안녕하세요 김두환 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 블랙홀은 자발적으로 그 속으로 들어갈 연구자도 없으니까 영원히 연구할 수 없을까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.현재 블랙홀은 직접적으로 관측한 천체이며 실존합니다. 하지만 블랙홀의 형성과정을 관측하진 못하였으며, 블랙홀 내부도 볼 수 없기 때문에 미지의 영역입니다. 그렇다고 연구를 아예 안하는 것은 아닙니다. 블랙홀 근처에 있는 천체나 물체의 운동 양상이나 관측되는 빛을 통해 블랙홀의 상태를 간접적으로 연구하기도합니다. 또한, 블랙홀 내부에 대해서는 가설을 세우고 연구를 하기도 합니다. 하지만 이것은 이론적인 연구일 뿐이며 내부에 대해서는 질문자님 말씀대로 관측이 어렵기 때문에 가설을 입증하기에는 어려움이 있다고 볼 수 있습니다.
화학
Q. 잠수함에도 우주선에서처럼 산소를 가득 담으면 오랫동안 바다에서 연구를 할 수 있을까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.부력은 무거운 물체를 잠수정에 포함시킴으로써 충분히 조절할 수 있습니다. 산소를 많이 담으면 잠수할 수 있는 시간이 더욱 길어지기 때문에 장시간 바다 속에 있을 수 있습니다.
생물·생명
Q. 무서우면 왜 소름이 돋는 걸까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.무서운 이야기를 들으면 긴장 상태가되어 교감신경이 활성화되기 때문입니다. 즉, 긴장 상태, 빠른 심장 박동을 유발할 수 있으며 땀샘이 자극되어 식은땀이 날 수도 있으며 이 땀이 식으며 오싹함을 느낄 수도있습니다. 이 때 열이 빠져나가는 것을 막기 위해 근육이 수축되며 털이 쭈뼛쭈뼛스게되며 닭살과 소름이 돋는 것이죠.
생물·생명
Q. 나방에게서 떨어지는 가루는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.나방 에서 나오는 가루는 날개 비늘이라 생각하시면 됩니다. 나방의 날개는 비에 젖거나 물에 잘 젖지 않는데, 이유는 지방분(유분), 프로테인, 키토신 등으로 된 날개 비늘로 되어있기 때문입니다. 이러한 날개비늘이 흩날리면서 떨어질 수 있기 때문에 가루 같은 것이 날리는 것이죠.
화학
Q. 드라이 아이스는 왜 아예 사라져버리나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.드라이아이스는 이산화탄소가 고체상태로 존재하는 것입니다. 마치 물이 얼어있는 상태와 같습니다. 드라이아이스는 이산화탄소가 고체가 되는점인 영하 78도 이하의 온도로 존재합니다.그런데 이러한 드라이아이스가 상온에 노출되면 굉장히 뜨겁게 느끼기 때문에 고체에서 기체가 되는 승화가 발생합니다.승화하는 이유는 증기압(~휘발성) 때문입니다. 증기압은 고체가 기체가 되려고하는 정도라고 생각하시면 됩니다.물질에 따라 승화의 조건이 있으며, 이 조건을 충족할 경우 승화가 잘 일어납니다.(삼중 그래프를 확인하시면 더 잘 이해갑니다.)고체상태는 분자들이 규칙적인 배열을 가지고 결합력을 가진 상태로 존재합니다. 액체는 분자들의 규칙적인 배열이 깨지고 기체보다는 덜하지만 자유롭게 움직입니다. 기체의 경우는 분자들이 아주 자유롭게 움직입니다. 거의 분자 하나의 단위로 각자 움직이죠.만약 고체상태에서 분자하나가 떨어져 나가면 이 분자는 기체가 되는 것입니다. 그리고 물질마다 고체 상태에서 분자들이 떨어져 기체가 되는 조건이 존재하며 이러한 조건이 강해지면 증기압이 강해진다 생각하시면 됩니다. 물의 경우도 증기압이 존재하며, 얼음에서 수증기가 되기도 합니다. 온도가 낮고 압력이 1기압보다 훨씬 낮게 되면 얼음에서 수증기로 변하죠. 추운 겨울에 온도가 낮아 눈에서 수증기가 되기도 합니다. 그리고 일상생활에서는 드라이아이스에서 흔히 승화가 잘 일어나는데, 드라이아이스는 1기압과 드라이아이스가 어는점 이하가 되면 승화가 잘 일어납니다. 드라이아이스의 어는점은 영하 56.6도이며 드라이아이스는 이보다 낮은 온도에서 만들어졌습니다. 그래서 드라이아이스의 승화가 굉장히 잘 일어나죠.