안녕하세요 김두환 전문가입니다.
화학
Q. 유리는 고체인가요?? 액체인가요??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.유리는 겉으로 보았을 때는 고체가 맞습니다. 딱딱하고 일반적인 고체물질이랑 비슷하죠. 하지만 물리적인 관점에서 보면 고체가 아닙니다. 왜냐하면 고체란 규칙적인 원자 배열, 패턴 혹은 분자 패턴이 존재해야하며, 격자 구조를 가지고 있어야합니다. 하지만 유리는 일정한 패턴이 없으며 격자 구조를 가지고 있지 않죠. 또한, 고체는 시간이 지남에 따라 변하지 않으며 형태를 유지합니다. 유리의 경우 시간이 지남에 따라 변형이 일어나게 됩니다. 즉, 유리는 고체와 액체 중간정도에 위치한다고 볼 수 있습니다. 하지만 일상에서 취급할 때에는 고체로 취급해도 괜찮습니다.
물리
Q. 중력가속도를 측정하는 방법이 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.중력가속도를 측정하는 방법은 다양하게 존재합니다.가장 대표적인 예시는 물체를 떨어뜨려, 시간에 따른 낙하 위치를 측정하는 방법이 있습니다. 핸드폰이 잘 발달해있기 때문에 자와 물체 만 있으면, 저속 촬영모드로 나름 정확하게 측정이 가능합니다. 또한, 어플을 활용하는 방법도 존재하죠.다른 방법으로는 단진자 운동을 이용한 방법이 있습니다. 단진자의 주기를 측정하여 중력가속도를 얻어낼 수도 있습니다.
물리
Q. 단진자를 이용한 중력가속도 측정에서 공식이 어떻게 유도되는지 궁금합니다
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.4번째 줄 식의 2차 미분방정식에서 해를 찾을 때, x가 아니라 θ=Acos(sqrt(g/l)t+δ 로 쓰는게 정확합니다.그런데, 단진자 운동의 경우 θ그렇지만 과정상 θ=Acos(sqrt(g/l)t+δ가 맞을 듯하네요.
화학
Q. 공기중에 수증기가 어떻게 존재하고 있는 것일까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.물을 포함한 액체는 열을 가하지 않아도 공기 중으로 자연 증발할 수 있습니다. 이는 공기 중에 원자나 입자들이 전하(전기적 +, -)를 띠고 있어 물 분자를 끌어당겨 증발 하기도하며, 물과 친한 입자들이 물 분자를 끌어당길 수 있기 때문입니다. 또한, 공기와의 충돌로 에너지를 얻어 자연적으로 공기중으로 날아가기도 합니다. 그래서 물을 컵에 놓고 오래두면 물이 증발하여 사라지죠. 이러한 것을 휘발성이라고도 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양도 다른 축으로 공전이나 자전을 하나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 실제로 그러합니다. 태양도 자전을 하면서 동시에 우리은하의 중심부를 중심으로하여 공전하고 있습니다. 또한 우리 은하 또한 우주내에서 움직이고 있습니다.
물리
Q. 소리가 매질 없이 진행할 수 없는 이유를 압력파로 설명하려면?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.소리는 파동으로 진동방향과 진행방향이 같은 종파의 일종입니다. 공기의 진동이 고막을 진동시킴으로써 소리로 인식될 수 있습니다. 물론 공기를 통해서가아닌 인위적으로 고막을 건드려 진동시킬 경우에도 소리로 인식이 가능합니다. 소리는 공기뿐 아니라 고체의 진동이나 액체의 진동으로도 전달이 가능합니다. 전달이 가능한 이유는 액체나 고체도 수축과 팽창이 일어날 수 있기 때문이죠. 그런데, 진공의 경우 수축과 팽창이 일어날 수 있는 물질이 없기 때문에 소리가 전달이 안되는 것입니다.
화학
Q. 드라이아이스는 인체에 무해한가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.드라이아이스는 이산화탄소의 고체상태입니다. 우리가 잘알고있는 수증기, 물, 얼음과 유사하게 이산화탄소가 고체가되면 드라이아이스가 됩니다.드라이아이스에서는 연기가 피듯이 김이나는데 이것은 이산화탄소기체입니다. 드라이아이스가 아주 많을 경우 이산화탄소가 다량 생산되 호흡에 지장이 있을 수 있습니다. 하지만 이는 굉장히 많을 때의 경우로 보통 냉동식품 포장된 드라이아이스정도로는 위험이 되지 않습니다. 그러니 안심하셔도 괜찮을 것 같습니다. 물론, 드라이아이스를 만지게 되면 동상이 걸릴 수 있고, 피부가 벗겨질 수 있으니 조심하시길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀에 대한 시공간왜곡 현상을 과학자들은 어떻게 증명했나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.일반 상대성 이론에서는 중력이 큰 부분에서 시간이 느리게 흐르고, 중력이 작은 부분에서 시간이 상대적으로 더 빨리 흐른다는 결과를 줍니다.중력에 따른 시간의 흐름이 다르다는 것은 실험적으로 증명해냈습니다. 이는 원자 시계를 이용하여 높이에 따른 중력차이에 의한 시간 지연현상을 실험적으로 보였죠.공간이 휘어있다는 것은 빛의 경로가 휘어짐을 통해 밝혀냈습니다. 이는 개기일식 때 태양이 달에 의해 가려진 부분에서 별빛을 관측함으로써 태양 중력으로 인해 태양 뒷편에 있는 별빛이 휘어져 지구에 들어옴을 확인하였습니다. 즉, 중력에 의한 시공간의 변화가 맞다는 것을 보인 실험들입니다. 또한, 중력파의 발견 또한 일반 상대성이론을 증명해줍니다. 시공간의 변화는 중력파로 전파됩니다. 인류는 이를 관측하는데 성공하였죠.
지구과학·천문우주
Q. 5대양 6대륙인가요? 아니면 7대륙인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.5대양 7대륙입니다.과거 5대양 6대륙으로 남극대륙이 빠져있었습니다. 현재는 남극 대륙을 포함하여 7대륙이 맞습니다. 과거에는 남극대륙을 대륙으로 보지않고 사람들이 많이 분포하고 있는 대륙만 인정했기 때문입니다. 하지만 이에 의견이 분분하여 남극대륙도 대륙으로 들어오게 되었습니다.
지구과학·천문우주
Q. 실제 지형의 넓이를 재는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.울퉁불퉁하거나 넓은 지형의 경우 컴퓨팅을 통해 지형을 따온 뒤, 잘게 쪼개 부분부분으로 나누어 삼각형이나 사각형으로 만들어 넓이를 잽니다. 복잡한 모양이라도 잘게 쪼갤 경우 삼각형이나 사각형이 될 수 있어 각각의 넓이를 구해 더하면 전체 넓이가 되는 것이죠.