안녕하세요 생명공학 전문가 감마입니다.
화학
Q. 분자 오비탈 이론 결합차수의 모순?
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.결합 차수는 “화학 결합의 안정성 척도”로 사용됩니다.0이면 결합이 존재하지 않고, 클수록 안정한 결합입니다.출처: https://ywpop.tistory.com/6879 [좋은 습관]출처: https://ywpop.tistory.com/6879 [좋은 습관]
기계공학
Q. 북한의 미사일 기술력 얼마나 좋은가요?
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다. 북한 미사일의 기술수준에 따른 위협요소를 분석하고 향후 발전 전망하는 일은 현재 북한과 대치 중이며 남한 전역이 사정거리 하에 있는 우리의 입장에서 가히 사활이 걸린 문제라고 할 수 있다. 현재 북한의 미사일 기술수준은 기존의 핵보유국들인 미국, 영국, 프랑스, 중국, 러시아 등을 빼놓고는 가장 높다는 평가를 받고 있다. 그러나 이러한 평가는 특정 국가의 정치적 입김을 통해 북한 미사일의 실체와 기술을 왜곡될 소지가 있다. 이러한 까닭으로 북한 미사일에 대한 순수 과학기술적 측면에 대한 고려와 연구는 필수적이라 하겠다. 일반적인 미사일 특성 가운데 비행궤적은 발사 및 추진단계, 중간비행단계, 그리고 종말단계로 이루어진다. 발사 및 추진단계(Boost Phase)는 발사시점부터 미사일의 추진체 연소가 종료되기까지의 단계로서 추진기관의 힘에 의하여 미사일이 가속되는 기간이다. 두 번째는 연소를 종료한 미사일이 추진력과 지구중력의 영향에 의해 포물선을 그리면서 자유비행을 하는 중간비행단계(Midcourse Phase)이며 마지막 종말단계(Terminal Phase)는 미사일의 추진력이 소멸되어 목표지점에 투하되도록 대기권을 향하여 재진입하는 단계이다. 미사일의 기술은 사거리에 따라 다르지만 일반적으로 추진체, 유도․조종, 재진입체, 단분리, 클러스터링 및 탄두 등이 핵심이 된다. 로켓 추진체 기술은 미사일의 페이로드(payload)를 원하는 목표지점까지 보내는데 필요한 추력을 발생시키는 부분으로서 산화제와 연료를 혼합하는 연소실(combustion chamber)과 추력을 발생시키는 배기가스의 흐름을 조절하는 추력기(thruster)로 구성된다. 탄도미사일의 추진제에는 여러 가지 다양한 종류가 있으나 크게 분류할 경우 액체추진제와 고체추진제로 구분된다. 미사일의 유도기술은 항법․유도․조종(NGC: Navigation. Guidance and Control)에 관련된 기술에 대한 명칭으로 광의의 의미이다. 항법장치는 미사일의 자세, 위치, 속도, 방법 등에 관련된 정보를 유도장치에 제공하며, 유도장치는 이 정보를 이용하며 비행궤적을 수정하여 미사일을 목표물에 명중시키기 위한 유도명령 신호를 발생시킨다. 유도의 정확성은 관성항법장치의 관성센서인 고성능 자이로, 탑재 컴퓨터, 제어 메커니즘 등과 같은 고도의 장비부품에 의해 크게 좌우된다. 탄도미사일 기술 가운데 가장 심각한 기술적 문제 중의 하나는 대기를 통해 재진입하는 미사일의 탄두부를 보호하는 재진입체(RV: Reentry Vehicle)의 개발이다. 대부분의 탄두는 정확도를 높이기 위해 종말 하강단계에서 로켓의 몸체로부터 분리된다. 재진입체의 분리는 소모된 로켓의 항력과 예기치 못한 전복(tumble) 등과 같은 불안정 요인으로부터 안전하게 비행하도록 한다. 이 외에도 미사일의 사정거리를 늘리기 위해서는 단기술이 필요하며 핵탄두 또는 화학탄두의 정밀기폭장치가 하강시 발생되는 열, 충격 및 진동 등에 견딜 수 있는 탄두기술이 요구된다. 이렇게 미사일의 기술 수준을 가늠하는 여러 기준을 통해 북한 미사일의 기술적 특성을 평가해 보면 다음과 같다. 첫째, 원형공산오차가 크다는 것과 미사일 개발의 단순성을 꼽을 수 있다. 현재 대포동 미사일의 경우 CEP가 적게는 1km에서 4km까지로 추정하고 있다. 여기에는 근본적으로 북한이 정밀한 통제를 위한 위성조작이 불가능한 상황에서 오차율이 클 수 밖에 없는 관성유도방식을 채택할 수밖에 없다는데 태생적 한계가 있다. 둘째, 사정거리와 탄두의 문제이다. 1990년대에 개발된 노동1호 미사일 개발을 두고 북한은 이를 핵탄두의 탑재를 목적으로 함을 공공연히 밝힌 바 있다. 먼저 생화학무기의 경우 450km이상의 사정거리로 발사되는 탄도미사일은 기본적으로 대기권을 두 차례 통과해야만 하므로 재진입장치의 개발이 필수적이다. 노동1호 미사일의 경우, 1000kg의 핵탄두를 탑재할 수 있는 제1세대 핵무기이며 파괴력은 10-20Kt인 것으로 알려져 있다. 그러나 대규모의 파괴력을 확보할 수 있는 200Mt급 핵탄두는 북한의 핵 처리 기술로 볼 때 1ton 미만으로 제작되기 어려운 실정으로 보인다. 북한 역시 이러한 미사일의 기술적 결함 혹은 미비점을 알고 있을 것으로 본다. 이에 향후 미사일 연구개발에 집중할 사항들로서 탄두 소형화를 위한 특수장비(예: 고속 X-ray 카메라 등)와 정확도 향상을 위한 자이로스코프 및 각종 유도․조종 장치와 관련 기술을 들 수 있다. 아울러 대기권 재진입시 연소 방지를 위해서는 세라믹 차폐와 같은 열 차단 능력이 우수하고 응력에 강한 복합 재료 개발과 1단 부스터의 추진력을 증가시키기 위한 엔진 등에 연구가 이루어 질 것으로 본다. 현재 북한에서 벌어지고 있는 일련의 현상 혹은 사건들은 남한의 언론이나 정치계에 걸쳐 회자되는 과정에서 그 본질이 다소 흐려지는 경우가 있다. 특정 현안에 대한 정확한 분석의 노력이 없이는 북한에 대한 오해를 부풀리고 남한내 여론만 혼란케 할 뿐이다.
생물·생명
Q. 뜨거워도 입을 열지 않는 조개의 이유
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.조개의 경우에는 입을 여닫을 수 있도록 조절해주는 근육이 존재합니다.열을 가할 경우에는 이러한 조직이 손상됨에 따라서 입이 자연스레 열리는 것입니다.하지만 조개가 싱싱하지 않은 상태에서 이미 조직이 손상되고, 조개 입이 열리지않도록 변형되었다면 열을 가해도 입을 열지 않을수 있습니다.
화학
Q. 추우면 몸을 떠는 이유와 열이나면 몸을 떠는 이유
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.몸을 떨음으로써 체내의 열을 발생시키기 위함입니다. 이는 추운 외부환경으로부터 체온을 떨어트리지 않기위한 생존 활동입니다.채택 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 식물플랑크톤 정의가 궁금합니다
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.식물 플랑크톤은 플랑크톤 사회의 자가영양생물의 요소이다. 이 이름의 영어 낱말 phytoplankton(/ˌfaɪtoʊˈplæŋktən/)은 식물을 뜻하는 그리스어 낱말 φυτόν(파이튼)과 부유 물질을 뜻하는 그리스어 낱말 πλαγκτός(플랑크토스)에서 왔다.[1] 대부분의 식물성 플랑크톤은 너무 작아서 일일이 맨눈으로 볼 수 없다. 그러나 많은 수가 나타날 때에는 녹색 얼룩의 물이 나타날 수 있는데 이는 세포에 엽록소가 존재하기 때문이다. (그러나 실제 색은 다양한 수준의 엽록소나, 피코빌리 단백질, 크산토필 따위의 색소로 인해 식물성 플랑크톤의 종에 따라 다를 수 있다.)식물 플랑크톤의 경우 자체의 유전자를 같고있으며, 유전형의 다양성 때문에 여러 종이 존재합니다.또한 플랑크톤의 경우 영양염류를 주로 섭식하므로 영양염류가 오염된 수계에 다량 존재할 수 있습니다.