안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
기계공학
Q. 물에 우유를 부어 상한것 확인 하는 방법의 원리는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우유가 상하면, 우유 속의 단백질과 지방이 미생물에 의해 분해됩니다. 이로 인해 우유의 표면장력이 약해져 물이 섞이게 됩니다. 따라서, 우유를 물에 넣었을 때 바로 풀어지면 상한 우유라고 할 수 있습니다.우유는 원래 밀도가 물보다 높아 물에 넣으면 가라앉습니다. 하지만, 상한 우유는 표면장력이 약해져 물에 섞이게 되면서 밀도가 낮아지게 됩니다. 따라서, 상한 우유는 물을 넣었을 때 가라앉지 않고 퍼져나가게 됩니다.따라서, 우유가 상했는지 확인하는 방법은 다음과 같습니다.찬물 한 컵에 우유 몇 방울을 떨어뜨립니다.우유가 물에 섞이지 않고 가라앉으면 신선한 우유입니다.우유가 물에 섞여 퍼지면 상한 우유입니다.이 방법은 간단하고 정확하게 우유의 상태를 확인할 수 있는 방법입니다. 하지만, 우유의 상태가 아주 미세하게 변했을 때는 정확하지 않을 수도 있습니다. 따라서, 우유를 먹기 전에 냄새, 색깔, 농도 등을 확인하는 것도 중요합니다.우유를 신선하게 보관하기 위해서는 냉장고에 보관하고, 개봉한 우유는 가급적 빨리 섭취하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 만약 태양이 폭발한다면? 태양계가 사라지나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태양이 폭발을 하게 된다면, 태양계의 모든 행성은 폭발로 인한 피해를 보게 됩니다. 태양 폭발은 엄청난 양의 에너지를 방출하기 때문에, 태양계의 행성들은 태양 폭발의 충격파와 고에너지 입자로부터 영향을 받게 됩니다.태양 폭발의 충격파는 태양계의 행성들을 강하게 밀어냅니다. 지구의 경우, 태양 폭발의 충격파로 인해 지구의 궤도가 크게 바뀌거나, 심지어 태양계 밖으로 튕겨져 나갈 수도 있습니다.태양 폭발의 고에너지 입자는 태양계의 행성들의 대기를 뚫고 지표면까지 도달할 수 있습니다. 이 고에너지 입자는 생명체에 치명적인 피해를 줄 수 있습니다. 또한, 고에너지 입자는 태양계의 행성들의 대기를 파괴하여 행성의 환경을 황폐화시킬 수 있습니다.따라서, 태양이 폭발을 하게 된다면, 태양계의 모든 행성은 폭발로 인한 피해를 보고 생명체는 대부분 사라지게 될 것입니다. 다만, 행성의 궤도가 태양계 밖으로 벗어나지 않고, 대기가 고에너지 입자의 영향을 받지 않는다면, 행성 자체는 살아남을 수 있을 수도 있습니다.태양 폭발의 규모에 따라 피해의 정도는 달라질 수 있습니다. 일반적으로, 태양 폭발은 지구에 큰 피해를 주지 않는 것으로 알려져 있습니다. 하지만, 매우 강력한 태양 폭발이 발생한다면, 지구도 큰 피해를 받을 수 있습니다.태양은 현재 태양 활동의 주기인 11년 주기의 최소기에 접어들고 있습니다. 태양 활동의 최소기에는 태양 폭발의 발생 빈도가 줄어들기 때문에, 당분간은 태양 폭발로 인한 피해를 크게 걱정할 필요는 없습니다. 하지만, 태양은 앞으로 계속해서 진화하고, 결국에는 백색 왜성이 되거나 초신성이 될 것입니다. 이때 발생하는 태양 폭발은 지구에 치명적인 피해를 줄 수 있습니다.
생물·생명
Q. 고양이와 삵이 교배하여 낳은 새끼는 번식이 가능한가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.고양이와 삵이 교배하여 낳은 새끼는 사바네즈라고 불리며, 번식 능력이 있는 것으로 알려져 있습니다. 사바네즈는 고양이의 몸집과 삵의 줄무늬를 가진 독특한 외모를 가지고 있습니다.고양이와 삵은 같은 고양잇과 동물이지만, 유전적으로는 약 2.5% 차이가 있습니다. 이 정도의 차이는 일반적으로 번식 능력을 크게 떨어뜨리지는 않습니다. 다만, 사바네즈의 경우 삵의 유전자가 더 많이 작용하여, 고양이보다 수컷의 경우 정자 생성에 문제가 있을 수 있습니다.실제 사바네즈의 번식 사례를 보면, 수컷 사바네즈의 경우 번식에 성공하는 경우가 드물지만, 암컷 사바네즈의 경우 번식에 성공하는 경우가 많습니다. 따라서 사바네즈는 번식 능력이 있다고 할 수 있지만, 수컷의 경우 번식에 어려움이 있을 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다.다른 고양잇과 동물끼리 교배하여 낳은 새끼의 경우, 라이거나와 타이온처럼 번식 능력이 없는 경우가 많습니다. 이는 유전적 차이가 너무 크기 때문입니다. 라이거나와 타이온의 경우, 호랑이와 사자의 유전적 차이가 약 10%에 달합니다. 이 정도의 차이는 번식 능력을 크게 떨어뜨려, 새끼가 태어나더라도 대부분 번식에 성공하지 못합니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성에 가려는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.인류가 화성에 가려는 이유는 크게 다음과 같이 세 가지로 나눌 수 있습니다.첫째, 인류의 지적 호기심을 충족하기 위해서입니다. 인류는 태고부터 우주에 대한 궁금증을 가지고 왔습니다. 화성은 지구와 가장 비슷한 행성 중 하나로, 과거에 생명체가 존재했을 가능성도 제기되고 있습니다. 따라서 화성 탐사는 인류의 지적 호기심을 충족하고 우주의 기원을 이해하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.둘째, 인류의 생존을 보장하기 위해서입니다. 지구는 화산 폭발, 지진, 해일, 기후 변화 등 다양한 자연재해의 위험에 노출되어 있습니다. 또한, 인구 증가와 자원 고갈로 인한 인류의 미래도 불투명합니다. 이러한 상황에서 화성은 인류의 생존을 보장할 수 있는 새로운 거주지가 될 수 있습니다.셋째, 새로운 경제적 기회를 창출하기 위해서입니다. 우주 개발은 새로운 기술과 산업을 창출할 수 있는 잠재력이 있습니다. 화성 탐사는 우주 개발의 새로운 전기를 마련하고, 새로운 경제적 기회를 창출하는 데 기여할 수 있습니다.기술 개발이 진행중인 상황에서도 이러한 위험을 가지고 화성 뿐만 아니라 우주에 나갈 필요성이 있다고 생각합니다. 인류는 항상 새로운 도전을 추구해 왔으며, 이러한 도전은 인류의 발전을 이끌어 왔습니다. 우주 탐사는 인류의 한계를 뛰어넘고 새로운 지평을 개척하는 도전입니다. 이러한 도전은 인류의 미래를 밝히고, 인류가 더 나은 삶을 영위할 수 있도록 도울 것입니다.
생물·생명
Q. 오염물질이 있는 공간에 공기정화식물을 기르면 얼마나 정화가 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.공기정화 식물은 광합성을 통해 공기 중의 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출합니다. 또한, 잎이나 뿌리를 통해 휘발성 유기화합물(VOCs)과 미세먼지 등을 흡수하기도 합니다.공기정화 식물의 공기정화 효과는 식물의 종류, 식물의 크기, 식물의 개수, 오염물질의 종류 및 농도 등에 따라 달라집니다. 일반적으로, 공기정화 식물로 알려진 식물은 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 암모니아 등의 VOCs를 제거하는 데 효과가 있는 것으로 알려져 있습니다.공기정화 효과를 보기 위해서는 식물을 어느 정도 길러야 하는지에 대한 정확한 기준은 없습니다. 하지만, 식물이 충분히 성장하여 광합성을 할 수 있는 상태가 되어야 공기정화 효과를 기대할 수 있습니다. 일반적으로, 식물의 높이가 30cm 이상이 되면 공기정화 효과를 기대할 수 있다고 알려져 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 중력이 시공간의 왜곡이라는 의미에 대해 설명해주세요~
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.중력은 지구가 끌어당기는 힘이지만, 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면, 중력은 시공간의 왜곡에 의해 발생하는 현상입니다.일반 상대성 이론에 따르면, 우주는 시공간이라는 4차원 공간으로 이루어져 있으며, 질량을 가진 물체는 시공간을 왜곡시킵니다. 시공간이 왜곡되면, 그 왜곡에 따라 물체는 움직이게 됩니다.예를 들어, 지구는 질량이 매우 크기 때문에 시공간을 크게 왜곡시킵니다. 지구의 중력은 바로 이 시공간의 왜곡에 의해 발생하는 것입니다.지구의 중력에 의해, 지구 주위에 있는 물체들은 지구로 끌어당겨집니다. 지구의 중력에 의해 지구에 붙어있는 우리도 움직일 수 있는 것입니다.시공간의 왜곡은 매우 미세하기 때문에, 일상생활에서는 잘 느낄 수 없습니다. 하지만, 중력이 강한 곳에서는 시공간의 왜곡이 매우 커지기 때문에, 그 영향이 크게 나타납니다.예를 들어, 블랙홀은 질량이 매우 크기 때문에 시공간을 극도로 왜곡시킵니다. 블랙홀의 중력은 너무 강해서, 심지어 빛도 빠져나올 수 없습니다.따라서, 중력은 단순히 힘이 아니라, 시공간의 왜곡에 의해 발생하는 현상이라고 할 수 있습니다.
화학
Q. 차세대 친환경선박 LNG선박과 메탄올선박 암모니아 선박들의 장점과 단점이 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.LNG (액화천연가스) 선박장점:황산화물, 질소산화물, 미세먼지 등 대기오염물질 배출량이 벙커C유 선박 대비 99% 이상 저감이산화탄소 배출량도 25~30% 저감기존 벙커C유 선박 인프라와 호환성이 높아 전환 비용이 상대적으로 저렴단점:초저온(-162℃) 액체상태로 운송 및 저장해야 하여 안전성 확보가 중요LNG 연료탱크의 면적 및 용량 증가로 선박 건조비 및 운항비 증가메탄올 선박장점:황산화물, 질소산화물, 미세먼지 등 대기오염물질 배출량이 벙커C유 선박 대비 90% 이상 저감이산화탄소 배출량도 20% 저감상온 상압에서 운송 및 저장 가능하여 안전성 확보가 상대적으로 용이기존 벙커C유 선박 엔진 개조로 활용 가능하여 전환 비용 절감 가능단점:에너지 밀도가 낮아 LNG 선박 대비 연료 소모량 증가로 운항비 증가메탄올 생산 과정에서 탄소 배출량이 발생할 수 있음암모니아 선박장점:황산화물, 질소산화물, 미세먼지 등 대기오염물질 배출량이 벙커C유 선박 대비 99% 이상 저감이산화탄소 배출량도 90% 이상 저감에너지 밀도가 LNG 선박과 비슷하여 운항비 증가가 크지 않을 것으로 예상바이오 암모니아 등 청정에너지원으로 생산 가능하여 탄소 중립 달성에 기여할 수 있음단점:독성이 있어 안전성 확보가 중요암모니아 생산 및 운송 인프라 구축이 필요
지구과학·천문우주
Q. 달이 매년 지구로 부터 약 3.8cm씩 멀어진다고 하는데요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.처음 달과 지구의 거리는 더 가까웠습니다. 지구와 달의 거리는 매년 3.8cm씩 멀어지고 있기 때문에, 38억년 전에는 약 40만km 정도 더 가까웠을 것으로 추정됩니다.지구와 달의 거리는 달의 조석력에 의해 멀어지고 있습니다. 달의 조석력은 지구의 자전으로 인해 생기는 힘으로, 지구의 물과 지각을 잡아당기게 됩니다. 이 힘에 의해 지구의 자전축이 느려지고, 달의 궤도는 원형에서 타원형으로 변하게 됩니다. 타원형 궤도를 도는 달은 지구에 가까워질 때와 멀어질 때의 거리가 달라지게 되는데, 이때 지구의 조석력에 의해 달의 궤도 에너지가 운동 에너지로 변환되어 달이 멀어지는 원인이 됩니다.지구에 바다가 생긴 연대가 약 38억년 전이기 때문에, 그 이전에는 달의 조석력이 더 강했을 것입니다. 따라서 그때는 달과 지구의 거리가 더 가까웠을 것으로 추정됩니다.물론, 지구와 달의 거리는 단순히 조석력에 의해만 결정되는 것은 아닙니다. 태양의 중력과 달의 공전궤도의 이심률도 영향을 미칩니다. 하지만, 지구와 달의 거리가 멀어지는 주된 원인은 조석력이라고 할 수 있습니다.
화학
Q. 휘발유도 얼수 있다고 하던데 휘발유의 어는 온도는 몇 도인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.휘발유도 얼 수 있습니다. 그러나 휘발유의 어는점은 매우 낮아서, 일반적인 상황에서는 얼지 않습니다. 휘발유의 어는점은 영하 100도 정도입니다.휘발유가 얼지 않는 이유는, 휘발유에 포함된 파라핀이라는 성분 때문입니다. 파라핀은 휘발유의 점도를 높여주는 역할을 하는데, 파라핀의 양이 많을수록 휘발유의 어는점이 낮아집니다. 따라서, 옥탄가가 높은 휘발유는 파라핀의 함량이 높아서 어는점이 낮습니다.휘발유가 얼면, 연료 필터나 인젝터 등에 막히게 되어 차량 시동이 걸리지 않을 수 있습니다. 따라서, 겨울철에는 휘발유의 어는점을 고려하여 주유하는 것이 좋습니다.휘발유의 어는점을 낮추기 위해, 휘발유에 동결방지제를 첨가하기도 합니다. 동결방지제는 휘발유의 어는점을 낮춰주는 역할을 합니다. 동결방지제를 첨가하면, 휘발유의 어는점을 영하 20도 이하로 낮출 수 있습니다.국내에서는 겨울철에 휘발유에 동결방지제를 첨가하는 것이 법으로 규정되어 있습니다.
기계공학
Q. 세계에서 가장 큰 비행기는 어떤 기종인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.다른 답안 보기여객기 기준으로 세계에서 가장 큰 비행기는 에어버스 A380입니다. 2007년부터 운항을 시작한 A380은 길이 73m, 폭 79m, 높이 24m로, 날개 길이는 축구장 절반 정도에 달합니다. 최대 853명까지 탑승할 수 있습니다.