안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 미꾸라지가 강물을 흐리게 하는 것은 생태계에 어떤 영향을 미칠 수 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.미꾸라지가 강물을 흐리게 하는 것은 다음과 같은 생태계적 영향을 미칠 수 있습니다.일조량 감소: 미꾸라지가 강바닥에 쌓이면 일조량이 감소하여 수초의 성장이 저해될 수 있습니다. 수초는 물속의 산소를 공급하고, 유기물의 분해를 돕는 중요한 역할을 하기 때문에 수초의 감소는 생태계 전반에 영향을 미칠 수 있습니다.수질 악화: 미꾸라지의 배설물과 분해된 유기물은 수질을 악화시켜 부영양화와 악취를 유발할 수 있습니다. 부영양화는 물속에 영양분이 과잉으로 축적되어 조류가 과다 증식하는 현상으로, 물고기의 폐사, 식물의 성장 저해, 수질 악취 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.생태계 교란: 미꾸라지는 다른 생물의 먹이가 되기도 하지만, 과도하게 번식하여 다른 생물의 서식지를 침범하거나 먹이 경쟁을 유발할 수 있습니다. 이러한 교란은 생태계의 다양성과 안정성을 저해할 수 있습니다.미꾸라지가 강물을 흐리게 하는 것은 자연스러운 현상이지만, 과도하게 발생할 경우 생태계에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 미꾸라지의 개체수를 적절하게 조절하기 위한 노력이 필요합니다.
화학
Q. 플라즈마 상태는 어떤 상태를 말하는 것인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.플라즈마 상태는 물질의 네 번째 상태로, 고체, 액체, 기체에 이어 존재하는 상태입니다. 플라즈마 상태에서는 원자핵과 전자가 분리되어 자유롭게 존재합니다. 이러한 특성으로 인해 플라즈마는 높은 전기전도도를 가지고 있으며, 전자기장에 대한 매우 큰 반응성을 갖습니다.플라즈마는 우주에서 가장 흔한 물질 상태입니다. 태양, 별, 성운 등 우주의 대부분이 플라즈마 상태로 존재합니다. 지구에서도 번개, 형광등, 오로라 등 다양한 형태로 플라즈마를 볼 수 있습니다.플라즈마는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 반도체 제조, 의료, 환경, 에너지 등 다양한 분야에서 플라즈마를 이용한 기술이 개발되고 있습니다.
생물·생명
Q. 안녕하세요 모기는 얼마나 살수가 있을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.안녕하세요. 모기의 평균 수명은 약 1~2개월입니다. 알에서 성충이 되기까지 약 10~16일이 소요되고, 성충이 된 후에는 흡혈을 통해 필요한 영양분을 섭취하면서 생존합니다. 암컷 모기는 알을 낳기 위해 피를 빨아야 하기 때문에 수컷 모기보다 평균 수명이 짧습니다.모기의 수명은 기후, 먹이, 천적 등의 환경 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 따뜻한 기후에서는 모기가 더 오래 살 수 있고, 먹이가 풍부한 환경에서는 모기가 더 빨리 성장하여 수명이 짧아질 수 있습니다. 또한, 천적에 의해 모기가 죽는 경우도 많습니다.따라서 모기의 수명은 평균적으로 약 1~2개월이지만, 환경 요인에 따라 수명이 달라질 수 있습니다.
전기·전자
Q. 반전자와 반양성자는 어떤 것인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.반전자와 반양성자는 각각 전자의 반입자와 양성자의 반입자입니다. 즉, 전기적 전하와 스핀을 제외한 모든 물리적 성질이 전자와 양성자와 동일하지만, 전하와 스핀이 반대입니다.반전자는 전자의 반입자입니다. 전기적 전하가 +1이고, 스핀이 1/2입니다. 1932년 칼 데이비드 앤더슨에 의해 실험적으로 발견되었습니다.반양성자는 양성자의 반입자입니다. 전기적 전하가 -1이고, 스핀이 1/2입니다. 1955년 에밀리오 지노 세그레와 오언 체임벌린에 의해 실험적으로 발견되었습니다.반전자와 반양성자는 물질과 반물질의 구성 요소입니다. 물질과 반물질은 만나면 서로 소멸하면서 에너지를 방출합니다. 이러한 현상을 쌍소멸이라고 합니다.우주에는 물질이 우세하고 반물질은 극히 미량으로 존재합니다. 이는 우주 초기의 대폭발 과정에서 물질과 반물질이 거의 동일한 양으로 생성되었지만, 서로 소멸하면서 물질만이 남게 된 것으로 추측됩니다.
토목공학
Q. 사람이 낮에 활동을 하다보면 피곤해 지기도 하고 졸립기도 합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.그 이유가 있습니다. 눈은 우리 몸에서 가장 많은 에너지를 소비하는 기관 중 하나입니다. 눈은 빛을 받아들이는 시신경과 이를 처리하는 뇌로 구성되어 있습니다. 시신경은 빛을 전기 신호로 변환하여 뇌로 전달하고, 뇌는 이러한 신호를 해석하여 우리가 세상을 볼 수 있도록 합니다.눈은 이러한 과정을 통해 끊임없이 정보를 처리하고, 따라서 많은 에너지를 소비합니다. 특히, 밝은 곳에서 눈을 뜨고 있으면 더 많은 에너지를 소비하게 됩니다. 또한, 눈을 많이 사용하면 눈의 근육이 피로해지고, 눈물이 부족해져서 눈이 건조해질 수 있습니다. 이러한 이유로 사람이 피곤해지면 눈이 먼저 피로해지는 것입니다.구체적으로, 눈이 피로해지는 이유는 다음과 같습니다.시신경의 피로: 시신경은 빛을 전기 신호로 변환하는 역할을 합니다. 빛이 강하거나 오랫동안 빛을 받아들이면 시신경이 피로해지고, 눈이 침침해지거나 어지러움을 느낄 수 있습니다.눈 근육의 피로: 눈은 끊임없이 움직이며, 사물을 볼 때는 눈 근육이 수축하고 이완됩니다. 눈을 많이 사용하면 눈 근육이 피로해지고, 눈이 아프거나 충혈될 수 있습니다.눈물 부족: 눈물은 눈을 윤활시키고, 눈을 보호하는 역할을 합니다. 눈물을 많이 흘리거나 눈물이 부족하면 눈이 건조해지고, 눈이 따가우거나 뻑뻑해질 수 있습니다.
화학
Q. 낮과 밤의 기온차이가 있습니다. 그리고 소리의 전달도 다르게 들립니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.맞습니다. 낮과 밤의 기온 차이로 인해 공기의 밀도가 달라집니다. 낮에는 태양 복사에 의해 지표면이 가열되고, 그 열이 공기로 전달되어 공기의 온도가 상승합니다. 공기의 온도가 상승하면 공기의 밀도는 낮아집니다. 반면 밤에는 지표면이 냉각되고, 그 열이 공기로 전달되어 공기의 온도가 하강합니다. 공기의 온도가 하강하면 공기의 밀도는 높아집니다.따라서 낮에는 공기의 밀도가 낮고, 밤에는 공기의 밀도가 높습니다. 공기의 밀도가 낮을수록 소리는 더 빠르게 전파됩니다. 따라서 낮에는 소리가 밤보다 더 멀리 전달됩니다. 또한, 공기의 밀도가 높은 곳에서는 소리가 굴절되어 지표면 쪽으로 굽어집니다. 따라서 밤에는 소리가 낮보다 더 잘 들립니다.
화학
Q. 불꽃놀이를 보면 불꽃은 어떻게 다양한 색상을 가지나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.불꽃놀이에서 불꽃의 색깔은 불꽃을 이루는 원소에 따라 결정됩니다. 불꽃은 화약이 연소하면서 발생하는 열로 인해 생성되는데, 이때 화약에 포함된 원소들이 에너지를 받아 들여 특정한 색깔의 빛을 방출합니다.대표적인 불꽃색과 그에 해당하는 원소는 다음과 같습니다.노란색: 나트륨주황색: 칼슘빨간색: 리튬, 마그네슘, 스트론튬녹색: 바륨청색: 구리, 칼륨보라색: 셀렌불꽃놀이에서는 이러한 원소들을 적절히 혼합하여 다양한 색깔의 불꽃을 만들어냅니다. 예를 들어, 노란색과 빨간색을 혼합하면 주황색 불꽃이 되고, 노란색과 녹색을 혼합하면 청록색 불꽃이 됩니다.
토목공학
Q. 탱크에 쓰이는 궤도바퀴는 누가 개발했나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.탱크에 쓰이는 궤도바퀴는 1870년대 미국의 로버트 윌리엄 에지워스(Robert William Edgeworth)가 개발한 것으로 알려져 있습니다. 에지워스는 비나 눈으로 땅이 무를 때 마차 바퀴가 땅에 박혀 움직이지 못하는 것을 보면서 이를 구상했던 것 같습니다. 이 시기에 이미 현대 무한궤도와 유사한 형태가 완성되었습니다.에지워스는 1871년 특허를 출원하였고, 1872년에는 궤도차량을 제작하여 시연하였습니다. 그러나 당시에는 군사적 필요성이 크게 부각되지 않았고, 에지워스의 발명은 상업적 성공을 거두지 못했습니다.1914년 제1차 세계대전이 발발하면서 탱크 개발이 본격화되었고, 무한궤도는 탱크의 기본적인 추진 방식으로 자리잡게 되었습니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성암이 생성되는 지질 환경은 어떤 특징을 가지나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화성암은 지구 내부의 마그마가 지표면으로 분출하거나, 지각의 깊은 곳에서 냉각하여 생성되는 암석입니다. 따라서 화성암이 생성되는 지질 환경은 다음과 같은 특징을 가집니다.고온: 마그마는 지구 내부의 고온에서 형성되기 때문에, 화성암이 생성되는 지질 환경은 고온이 특징입니다.압력: 마그마가 지표면으로 분출하거나, 지각의 깊은 곳에서 냉각되면서 압력을 받게 됩니다. 따라서 화성암이 생성되는 지질 환경은 압력이 높은 경향이 있습니다.화학적 조성: 마그마의 화학적 조성은 화성암의 종류를 결정하는 중요한 요소입니다. 따라서 화성암이 생성되는 지질 환경은 마그마의 화학적 조성이 일정한 경향이 있습니다.화성암은 크게 화산암과 심성암으로 구분됩니다. 화산암은 지표면으로 분출된 마그마가 냉각하여 생성되는 암석입니다. 따라서 화산암이 생성되는 지질 환경은 지표면이 뚫려 있거나, 지표면이 약한 곳입니다. 대표적인 화산암으로는 현무암, 안산암, 유문암 등이 있습니다.심성암은 지각의 깊은 곳에서 냉각하여 생성되는 암석입니다. 따라서 심성암이 생성되는 지질 환경은 지각의 깊은 곳입니다. 대표적인 심성암으로는 섬록암, 편마암, 화강암 등이 있습니다.
생물·생명
Q. 트리아스기와 중생기 백악기는 어떻게 구분하는건가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.트라이아스기와 백악기는 중생대의 두 시기로, 지질학적으로는 다음과 같은 기준으로 구분됩니다.연대: 트라이아스기는 2억 5200만 년 전부터 1억 9960만 년 전까지, 백악기는 1억 4550만 년 전부터 6600만 년 전까지 지속되었습니다.지층: 트라이아스기의 지층은 쥐라기와 백악기의 지층 사이에 위치합니다.생물: 트라이아스기에는 공룡, 파충류, 양서류, 포유류, 조류의 원시 형태가 나타났습니다. 백악기에는 공룡이 번성하여 지구의 지배자가 되었습니다.구체적인 구분 기준은 다음과 같습니다.트라이아스기시작: 페름기-트라이아스기 대멸종 사건 이후종료: 쥐라기-백악기 대멸종 사건 이전대표적인 지층: 카루, 알비안, 바레미안, 아르코스, 라디아리아대표적인 생물: 익룡, 수각류 공룡, 초식공룡, 포유류, 양서류, 파충류백악기시작: 쥐라기-백악기 대멸종 사건 이후종료: 6600만 년 전의 K-Pg 대멸종 사건대표적인 지층: 앨브럼, 켄트로니안, 마스트리히트대표적인 생물: 공룡, 포유류, 조류, 양서류, 파충류, 해양 생물