안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
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.
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
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.
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.
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.