등은 생물의 서식지 변화를 야기하여 종 분포 변화, 멸종 위기 증가, 새로운 종의 등장 등을 초래할 수 있습니다.생태계 불균형: 생태계의 리듬 변화, 종 분포 변화는 먹이 사슬, 생태계 균형에 영향을 미쳐 생태계 불균형을 초래할 수 있습니다.대량 멸종: 극심한 기후 변화, 생태계 불균형은 대량 멸종 사건을 유발할 수 있습니다.4. 인간 사회 영향:농업 생산: 기후 변화, 해수면 변화는 농업 생산에 영향을 미쳐 식량 부족, 기근 등을 초래할 수 있습니다.자연재해 증가: 폭염, 가뭄, 홍수, 태풍 등 극심한 기상 현상이 증가하여 인명 피해, 재산 피해를 야기할 수 있습니다.인간 사회 변화: 기후 변화, 자연재해 증가는 인간 사회의 이동, 문화 변화, 경제적 손실 등을 초래할 수 있습니다.5. 미래 예측:지구의 자전과 공전 속도 변화가 장기적으로 생태계에 미치는 정확한 영향은 예측하기 어렵습니다. 과학자들은 다양한 기후 모델, 생태 모델을 활용하여 미래 변화를 예측하고 있으며, 이를 통해 적응 전략을 개발하고 있습니다.