안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
전기·전자
Q. 핸드폰 전자파가 남자에게 안좋은가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 것은 남자에게 좋지 않다는 연구 결과가 있습니다. 핸드폰에서 발생하는 전자파는 저주파 전자파에 속합니다. 저주파 전자파는 인체에 직접적인 영향을 미치지는 않지만, 장시간 노출될 경우 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.핸드폰을 주머니에 넣고 다니면 핸드폰은 음낭과 밀착하게 됩니다. 음낭은 정자와 고환을 보호하는 기관으로, 전자파에 민감한 부위입니다. 전자파는 음낭의 온도를 상승시키고, 정자의 수와 운동성을 감소시킬 수 있습니다.실제로, 2013년 미국의 한 연구에 따르면, 핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 남성의 정자 수와 운동성이 핸드폰을 사용하지 않는 남성에 비해 낮은 것으로 나타났습니다. 또한, 2018년 한국의 한 연구에 따르면, 핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 남성의 정자 수와 운동성이 핸드폰을 사용하지 않는 남성에 비해 30% 이상 감소한 것으로 나타났습니다.이러한 연구 결과를 바탕으로, 핸드폰을 주머니에 넣고 다니는 것은 남자의 생식 건강에 악영향을 미칠 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 따라서, 핸드폰을 사용할 때는 주머니에 넣고 사용하지 말고, 가방이나 벨트 홀더 등에 넣고 사용하는 것이 좋습니다. 또한, 핸드폰을 사용할 때는 최대한 짧은 시간 동안 사용하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 인류 역사상 최초로 태양 대기권을 진입했다고 합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.태양의 대기권은 코로나라고 불리며, 온도가 약 섭씨 100만도에 이릅니다. 이러한 고온의 태양열을 견디기 위해 태양 탐사선은 다음과 같은 기술을 사용합니다.열차폐열차폐는 태양열을 반사하거나 흡수하여 탐사선으로부터 열을 차단하는 역할을 합니다. 열차폐는 일반적으로 카본 복합재로 만들어지며, 얇은 알루미늄 박막으로 코팅되어 있습니다. 알루미늄 박막은 태양열을 반사하는 역할을 하며, 카본 복합재는 열을 흡수하여 방출하는 역할을 합니다.냉각 시스템냉각 시스템은 탐사선 내부의 온도를 낮추는 역할을 합니다. 냉각 시스템은 일반적으로 액체 헬륨을 사용합니다. 액체 헬륨은 매우 낮은 온도(섭씨 -269도)를 유지할 수 있어 탐사선 내부의 온도를 낮추는 데 효과적입니다.구조 설계태양 탐사선은 태양열을 견딜 수 있도록 구조적으로도 설계되어 있습니다. 탐사선의 외부는 열을 견딜 수 있는 강한 재질로 만들어지며, 내부는 열을 차단하고 흡수하는 재질로 만들어집니다. 또한, 탐사선은 태양열에 의해 변형이나 파손되지 않도록 구조적으로도 안정적으로 설계되어 있습니다.현재까지 태양에 가장 가까이 접근한 태양 탐사선은 파커 솔라 프로브입니다. 파커 솔라 프로브는 2025년 8월 2일, 태양 표면에서 약 80만 km 떨어진 거리까지 접근했습니다. 파커 솔라 프로브는 열차폐, 냉각 시스템, 구조 설계 등을 통해 태양열을 견뎌내며 태양의 극지와 코로나를 탐사하고 있습니다.이러한 기술을 통해 태양 탐사선은 태양의 고온의 대기권에 진입하여 탐사를 수행할 수 있게 되었습니다. 태양 탐사선의 기술은 앞으로도 계속 발전할 것으로 예상되며, 이를 통해 태양에 대한 우리의 이해가 더욱 깊어질 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 인류가 만든 가장 뜨거운 온도가 몇도 정도 되나요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.현재 인류가 만든 가장 뜨거운 온도는 섭씨 4조도입니다. 이 온도는 2022년 7월 21일, 미국의 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)에서 초고에너지 양성자 충돌기(LHC)를 이용하여 달성했습니다.LHC는 유럽 입자 물리 연구소(CERN)에서 운영하는 세계 최대의 입자 가속기입니다. LHC는 27km 길이의 지하 터널에 설치되어 있으며, 양성자와 반양성자를 초속 99.99999999999999%의 속도로 충돌시킵니다. 이 충돌로 인해 물질의 기본 구성 요소인 쿼크와 글루온이 생성되는데, 이때 섭씨 4조도 이상의 온도가 발생합니다.LHC는 2008년에 가동된 이후 꾸준히 업그레이드되어 왔으며, 2022년 7월에 이루어진 실험은 LHC의 업그레이드 이후 이루어진 첫 번째 실험입니다. 이 실험을 통해 과학자들은 물질의 기본 구성 요소에 대한 새로운 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.인류가 만든 가장 뜨거운 온도는 다음과 같습니다.섭씨 4조도 (LHC, 2022년 7월)섭씨 10조도 (LHC, 2010년 11월)섭씨 100억도 (레이저 핵융합 실험, 2021년 1월)섭씨 1조도 (레이저 핵융합 실험, 2019년 8월)이외에도, 레이저 핵융합 실험, 핵융합 반응, 원자핵 충돌 실험 등을 통해 섭씨 수백만도에서 수조도에 이르는 온도가 만들어지고 있습니다.
전기·전자
Q. 상온 초전도체에 대한 궁금증입니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.한국에서 상온 초전도체 개발을 발표한 곳은 퀀텀에너지연구소입니다. 이 연구소는 2023년 8월 22일, 납-인회석(PbIn2Se5) 기반의 상온 초전도체를 개발했다고 발표했습니다. 연구소 측은 LK-99라는 이름의 이 물질이 127도(400K)에서 저항이 사라진다고 주장했습니다.이 발표 이후, 한국초전도저온학회는 LK-99의 검증을 위해 검증위원회를 구성했습니다. 검증위원회는 서울대, 고려대, 성균관대 등 국내 대학 연구진으로 구성되었으며, LK-99의 임계온도, 초전도 특성, 재현성 등을 검증하고 있습니다.검증위원회는 2023년 10월까지 검증을 완료할 예정입니다. 검증위원회의 결과에 따라, LK-99가 진정한 상온 초전도체인지 여부가 결정될 것입니다.현재까지 공개된 정보만으로는 LK-99가 상온 초전도체인지 여부를 확신하기 어렵습니다. 연구소 측이 발표한 데이터는 검증되지 않았으며, 다른 연구진의 검증 결과가 나오기 전까지는 LK-99에 대한 신뢰도는 낮을 수밖에 없습니다.그러나 LK-99가 상온 초전도체로 밝혀진다면, 이는 과학계의 큰 성과가 될 것입니다. 상온 초전도체는 기존 초전도체의 한계를 극복하고, 전력, 에너지, 의료, 통신 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 바닷물이 짠이유와 물에서 왜 잘뜨는지 과학적 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.바닷물이 민물보다 짠 이유는 지각판의 움직임과 화산 활동 때문입니다. 지각판은 끊임없이 움직이고 있으며, 이 과정에서 지각판 아래에 있던 암석이 녹아서 바다로 흘러들어옵니다. 이 녹은 암석에는 소금, 마그네슘, 칼슘 등 다양한 미네랄이 포함되어 있습니다. 또한, 화산 활동으로 인해 바다에 흘러들어오는 용암에도 소금과 같은 미네랄이 포함되어 있습니다. 이러한 미네랄이 바닷물에 녹아서 바닷물이 짜지게 됩니다.바닷물에서 사람이 잘 뜨는 이유는 바닷물의 밀도가 민물보다 높기 때문입니다. 밀도는 단위 부피당 질량을 의미합니다. 밀도가 높은 물은 부력이 커지기 때문에 물체가 가라앉지 않고 떠오르게 됩니다. 바닷물의 밀도는 민물의 밀도보다 약 3% 높습니다. 따라서 같은 부피의 물체를 민물에 넣었을 때보다 바닷물에 넣었을 때 부력이 더 커져서 사람이 더 잘 뜨게 됩니다.구체적으로, 바닷물의 밀도는 약 1.025g/cm3이고, 민물의 밀도는 약 1g/cm3입니다. 따라서 바닷물에서 사람이 떠오르기 위해서는 민물에서 떠오르기 위해 필요한 부력보다 약 2.5% 더 많은 부력이 필요합니다. 이는 몸의 부피가 1m3인 사람이 민물에서는 약 997kg의 부력이 필요하지만, 바닷물에서는 약 1,025kg의 부력이 필요함을 의미합니다.물론, 사람이 바닷물에서 잘 뜨는 데에는 개인의 체중과 체지방 비율도 영향을 미칩니다. 체중이 많이 나가는 사람과 체지방 비율이 높은 사람은 몸의 부피가 커지기 때문에 바닷물에서도 잘 뜨게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주정거장의 산소는 어떻게 제공하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주정거장에서는 재순환 방식으로 산소와 이산화탄소를 처리합니다.산소는 우주정거장에 탑재된 산소발생기에서 생산합니다. 산소발생기는 전기분해를 이용하여 물에서 산소를 분리하는 장치입니다. 우주정거장에는 총 2대의 산소발생기가 설치되어 있으며, 하루에 약 130kg의 산소를 생산할 수 있습니다.이산화탄소는 우주인의 호흡과 우주선의 전기 장비 작동 과정에서 발생합니다. 우주정거장에는 총 4대의 이산화탄소 제거기가 설치되어 있으며, 하루에 약 1,200kg의 이산화탄소를 제거할 수 있습니다.이산화탄소 제거기는 흡수 방식으로 작동합니다. 이산화탄소 제거기는 이산화탄소를 흡수하는 흡수제와 흡수제를 재생하는 재생제를 포함하고 있습니다. 우주정거장에서 발생하는 이산화탄소는 흡수제를 통해 흡수되며, 흡수된 이산화탄소는 재생제에 의해 다시 물과 이산화탄소로 분해됩니다. 이산화탄소 제거기에서 분해된 이산화탄소는 우주정거장 밖으로 배출됩니다.우주정거장에서는 산소와 이산화탄소의 순환을 통해 우주인들의 생명을 유지하고 있습니다.
생물·생명
Q. 평소궁금한건데 슬플때 눈물이나는이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.슬플 때 눈물이 나는 이유는 크게 두 가지로 설명할 수 있습니다. 첫 번째는 감정적인 이유입니다. 슬픔은 인간의 기본적인 감정 중 하나이며, 이 감정을 느낄 때 눈물이 나게 됩니다. 이는 슬픔을 표현하고 감정을 해소하기 위한 자연스러운 반응입니다.두 번째는 생리적인 이유입니다. 슬픔을 느낄 때 교감신경이 활성화되면서 눈물샘에서 눈물이 분비됩니다. 눈물에는 스트레스 호르몬인 카테콜아민이 함유되어 있는데, 이 호르몬은 눈물을 통해 배출되면서 스트레스를 해소하는 역할을 합니다.구체적으로, 슬픔을 느낄 때 눈물이 나는 이유는 다음과 같습니다.뇌의 시상하부가 슬픔을 감지하면 뇌하수체에 신호를 보내 코르티솔이라는 호르몬을 분비합니다. 코르티솔은 스트레스 호르몬으로, 눈물샘을 자극하여 눈물을 분비합니다.눈물샘은 눈꺼풀 안쪽에 있는 땀샘과 같은 기관으로, 눈물의 분비를 담당합니다. 슬픔을 느낄 때 눈물샘은 눈물의 분비량을 증가시킵니다.슬플 때 눈물이 나는 것은 자연스러운 현상이지만, 너무 자주 울거나 눈물이 멈추지 않는다면 정신과 전문의의 상담을 받는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성의 올림푸스 화산은 최고 높이가 26km나 될수 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화성에 올림푸스 화산이 이렇게 큰 이유는 크게 두 가지로 설명할 수 있습니다. 첫 번째는 화성에 이동성 지각판이 없다는 것입니다. 지구에서는 판구조론에 따라 지각판이 움직이면서 화산이 형성되는데, 화성에는 이러한 지각판이 없습니다. 따라서 화산은 한 지점에서 오랜 시간 동안 분출을 반복하면서 엄청난 크기로 성장할 수 있었습니다.두 번째는 화성의 중력이 지구보다 약하다는 것입니다. 화성의 중력은 지구의 약 38%에 불과합니다. 따라서 화성에서는 지구보다 더 많은 용암이 분출될 수 있으며, 분출된 용암이 더 넓은 범위로 퍼져나갈 수 있습니다.올림푸스 화산은 화성의 적도 부근에 위치하고 있으며, 화성의 표면적의 약 2%를 차지하고 있습니다. 화성의 지질학적 역사를 연구하는 데 중요한 단서를 제공하는 중요한 지질 구조입니다.구체적으로, 올림푸스 화산의 형성과정에 대한 연구 결과에 따르면, 약 20억 년 동안 용암이 분출하면서 화산이 형성된 것으로 추정됩니다. 화산의 분출은 꾸준히 이루어졌지만, 그 강도는 시간이 지남에 따라 점차 약해졌습니다. 화산의 분출로 인해 형성된 용암의 총량은 약 2000조 톤에 달하는 것으로 추정됩니다.올림푸스 화산은 화성의 판구조론과 지질학적 역사에 대해 중요한 정보를 제공하는 중요한 지질 구조입니다. 또한, 태양계에서 가장 큰 화산으로서, 우주에서 화성을 관측할 때 가장 먼저 눈에 띄는 지형 중 하나입니다.
생물·생명
Q. 평소에궁금한건데 키가크는건 보이지 않는걸까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.키가 크는 것은 크게 두 가지 과정을 거칩니다. 첫 번째 과정은 뼈의 성장입니다. 뼈는 성장판이라는 부분에서 계속해서 성장하며, 이 성장판이 닫히면 더 이상 키가 커지지 않습니다. 성장판은 보통 18세에서 25세 사이에 닫히지만, 사람에 따라 차이가 있을 수 있습니다.두 번째 과정은 근육과 지방의 증가입니다. 근육과 지방은 체중을 증가시켜 키가 커 보이는 효과를 줄 수 있습니다. 따라서, 키가 커 보이기 위해서는 근육과 지방을 늘리는 것이 도움이 됩니다.이러한 과정을 거치면서 키가 커지지만, 눈으로 바로 확인하기 어렵습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.성장 속도가 느리다. 키는 하루에 몇 밀리미터씩 자라는 데, 이는 육안으로 확인하기에는 너무 작은 변화입니다.다른 신체 부위도 함께 성장한다. 키가 크는 과정에서 다른 신체 부위도 함께 성장합니다. 따라서, 키가 커져도 다른 신체 부위의 성장으로 인해 눈에 띄지 않을 수 있습니다.자신의 키에 익숙해진다. 사람은 자신의 키에 익숙해지기 때문에, 키가 커진다고 해도 큰 변화를 느끼지 못할 수 있습니다.따라서, 키가 커지는 것을 눈으로 확인하기 위해서는 일정 기간 동안의 변화를 비교해 보아야 합니다. 예를 들어, 3개월에 한 번씩 키를 재어보면, 키가 커지고 있는지 확인할 수 있습니다. 또한, 다른 사람과 키를 비교해 보면, 자신의 키가 얼마나 커졌는지 더 쉽게 확인할 수 있습니다.키가 커지기 위해서는 건강한 식단과 규칙적인 운동이 중요합니다. 성장기에는 뼈와 근육의 성장에 필요한 영양소를 충분히 섭취하는 것이 좋습니다. 또한, 성장판을 자극하는 운동을 하면 키 성장에 도움이 됩니다.구체적인 운동으로는 줄넘기, 점프, 배구, 농구 등이 있습니다. 이러한 운동을 하루 30분 이상, 주 3~4회 정도 꾸준히 하면 키 성장에 도움이 됩니다.이외에도, 충분한 수면을 취하고 스트레스를 관리하는 것도 키 성장에 도움이 됩니다.
화학
Q. 물과 기름은 같은 액체인데 왜 안섞이고 서로 층 분리가 생기는 건가요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.물과 기름이 섞이지 않는 이유는 분자 구조의 차이 때문입니다. 물은 극성 분자이고, 기름은 비극성 분자입니다. 극성 분자는 전기 양성자와 전기 음성자가 불균일하게 분포되어 있는 분자를 말합니다. 반면, 비극성 분자는 전기 양성자와 전기 음성자가 균일하게 분포되어 있는 분자를 말합니다.물과 기름은 서로 다른 극성을 가지고 있기 때문에, 서로 끌어당기는 힘이 작습니다. 따라서, 물과 기름을 섞으면 물 분자는 물 분자끼리, 기름 분자는 기름 분자끼리 뭉쳐서 서로 층 분리가 발생하게 됩니다.물과 기름을 강제로 섞을 수 있는 방법은 다음과 같습니다.계면활성제를 사용합니다. 계면활성제는 극성 부분과 비극성 부분을 모두 가지고 있는 분자입니다. 따라서, 계면활성제는 물 분자와 기름 분자의 사이에 끼어들어서 서로 끌어당기는 힘을 증가시켜 줍니다.고압을 사용합니다. 고압을 가하면 물 분자와 기름 분자는 서로 뭉쳐있기 어려워지므로, 섞일 가능성이 높아집니다.초음파를 사용합니다. 초음파를 사용하면 물 분자와 기름 분자를 강하게 진동시켜 줍니다. 이로 인해 물 분자와 기름 분자가 서로 섞일 가능성이 높아집니다.이러한 방법을 사용하면 물과 기름을 섞을 수 있지만, 완전히 섞이지 않고 약간의 층 분리가 남을 수 있습니다.