안녕하세요 김장현 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에 떠있는 별들은 밤에 빛이나는데
스스로 빛을 내는 별도 있고 태양에 반사되어야 보이는 경우도 있습니다.대표적으로 달이 스스로 빛을 내지 못하고, 태양에 반사된 면만 보여주고 있습니다.그 외 멀리 떨어진 별들이 반짝 빛나는 경우는 수소와 헬륨의 핵융합 반응으로 인해 반짝 빛나게 됩니다.우리 지구도 멀리서 보면 빛나보일수 있습니다.
화학
Q. 질량보존의 법칙에 관해 질문드려요.
질량 보존의 법칙은 화학반응 전, 후로 생성된 물질의 질량이 같다는 법칙입니다.그런데 아인슈타인은 E = mc^2이라는 것을 밝혀냈습니다.즉, 수소폭탄은 질량을 에너지로 바꾸는 것이므로반응 후 질량이 에너지로 전환된 것이니, 질량 보존의 법칙에 어긋나지 않습니다.
물리
Q. 야구공의 실밥 갯수에따라 회전이 달라지는것은 어떤 원리때문이가요?
야구공에 실밥이 있는 것은 야구공을 던져야하기 때문입니다.이 실밥이 공기의 마찰을 줄여 공기 저항을 줄이기 때문에 멀리 던질 수 있게 됩니다.
화학
Q. 왜 자동차에 쓰이는 배터리를 2차전지라고 하나요?
자동차에 쓰이는 배터리만 2차 전지인 것은 아닙니다.현재 사용하는 대부분 충전식 배터리는 리튬 이온 배터리이며리튬 이온 배터리는 모두 2차 전지입니다.
생물·생명
Q. 문어는 지능이 높다고 하는데 어느 정도 인가요?
문어는 무척추동물에서는 지능이 높은 동물입니다.실제 일부 과학자들은 문어가 9개의 뇌를 지닌 생물이라고 주장하고 있습니다.다만 돌고래와 같은 다른 생명체와 신체 구조가 다르므로 정확히 지능을 비교하기는 어렵습니다.
지구과학·천문우주
Q. 천둥번개는 어떻게 생성되고 발생하는건가요?
천둥 번개는 구름 속에 형성된 전기장 때문에 생성됩니다.구름 입자는 양전하, 음전하를 가지게 되는데 입자가 전하의 갯수를 맞추기 위해 이동하는 순간이 있습니다. 이것이 천둥 번개를 발생 시킵니다.그런데 이 구름 속의 전기장이 물방울과의 마찰에 의해서 발생합니다.먹구름 안에 있는 물방울이나 작은 얼음들이 계속 부딪히며 얼음은 전자를 뺏기고 더 높은 곳으로 상승합니다.그러면 위쪽은 상대적으로 양전하, 아래쪽은 음전하를 가지게 되어 천둥 번개가 치는 구름이 되는 것입니다.물방울이 필요하므로 여름에 더 많이 발생합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주선을 탄사람의 시간보다 지구에 있는 사람의 시간이 더빨리가는게 가능한건가요?
상대성 이론은 시간이 절대적으로 흐르는 것이 아니라 운동하는 물체에 따라 상대적으로 흐른다는 것을 증명한 이론입니다.빛의 속도는 약 30만km/s로 일정한데, 오직 우주에서 빛의 속도만 일정함으로써 생기는 현상입니다.이러한 현상으로 우주선을 타고 운동을 하는 사람의 시간보다 지구에 가만히 있는 사람의 시간이 상대적으로 더 빠르게 지나가게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 우박은 어떻게 만들어져서 내려오나요?
우박은 대기 상층에 있는 차가운 공기와 바로 아래에 있는 가운데의 따뜻한 공기가 상승할 때 생깁니다.상승한 공기가 주변의 공기보다 따뜻하여 부력을 받아 더 높은곳으로 상승하게 되어구름 속의 얼음 입자가 상승과 하강을 반복하게 됩니다.이것을 얼마나 반복하냐에 따라 우박의 크기가 형성이 됩니다.
기계공학
Q. 자동차 자율주행은 어느정도 수준까지 와 있나요?
자율 주행 레벨은 0~5단계로 나뉘어져 있습니다.0단계가 현재의 운전 형태인 비자동화 입니다.5단계가 완전 자율 주행이며 운전자가 완전히 불필요한 상태,즉, 시스템이 모두 처리하는 단계입니다.현재 2020년 7월부터 3단계 자율 주행차 출시와 판매가 가능한 상태이고,경기 화성시에서 레벨 4를 허용하고 있곤 하지만, 아직 레벨 5까지 되기 위해서 언제쯤 가능할지는 미지수입니다.
토목공학
Q. 눈 또는 빗물을 받아서 먹어도 될까요?
비는 어느 정도 산성도가 있지만환경오염으로 인해 비의 pH가 5.6 이하가 될 경우, 이것을 산성비라고 합니다.공장에서 매연 등으로 인해 화석연료가 연소될 때 이산화황(SO2)가 발생합니다.이것이 질소산화물과 만나게 되면 빗물에 녹아내리게 되어 비의 산성도가 높아지게 됩니다.지역마다 다르겠지만 현재 환경으로 눈이나 비는 깨끗하지 않습니다.