안녕하세요 김두환 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구 자기장이 태양풍을 왜 막아주나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.방사선 물질을 포함한 태양풍으로 다양한 종류의 입자들이 있습니다. 이러한 입자는 전하를 띠고 있기도하죠. 전하를 띤 입자가 자기장 내에서 운동할 경우 전자기력이라는 힘을 받게 됩니다. 이러한 힘으로 지구로 유입되는 우주선이 나선운동을 하며, 극지방으로 향할 수 있습니다. 또한, 나선운동으로 인해 방향을 전환시켜 우주로 내보내기도 하죠. 그래서 지구의 자기장이 태양풍을 어느정도 막아주는 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 논문 사전 공개 사이트 아카이브는 무엇을 하는 사이트인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.arxiv는 본인이 연구를 진행하여 정리해서 논문을 올리는 사이트입니다. 본인의 연구를 공유함으로써 다른 연구자들과 의견을 나눌 수 있고, 피드백도 받을 수 있죠.
지구과학·천문우주
Q. 물이 많아질수록 유속이 빠른 이유는?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.강물이 많아지게 되면 위에서 내려오는 물의 양도 많아져 밀어내는 정도가 강해집니다(압력이 강해진다고 생각할 수 있습니다.). 그래서 비가 오거나, 물이 평소보다 많을 때 유속이 빨라지는 것이죠.
지구과학·천문우주
Q. 태양은 왜 시간이 마다 색깔이 다를까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.지구의 대기층이 존재하기 때문입니다.낮에는 태양이 거의 머리 위에 떠있기 때문에 태양 빛이 지구로 오는데 있어 대기층의 두께가 얇습니다. 하지만 밤이나 아침에는 해가 뜨고 저무는 시기라 태양 빛이 지구로 오는데 있어 대기층의 두께가 두껍죠. 아래 그림처럼 태양이 왼쪽에 위치할 때가 아침이며 빛이 지나는 대기층의 두께가 두껍죠. 태양이 위쪽에 위치할 때는 대기층의 두께가 얇죠. 대기층이 두꺼워지면 파장이 긴 붉은 계열이 빛만이 잘 투과되며, 파장이 짧은 푸른색 계열의 빛은 산란되버립니다. 그래서 낮에는 태양이 하얗게 보이고, 저녁이나 아침에는 붉게보입니다.
지구과학·천문우주
Q. 만유인력의 법칙은 어떤 과학적인 원리를 가지고 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.만유인력이란것은 질량을 가진 두 물체가 서로 끌어당기는 힘입니다. 질량을 가지고 있기만하면 만유인력(중력)이 작용합니다. 여기서 질량이 큰 물체는 더 강한 중력을 만들고, 질량이 작으면 약한 중력을 만듭니다. 또한, 물체간 거리가 가까울수록 중력의 세기게 세지게 됩니다.만유인력은 GmM/r^2으로 나타낼 수 있으며, G는 만유인력 상수, m과 M은 두 물체 각각의 질량, r은 물체사이 거리입니다.우리 사람도 질량을 가지고 있기 때문에 만유인력을 적용 받으며, 모든 질량을 가진 물체는 만유인력이 작용됩니다. 다만 G라는 상수가 굉장히 작기 때문에 우리 주변에 놓여있는 작은 질량에서는 만유인력이 느껴지지 않죠. 행성이나 별정도의 크기가 되어야 강한 만유인력이 생깁니다.
전기·전자
Q. 메타버스라는 기술은 무엇을 말하는건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.가상현실은 1인칭 시점으로 가상현실 상황을 체험할 수 있는것입니다. 메타버스는 가상현실 내에서 다른 사람들과 소통이 가능한 것을 의미합니다. 메타버스를 통해 체험하기 어려운것을 쉽게 체험할 수 있고, 현실에서 구현하기 힘든것을 구현해낼 수 있으며, 교육이나 게임에도 활용이 가능하며 여러곳에 사용될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 쓰이는 우주복은 어떤 기능을 갖추고 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우주복은 우주에서 날아오고 있는 자외선, 방사선, 우주쓰레기 등을 막아줄 수 있어야하며 우주는 진공 상태로 기압이 거의 없기 때문에 사람이 살 수 있는 1기압 조건을 갖춰줘야하며 산소도 충분하게 공급해주어야합니다. 또한, 비상시 용변을 처리할 수 있는 용변 패드도 필요하며, 우주인간 소통할 수 있는 통신기기도 내장될 필요가 있습니다. 이러한 조건들에 부합하게끔 우레탄, 알루미늄, 특수섬유, 폴리에스터, 스판덱스, 기저귀의 고분자 흡수체 등을 재료로하여 우주복을 제작한다고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구는 왜 계절이라는 것이 생기는 거죠?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.계절이 바뀌는 이유는 지구의 자전축이 지구의 공전궤도면과 수직하게 서있지 않고 기울어진 채로 태양 주위를 공전하기 때문입니다. 지구의 자전축이 기울어진 채로 공전하며 남반구가 태양과 가깝게 놓이게 되면 여름, 가장 멀게 놓이게 되면 겨울, 그 중간을 봄과 가을을 맞이합니다. 태양 에너지를 많이 받아 온도가 높아져 뜨거워지는 여름, 태양 에너지를 적게 받아 온도가 떨어져 추워지는 겨울 등으로 계절성이 나타나는 것이죠. 봄과 가을은 여름과 겨울의 중간 계절로 정의하였으며, 여름 겨울에 비해 짧죠.우리나라와 같이 4계절이 뚜렷한 나라는 북반구 중위도에 위치한 우리나라, 일본, 터키, 독일, 프랑스, 영국 등이 뚜렷하며, 남반구의 경우 남반구의 중위도에 위치한 호주의 남쪽 부분에서 4계절이 뚜렷합니다. 그리고 남반구의 4계절을 띠는 나라가 북반구에 비해 적은 이유는 북반구에 비해 대륙이 많지 않기 때문입니다. 또한, 북반구는 남반구와 계절의 양상이 반대입니다. 이는 지구의 자전축이 공전 궤도면에 수직 하지 않고 기울어져 있기 때문이라고 할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 상온에서 초전도체 LK-99 실현가능할까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.논문에 따르면 실현했다고하며, 현재는 많은 학자분들이 검토중에 있습니다.초전도체는 특정 온도이하로 떨어지게 되면 전기저항이 0이 되며, 저항에 의한 열이 없어 전력 손실이 최소화 됩니다. 또한, 자기장의 차단하는 특징(마이스너 효과)이 있어 자석을 가져다 대면 자석이 뜨게 됩니다.즉, 특정 온도가 극저온의 환경일 수도 있고, 상온일수도 있습니다. 현재 이슈되는 초전도체는 상온에서 초전도현상을 유지했다는 연구결과입니다. 이는 아직 신중히 검토중이며 오류일지, 아니면 정말 구현이 가능한지에 대해서 검증과 검토를 기다리면 결과가 나올 듯 합니다.
화학
Q. 설탕을 녹여 만드는 솜사탕은 왜 딱딱하지 않고, 부직포의 느낌이 나는 건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.설탕을 녹여 얇은 실타래처럼 돌돌돌 감아 솜사탕을 만들기 때문에 폭신폭신합니다. 얇은 섬유처럼 여러 가닥으로 만들게 되어 부직포와 같은 느낌이 드는 것이죠.