안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주는 무중력 상태가 아니라는게 맞는 이야기 인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주는 무중력 상태가 아닙니다. 중력은 모든 물체 사이에 작용하는 힘이기 때문에, 우주 어디에도 중력이 없는 곳은 없습니다. 하지만, 우주에는 중력이 매우 약한 곳이 있습니다. 예를 들어, 지구로부터 멀리 떨어진 곳에서는 중력이 지구 표면에서 느끼는 중력의 수백분의 일 정도로 작습니다. 또한, 우주선이 지구 궤도를 돌고 있을 때에는, 지구의 중력과 우주선의 원심력이 서로 상쇄되어 중력의 효과가 거의 느껴지지 않습니다.티비에서 보던 우주의 무중력 상태는 바로 이러한 원심력에 의해 만들어집니다. 우주선은 지구 주위를 일정한 속도로 공전하고 있기 때문에, 우주선 안에서는 원심력이 작용합니다. 이 원심력이 지구의 중력과 상쇄되면서, 우주선 안의 물체들은 지구에서 느끼는 것과 같은 중력을 느끼지 않게 됩니다.따라서, 우주에서 중력이 완전히 없는 상태는 존재하지 않지만, 원심력에 의해 중력의 효과가 거의 느껴지지 않는 상태는 존재합니다. 이 상태를 무중력 상태라고 부릅니다.
화학공학
Q. 금속에 비해서 플라스틱은 왜 유독 햇빛(자외선)에 약한건가요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.금속에 비해 플라스틱이 햇빛에 약한 이유는 플라스틱의 분자 구조 때문입니다. 플라스틱은 탄화수소의 중합체로 이루어져 있는데, 탄화수소는 햇빛에 포함된 자외선에 의해 쉽게 분해될 수 있습니다.금속은 금속 원자들이 결합하여 이루어져 있는데, 금속 원자는 햇빛에 포함된 자외선에 의해 쉽게 분해되지 않습니다.따라서, 플라스틱은 햇빛에 노출되면 분자가 분해되어 강도가 약해지고, 색도 바랠 수 있습니다.플라스틱의 자외선에 대한 내성을 높이기 위해서는, 플라스틱에 자외선 차단제를 첨가하거나, 자외선을 흡수하는 색소를 첨가하는 등의 방법을 사용합니다.자외선 차단제는 플라스틱의 표면에 보호막을 형성하여 자외선의 침투를 막아줍니다. 자외선을 흡수하는 색소는 자외선을 흡수하여 열에너지로 변환시켜 플라스틱의 분해를 방지합니다.플라스틱 제품을 오래 사용하기 위해서는, 햇빛에 노출되지 않도록 하거나, 자외선 차단제를 사용하여 자외선에 의한 손상을 줄이는 것이 좋습니다.
토목공학
Q. 후면단속 카메라의 동작원리가 알고 싶습니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.후면 단속 카메라는 차량의 후면 번호판을 인식하여, 과속, 신호 위반, 주정차 위반 등의 위반행위를 단속하는 카메라입니다.후면 단속 카메라의 동작 원리는 다음과 같습니다.카메라는 차량의 후면 번호판을 촬영합니다.촬영된 이미지를 컴퓨터로 전송합니다.컴퓨터는 이미지에서 차량의 번호판을 인식합니다.인식된 번호판을 데이터베이스와 비교하여, 위반 여부를 확인합니다.위반이 확인되면, 단속 정보를 경찰서에 전송합니다.후면 단속 카메라는 차량의 후면 번호판을 인식하기 위해, 레이저 또는 카메라를 사용합니다.
생물·생명
Q. 감기 바이러스도 현미경으로 육안이 확인 가능한가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.감기 바이러스는 현미경으로 육안으로 확인할 수 없습니다. 감기 바이러스는 크기가 매우 작아서, 일반 광학 현미경으로는 관찰할 수 없습니다. 감기 바이러스의 크기는 약 0.08~0.12μm로, 이는 사람 머리카락 두께의 약 1/100에 불과합니다.감기 바이러스를 관찰하기 위해서는 전자 현미경을 사용해야 합니다. 전자 현미경은 광학 현미경과 달리 빛 대신 전자를 사용하여 물체를 관찰하는 현미경으로, 감기 바이러스와 같은 작은 물체를 관찰하는 데에 유용합니다.전자 현미경으로 감기 바이러스를 관찰하면, 바이러스의 모양과 구조를 확인할 수 있습니다. 감기 바이러스는 종류에 따라 모양이 다르지만, 일반적으로 구형 또는 타원형을 띠고 있습니다. 또한, 바이러스 표면에는 돌기들이 존재하는데, 이 돌기들은 바이러스가 세포에 침입하는 데에 중요한 역할을 합니다.결론적으로, 감기 바이러스는 현미경으로 관찰할 수 있지만, 육안으로 확인할 수는 없습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라에서 발생하는 지진의 주요 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우리나라에서 발생하는 지진의 주요 원인은 크게 두 가지로 볼 수 있습니다.첫째, 단층 지진입니다. 단층 지진은 지각의 단층이 움직이면서 발생하는 지진으로, 우리나라에서 발생하는 지진의 약 90%를 차지합니다. 우리나라는 유라시아판, 태평양판, 필리핀판의 경계에 위치하고 있어, 이러한 판들의 움직임으로 인해 단층이 형성되고, 이 단층이 움직이면서 지진이 발생하게 됩니다.둘째, 화산 지진입니다. 화산 지진은 화산이 폭발하면서 발생하는 지진으로, 우리나라에서는 한라산, 백두산, 지리산 등 활화산이 존재하기 때문에 화산 지진이 발생할 수 있습니다. 그러나 화산 지진은 단층 지진에 비해 발생 빈도가 매우 낮습니다.최근 들어 우리나라에서 지진이 잦아지고 있는 것은 지구의 지각 활동이 활발해지고 있기 때문으로 추측됩니다. 또한, 우리나라의 지진 관측망이 확대되고 지진 감지 기술이 발전하면서, 이전에는 감지되지 않았던 작은 규모의 지진까지도 관측되고 있는 것도 지진 발생 빈도가 증가하는 것처럼 보이는 원인 중 하나입니다.우리나라에서 발생하는 지진은 규모가 작아서 직접적인 피해는 크지 않은 경우가 많습니다. 그러나, 지진이 발생하는 횟수가 증가하고 규모가 점점 커지고 있는 만큼, 지진에 대한 대비가 중요합니다. 지진 발생 시 대피요령을 숙지하고, 지진에 대비한 건축물 설계 등이 필요합니다.
화학
Q. 흡연을 하면 기초대사량이 증가한다고 하는데 과학적인 원인이 있나요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.흡연을 하면 기초대사량이 증가하는 이유는 크게 두 가지로 볼 수 있습니다.첫째, 흡연은 체온을 상승시킵니다. 흡연을 하면 담배 속 니코틴이 교감신경계를 자극하여 체온 조절 중추를 활성화시킵니다. 이로 인해 체온이 약 0.5~1도 정도 상승하게 됩니다. 체온이 상승하면 체내에서 열을 생성하기 위해 더 많은 에너지가 소모되기 때문에 기초대사량이 증가하게 됩니다.둘째, 흡연은 근육량을 증가시킵니다. 흡연을 하면 니코틴이 근육의 성장과 발달을 촉진하는 효과가 있습니다. 이로 인해 근육량이 증가하면 기초대사량도 증가하게 됩니다.흡연을 하면 하루에 약 200~300kcal 정도의 열량이 더 소모된다고 알려져 있습니다. 따라서 흡연을 하는 사람은 비흡연자에 비해 기초대사량이 약 10~15% 정도 높다고 볼 수 있습니다.금연을 하면 기초대사량은 다시 감소하게 됩니다. 체온은 약 6~8주 정도 내에 정상으로 돌아오고, 근육량은 약 2~3개월 정도 내에 감소하게 됩니다. 따라서 금연을 하면 기초대사량이 감소하여 체중이 증가할 수 있습니다.금연 후 체중 증가를 예방하기 위해서는 금연 초기에는 흡연시에 먹던 양을 줄이고, 규칙적인 운동을 통해 근육량을 유지하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성에서 사람이 살수 없는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화성에서 사람이 살기 위해서는 다음과 같은 조건을 만족해야 합니다.적절한 대기지구에서 사람이 살 수 있는 이유는 대기층이 있기 때문입니다. 대기층은 지구의 표면을 보호하고, 온도를 유지하며, 산소를 제공합니다. 화성의 대기층은 지구의 대기층에 비해 매우 얇고, 주로 이산화탄소로 이루어져 있습니다. 따라서 화성에서 사람이 살기 위해서는 대기층을 강화하거나, 자체적으로 산소를 생산해야 합니다.적절한 온도지구의 평균 온도는 15도 정도입니다. 이 온도에서 인간은 생존과 활동이 가능합니다. 화성의 평균 온도는 영하 63도 정도입니다. 따라서 화성에서 사람이 살기 위해서는 온도를 높이거나, 혹한에 대비한 옷과 시설을 갖추어야 합니다.적절한 물물은 생명체의 근원입니다. 화성에는 얼음 형태의 물이 존재한다는 증거가 있습니다. 그러나 화성의 물은 극지방이나 토양 깊숙이 존재하기 때문에, 사람이 쉽게 이용하기 어렵습니다. 따라서 화성에서 사람이 살기 위해서는 물의 공급방사선 보호우주 공간에는 지구 대기층이 막아주는 방사선이 존재합니다. 이 방사선은 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 화성은 지구보다 태양에 더 가깝기 때문에, 우주 방사선에 더 많이 노출될 수 있습니다. 따라서 화성에서 사람이 살기 위해서는 방사선으로부터 보호할 수 있는 시설을 갖추어야 합니다.이러한 조건을 만족하기 위해서는 많은 기술적 난제가 있습니다. 그러나 인류의 우주 탐사 기술이 발전함에 따라, 언젠가는 화성에 사람이 살 수 있을 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 같은 해성은 주기적으로 지구를 찾아오는 원리가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.해성이 지구를 지나가지 않고 다시 되돌아오는 원리는 해성의 궤도에 있습니다. 해성은 지구보다 훨씬 멀리 떨어진 태양계 외곽을 공전하는 천체입니다. 해성의 궤도는 타원형으로, 지구의 궤도와 교차하는 경우가 있습니다. 이때 해성이 지구의 궤도에 진입하면 지구와 가까워지게 됩니다. 하지만 해성의 궤도는 지구의 궤도보다 훨씬 큽니다. 따라서 해성이 지구를 지나간 후에는 다시 태양계 외곽으로 돌아가게 됩니다.특히 10월에 오는 해성은 8년만에 지구를 다시 찾아오는 것으로 알려져 있습니다. 이 해성은 2016년에도 지구를 근접 통과한 적이 있습니다. 당시 이 해성은 지구로부터 약 700만km 떨어진 거리에서 지나갔습니다. 올해 이 해성이 지구를 근접 통과할 때는 약 500만km 떨어진 거리에서 지나갈 것으로 예상됩니다.해성이 지구를 지나가지 않고 다시 되돌아오는 현상은 흔히 볼 수 있는 일입니다. 해성은 지구보다 훨씬 먼 거리에서 공전하는 천체이기 때문에 지구와의 만남은 매우 드문 일입니다. 하지만 해성이 지구의 궤도와 교차하는 경우는 드물지 않게 발생합니다.
화학
Q. 우리나라는 여름에는 습도가 높고 겨울에는 건조한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우리나라는 몬순 기후대에 속하기 때문에, 여름에는 태평양에서 불어오는 수증기를 머금은 남서풍이, 겨울에는 시베리아에서 불어오는 찬 공기가 주로 영향을 미칩니다.여름에는 남서풍이 영향을 미치면서, 태평양에서 불어온 수증기가 우리나라에 유입됩니다. 이로 인해 우리나라의 여름철 평균 상대습도는 70% 이상에 달하는 경우가 많습니다. 상대습도가 높으면 공기 중의 수증기가 많아져, 빨래가 잘 마르지 않는 등의 불편함을 겪을 수 있습니다.반면, 겨울에는 시베리아에서 불어오는 찬 공기가 우리나라에 영향을 미칩니다. 시베리아의 공기는 찬 공기이기 때문에, 수증기를 많이 머금지 못합니다. 이로 인해 우리나라의 겨울철 평균 상대습도는 30% 미만으로 떨어지는 경우가 많습니다. 상대습도가 낮으면 공기 중의 수증기가 적어져, 화재가 발생하기 쉬운 환경이 됩니다.또한, 우리나라는 산악 지형이 많기 때문에, 공기의 흐름이 막혀 습기가 고이기 쉬운 환경입니다. 특히, 겨울에는 한파가 몰아치는 동안, 산간 지역에서는 영하 20도 이하의 강추위가 이어지는 경우가 많습니다. 이로 인해 산림이 건조해져 화재가 발생할 위험이 높아집니다.따라서, 우리나라는 여름에는 습도가 높고, 겨울에는 건조한 기후 특성을 보이는 것으로 볼 수 있습니다.
생물·생명
Q. 땀을 흘리지 않는 동물들이 있다고 하던데 궁금합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.땀을 흘리지 않는 동물은 다음과 같은 방법으로 수분을 배출합니다.호흡기를 통해 배출뱀, 도마뱀, 거북이, 개구리, 악어 등은 호흡기를 통해 수분을 배출합니다. 이들은 피부로 땀을 흘리지 못하기 때문에, 호흡을 통해 체온을 조절하고 수분을 배출합니다.소변을 통해 배출낙타, 사막여우, 사막토끼 등은 소변을 통해 수분을 배출합니다. 이들은 물을 적게 마시더라도 소변의 양을 줄여 수분을 절약합니다.변을 통해 배출낙타, 사막여우, 사막토끼 등은 변을 통해 수분을 배출합니다. 이들은 물을 적게 마시더라도 변의 양을 줄여 수분을 절약합니다.피부에서 배출코뿔소, 코끼리, 기린 등은 피부를 통해 수분을 배출합니다. 이들은 피부에 있는 땀샘을 통해 수분을 배출하지만, 땀의 양이 적어 땀을 흘리지 않는 것처럼 보입니다.땀을 흘리지 않는 동물들은 주로 건조한 환경에 서식하는 동물들입니다. 이들은 땀을 흘리면 수분을 잃어버리기 때문에, 다른 방법을 통해 수분을 배출하는 방법을 진화시켰습니다.