안녕하세요 김장현 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리는 우주 안에 살고 있습니다
우주의 팽창 속도가 너무 빨라서 관측이 불가능하기 때문에 우주 밖을 볼 수 없습니다.현재 관측가능한 우주의 크기는 930억 광년 또는 8.8×10^26m 정도 됩니다.즉, 우리가 관측가능한 우주보다 더 큰 우주가 있기 때문에 우주 밖을 볼 수 없습니다.
지구과학·천문우주
Q. 가역과정 비가역과정 엔트로피에 대해 궁금합니다
엔트로피란 에너지 흐름을 설명할 때 쓰는 개념입니다.자연계는 점점 무질서해진다는 개념을 설명할 때 쓰입니다.예를 들어 순수한 물에 잉크를 한 방울 떨어트리면처음에는 잉크가 뭉쳐있겠지만 서서히 모든 물에 잉크 분자가 퍼지게 됩니다.이것을 엔트로피가 시간에 따라 증가한다고 표현합니다.하지만 가역과정은 에너지가 없어도 원래대로 돌아갈 수 있는 과정입니다.예를 들어 진자의 운동이 가역과정이 될 수 있습니다.우주가 어떠한 에너지도 필요없이 원래대로 돌아갈 수 있다면 엔트로피는 0이 됩니다.하지만 실제로 그렇지 않으므로 우주는 대부분 비가역과정이고, 엔트로피도 0보다 크게 됩니다.
생물·생명
Q. 공룡복원이 실제와 똑같을 확률은?
실제 공룡을 보지 않는 이상 실제와 똑같을 확률을 계산할 수는 없습니다.현대 과학이 가능한 할 수 있는 한 복원을 한 것 뿐입니다.실제 화석에 DNA가 100% 남아있지 않는한 실제와 똑같을 수는 없습니다.
기계공학
Q. 자율주행의 발달로 자율주행 택시가 나오진 않을까요?
https://gnews.gg.go.kr/news/news_detail.do?number=202209201419589929C048&s_code=C048이미 경기도에는 자율주행 "버스"가 시범 도입되었습니다.택시도 충분히 나올 수 있습니다.
화학
Q. 꿈은 어떤원리에 의해서 꾸게되나요?
과학적 측면에서 보는 꿈을 꾸는 이유는 렘 수면 상태이기 때문입니다.안구의 움직임이 빠르게 일어나는 상태인 렘 수면은, 얕은 잠을 자고 있는 단계 입니다.이 단계에서 수면 중 뇌가 가장 활발하게 활동하게 되고, 이것이 꿈입니다.즉 반대로 말하면, 꿈은 깊은 잠의 단계가 아닙니다.실제 뇌파를 확인해봐도 깨어있을 때와 큰 차이가 없습니다.
토목공학
Q. 잠을 많이 자면 피로가 풀리나요?
잠을 자는 이유는 피로를 회복하기 위해서 입니다.실제로 잠을 자지 않으면 면역력도 낮아지고, 기억력 감퇴 등의 현상을 보입니다.하지만 오래 잔다고 더 좋은 것은 아닙니다.실제로 오래 자면 더 피곤한데, 그 이유는 잠을 자는 동안에 체온이 일시적으로 떨어지기 때문입니다.저체온 상태가 장시간 유지되면, 생체 리듬이 깨지기 때문에 피곤해지게 됩니다.따라서 적정 수면시간은 6 ~ 8시간 정도 입니다.
화학
Q. 수소에너지 생산방식 - 수전해- 왜 생산비용이 높은가요? 생산비용 낮추는 방법은 없나요?
수소에너지 방식 중 수전해 방식이 물을 전기분해하기 때문입니다.물을 전기분해한다는 것은, 물을 전기분해하기 위한 장비가 들어가야된다는 의미입니다.이 장비를 최소화하지 않는 한 생산비용은 계속해서 높을 수 밖에 없습니다.
토목공학
Q. 물 수제비의 원리는 무엇인가요?
물수제비는 물의 표면 장력이 크기 때문에 물에 돌이 튈 수 있습니다.표면 장력은 액체가 기체/고체에 접해있을 때, 그 경계면에 생기는 면적을 최소화하는 힘입니다.물을 컵에 부었을 때, 컵을 꽉채워도 물이 조금 더 튀어나오는 이유가 표면장력 때문입니다.납작한 돌을 던지면 돌의 앞머리가 물에 부딪히고, 물을 밀게 됩니다.그러면 부딪치는 물의 양이 많아지면서 물의 분자 결합력이 높아집니다. 따라서 돌이 질량대비 얇으면 얇을수록 접촉하는 물의 양이 더 많기 때문에 더 잘됩니다.
토목공학
Q. 비가오면 개미집도 물에 잠기나요?
개미는 습기를 탐지하는 능력은 매우 뛰어난 것으로 밝혀졌습니다.기압이 내려가면 비가 올 것을 예측하고 안전한 장소로 대피하게 됩니다.또한 개미집의 경우도 물에 잠기기 전에 일부를 무너뜨리는 방식으로 피해를 최소화한다고 합니다.
생물·생명
Q. 잠을 자는 이유가 과학적으로 명확히 나온것이 있을까요?
잠을 자는 이유는 뇌의 피로를 회복하기 위해서 입니다.실제로 잠을 자지 않으면 면역력도 낮아지고, 기억력 감퇴 등의 현상을 보입니다.