안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 개구리는 허파호흡과 피부 호흡 두가지를 다하는 것으로 알고 있습니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.개구리는 허파호흡과 피부 호흡 두 가지를 모두 할 수 있지만, 피부 호흡만으로 살아갈 수는 없습니다. 개구리의 피부에는 많은 혈관이 분포되어 있어 피부를 통해 산소를 받아들일 수 있지만, 허파호흡에 비해 효율이 낮습니다. 또한, 개구리의 피부는 건조해지면 산소를 받아들이는 능력이 떨어지기 때문에, 피부 호흡만으로 살아가기에는 어려움이 있습니다.개구리는 습한 환경에서 피부 호흡을 주로 하며, 건조한 환경에서는 허파호흡을 주로 합니다. 또한, 개구리는 겨울잠을 자는 동안에는 피부 호흡을 통해 호흡을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 가을 하늘은 높고 푸르다란 말에 대해 문의 드립니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다."가을 하늘은 높고 푸르다"는 말은 가을 하늘의 특징을 표현한 말입니다. 가을에는 여름보다 기온이 낮아지면서 공기 중의 수증기가 적어집니다. 수증기가 적으면 태양빛이 대기를 통과할 때 산란되는 정도가 줄어들기 때문에 하늘이 푸르게 보이는 것입니다. 또한, 가을에는 태양의 고도가 낮아지면서 하늘이 더 높아 보이기도 합니다.이 말은 단순히 가을 하늘의 색깔과 높이를 묘사하는 것뿐만 아니라, 가을의 맑고 청아한 느낌을 표현하기도 합니다. 가을 하늘은 여름 하늘의 뜨거운 느낌과는 달리, 시원하고 맑은 느낌을 줍니다. 이러한 느낌은 가을의 낭만과 서정을 자아내기도 합니다.
전기·전자
Q. 초전도체는 정말로 현실 가능한가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.초전도체는 현실적으로 구현할 수 있습니다. 초전도체는 전류가 저항 없이 흐르는 물질을 말합니다. 초전도 현상은 1911년 헤이케 케메르링 온네스(Heike Kamerlingh Onnes)가 처음 발견했으며, 이후 많은 연구를 통해 초전도체의 원리와 특성이 밝혀졌습니다.초전도체는 다양한 분야에서 응용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 예를 들어, 초전도체는 전력 손실을 줄이고 효율성을 높이는 데 사용될 수 있습니다. 또한, 초전도체는 자석을 더 강력하게 만들 수 있으며, 이를 통해 MRI, 초전도 컴퓨터 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.현재까지 발견된 초전도체는 극저온에서만 초전도성을 나타냅니다. 하지만, 최근에는 상온 초전도체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 상온 초전도체가 개발된다면, 기존 초전도체의 한계를 극복하고 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 수 있을 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 소라 껍질을 귀에 대면 파도 소리가 들리는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.소라 껍질을 귀에 대면 파도 소리가 들리는 이유는 공명 현상 때문입니다. 공명 현상이란 어떤 물체가 특정 주파수의 진동에 의해 진동수가 증가하는 현상을 말합니다. 소라 껍질은 나선형으로 꼬여 있으며, 속으로 들어갈수록 좁아지는 매우 복잡한 형태를 가지고 있습니다. 이러한 구조로 인해 소라 껍질은 특정 주파수의 소리에 공명하여 그 소리를 증폭시킵니다.소라 껍질을 귀에 대면, 주변의 소리가 소라 껍질 내부로 전달됩니다. 이때, 소라 껍질의 고유 진동수와 일치하는 소리가 공명하여 파도 소리와 비슷한 소리로 들리게 됩니다.소라 껍질을 귀에 대면 파도 소리가 들리는 것은 자연 현상에 대한 호기심과 추억을 불러일으키는 매력적인 경험입니다. 또한, 공명 현상을 이해하는 데에도 도움이 되는 실험이기도 합니다.소라 껍질을 귀에 대고 파도 소리를 듣고 싶다면, 주변의 소음이 적은 곳에서 실험해 보시기 바랍니다. 또한, 소라 껍질의 크기와 모양에 따라 들리는 소리가 다르게 들릴 수도 있으니, 다양한 소라 껍질을 가지고 실험해 보시기 바랍니다.
화학
Q. 이산화탄소하고 탄산가스가 같은건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.CO2와 CO3는 모두 탄소와 산소로 이루어진 화합물이지만, 분자 구조가 다릅니다.CO2는 탄소 한 개와 산소 두 개로 이루어진 이산화탄소입니다. 이산화탄소는 무색, 무취의 기체로, 공기 중의 약 0.04%를 차지합니다. 이산화탄소는 호흡과 연소의 부산물로 생성되며, 지구 온난화의 주범으로 알려져 있습니다.CO3는 탄소 한 개와 산소 세 개로 이루어진 탄산입니다. 탄산은 탄산가스의 수용액으로, 탄산수는 탄산가스를 함유한 음료수입니다. 탄산은 석회암의 주요 성분으로, 석회석을 가열하면 이산화탄소와 석회가 생성됩니다.따라서, 금속칼륨과 이산화탄소가 반응하여 생성되는 K2CO3는 탄산칼륨으로, 탄산이온(CO32-)과 K+ 양이온이 결합한 화합물입니다. 탄산가스는 이산화탄소의 기체 상태를 가리키는 말로, 탄산칼륨과는 다른 화합물입니다.결론적으로, CO2는 이산화탄소, CO3는 탄산을 가리키는 화학식입니다. 이산화탄소와 탄산은 분자 구조가 다르고, 서로 다른 성질을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 갈릴레이식 망원경은 어떤 특징을 가지고 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.갈릴레이식 망원경은 1608년 네덜란드의 안경 제조업자인 한스 리페르셰이가 발명한 망원경으로, 갈릴레오 갈릴레이가 개량하여 사용한 망원경입니다. 갈릴레이식 망원경은 대물렌즈로 볼록렌즈를 사용하고, 접안렌즈로 오목렌즈를 사용합니다.갈릴레이식 망원경의 특징은 다음과 같습니다.상이 정립으로 보인다. 대물렌즈와 접안렌즈의 굴절률이 서로 반대이기 때문에, 상이 정립으로 보입니다.경통의 길이가 짧다. 대물렌즈와 접안렌즈의 초점 거리의 차이가 작기 때문에, 경통의 길이가 짧습니다.시야가 좁다. 오목렌즈의 시야가 좁기 때문에, 시야가 좁습니다.갈릴레이식 망원경은 시야가 좁다는 단점이 있지만, 경통의 길이가 짧아 휴대하기 쉽고, 상이 정립으로 보이기 때문에 육안으로 관찰하기 어려운 멀리 있는 물체를 관찰하는 데 유용합니다. 갈릴레이식 망원경은 오페라 글라스, 측지용 망원경 등으로 사용되고 있습니다.
화학
Q. 양자역학 덕분에 화학실험에도 혁신이 일어났다는데 어떤 이유로 그런가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.양자역학은 물질과 에너지의 근본적인 성질을 설명하는 이론입니다. 화학은 물질의 구조와 성질을 연구하는 학문이기 때문에, 양자역학은 화학실험에 큰 영향을 미치고 있습니다.양자역학 덕분에 화학실험에서 다음과 같은 혁신이 일어났습니다.원자와 분자의 구조를 더 정밀하게 관찰할 수 있게 되었습니다. 양자역학을 이용한 실험 기술은 원자와 분자의 크기와 모양을 더 정확하게 측정할 수 있게 해주었습니다. 이를 통해 화학자들은 새로운 화합물의 구조를 예측하고 합성할 수 있게 되었습니다.화학 반응의 과정을 더 자세히 이해할 수 있게 되었습니다. 양자역학은 화학 반응이 일어나는 과정을 설명하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 화학자들은 화학 반응의 효율을 높이고 새로운 화합물을 개발할 수 있게 되었습니다.새로운 화학 기술을 개발할 수 있게 되었습니다. 양자역학을 이용한 실험 기술은 새로운 화학 기술의 개발에 기여하고 있습니다. 예를 들어, 양자 컴퓨터는 화학 반응을 시뮬레이션하는 데 사용될 수 있습니다.
화학
Q. 화씨 온도에서 물이 어는 온도를 32도로, 물이 끓는 온도를 212도로 정한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화씨 온도(℉)는 1724년 독일의 물리학자 게오르크 리하르트 폰 파렌하이트(G. R. Fahrenheit)가 고안한 온도 체계입니다. 파렌하이트는 1724년 영국 왕립학회에서 자신의 온도 체계를 발표했는데, 이 체계에서 물이 어는 온도를 32도로, 물이 끓는 온도를 212도로 정했습니다.파렌하이트가 이러한 온도를 선택한 이유는 정확히 알려지지 않았지만, 다음과 같은 이유로 추측할 수 있습니다.인간의 체온을 기준으로 설정했을 가능성이 있습니다. 파렌하이트는 자신의 체온을 96도로 측정했는데, 이 온도를 100도로 설정하고, 물이 어는 온도를 32도로 설정하면 두 온도 사이를 64등분으로 나눌 수 있습니다.염화암모늄을 기준으로 설정했을 가능성이 있습니다. 파렌하이트는 처음에 염화암모늄과 얼음을 섞은 용액의 온도를 0도로, 염화암모늄을 끓인 용액의 온도를 100도로 설정했는데, 나중에 물이 어는 온도를 32도로, 물이 끓는 온도를 212도로 변경했습니다.어떠한 이유로 설정되었든, 화씨 온도는 18세기 이후 전 세계적으로 널리 사용되어 왔습니다. 현재 미국, 버뮤다, 카리브해 일부 국가 등에서 화씨 온도를 사용하고 있습니다.참고로, 섭씨 온도(℃)는 1742년 스웨덴의 물리학자 안데르스 셀시우스(Anders Celsius)가 고안한 온도 체계입니다. 셀시우스는 물을 얼음과 끓는점의 중간인 0도와 100도로 설정하고, 이 두 온도 사이를 100등분으로 나누었습니다.
생물·생명
Q. 모기가 죽지 않고 살 수 있는 온도는 몇 도인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.모기는 일반적으로 10~40도 사이의 온도에서 살 수 있습니다. 10도 이하의 온도에서는 체온을 유지하지 못하여 죽게 되고, 40도 이상의 온도에서는 체내 단백질이 변성되어 죽게 됩니다.모기의 종류에 따라 적응할 수 있는 온도가 다를 수 있습니다. 예를 들어, 따뜻한 기후에서 서식하는 모기는 추운 기후에서 서식하는 모기보다 더 낮은 온도에서도 살 수 있습니다.모기가 죽지 않고 살 수 있는 최적의 온도는 25~30도 사이입니다. 이 온도에서는 모기가 번식과 성장을 하기에 가장 적합합니다.따라서 모기가 죽지 않고 살 수 있는 온도는 10~40도 사이이고, 최적의 온도는 25~30도 사이라고 할 수 있습니다.
화학
Q. 과학에서 물질의 상태중 분자운동이 가장 빠른게 어떤건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.과학에서 물질의 상태 중 분자운동이 가장 빠른 것은 기체입니다. 기체 상태에서는 분자 사이의 거리가 가장 멀기 때문에 분자들이 자유롭게 움직일 수 있습니다. 분자의 운동은 온도와 밀도에 따라 달라지는데, 온도가 높을수록, 밀도가 낮을수록 분자의 운동이 빨라집니다. 따라서 기체 상태에서는 분자의 운동이 가장 빠릅니다.고체 상태에서는 분자들이 서로 단단히 결합되어 있어 움직일 수 있는 범위가 매우 제한적입니다. 액체 상태에서는 분자들이 서로 약하게 결합되어 있어 일정한 범위 내에서 자유롭게 움직일 수 있습니다. 따라서 기체 상태의 분자운동이 가장 빠르고, 그 다음으로 액체, 고체 순으로 분자운동이 느려집니다.