안녕하세요 김지윤 전문가입니다.
전기·전자
Q. 양자역학의 개념이 정확히 무엇일까요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.양자역학은 물리학에서의 한 분야로서, 미시세계에서 일어나는 현상을 설명하는 이론입니다. 양자역학은 원자나 입자의 이동과 상호작용, 그리고 빛과 같은 전자기파의 성질 등을 이론적으로 설명합니다.양자역학에서는 전통적인 물리학에서는 발생하지 않는 일부 현상이 발생합니다. 이론상으로는 이러한 현상을 예측할 수 있지만, 직관적으로 이해하기는 어렵습니다. 예를 들어, 입자가 동시에 두 궤도에 있을 수 있다는 것과, 입자의 위치와 운동량이 불확정하게 측정된다는 것은 전통적인 물리학에서는 예측할 수 없는 현상입니다.양자역학은 이러한 미시세계에서 일어나는 현상을 수학적으로 설명하며, 이를 통해 원자, 분자, 고체, 입자 등의 동작을 이해하고 예측하는 데에 이용됩니다. 양자역학의 발전으로 레이저, 전자기기, 원자력 등의 혁신적인 기술과 발전이 이루어졌습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 시간이 아주 천천히 가는 이유는 무엇인가요?
우주에서 시간이 아주 천천히 가는 현상은 상대성 이론에 따른 것입니다. 상대성 이론은 시간과 공간이 서로 연결된 4차원적인 공간-시간 개념을 가지고 있으며, 빛의 속도는 일정하다는 가정을 바탕으로 이론이 발전되었습니다.상대성 이론에 따르면 빠르게 움직이는 물체는 시간이 상대적으로 느리게 흐르는 것으로 관찰됩니다. 이를 시간 감소(Time Dilation)라고 합니다. 따라서, 우주에서 시간이 천천히 가는 것은, 지구에 비해 빠르게 움직이는 천체들(예: 궤도를 돌면서 우주를 여행하는 우주선)이 있기 때문입니다. 이러한 우주선에 탑승한 우주인들은 지구에서 경험하는 것보다 느린 시간의 경과를 경험하게 됩니다.이러한 상대성 이론의 예로는 GPS를 들 수 있습니다. GPS 시스템에서는 GPS 위성에서 전송되는 신호의 속도와 지구에서 수신되는 신호의 속도를 비교하여 위치를 파악합니다. 하지만 상대성 이론에 따르면 GPS 위성에서 전송되는 신호는 지구에서 경험하는 것보다 약간 더 빠른 시간 경과를 경험하게 됩니다. 이러한 시간의 차이는 위치 파악에 있어서 매우 중요한 역할을 합니다.
물리
Q. 중력을 연구하는 과학자가 뉴턴이 처음이 아니라는데 맞나요?
레오나르도 다빈치는 중력에 대한 연구를 한 과학자 중 한 사람입니다. 그러나 중력에 관한 연구를 처음 시작한 과학자는 아닙니다. 중력의 개념은 오래 전부터 알려져 있었으며, 대표적으로 아리스토텔레스가 중력에 대해 연구를 한 적이 있습니다. 또한, 다른 과학자들도 중력에 대해 연구를 해왔으며, 이후에 아이작 뉴턴이 중력에 대한 법칙을 발견하면서 중력 연구가 발전하게 되었습니다
생물·생명
Q. 갯벌은 어떻게 이산화탄소를 흡수하나요?
갯벌은 해조류, 멍게 등 해양 식물들이 자원으로 삼는 이산화탄소를 흡수하는 것이 주요한 방법입니다. 이산화탄소는 광합성 과정에서 탄소원자를 공급하는 역할을 하기 때문에, 갯벌에 서식하는 해조류나 멍게 등은 이산화탄소를 필요로 합니다. 또한 갯벌은 풍화된 조류나 해양 생물의 유기물을 분해하는 데에 산소가 필요하며, 산소도 흡수하고 이산화탄소를 방출합니다. 이러한 방식으로 갯벌은 이산화탄소를 흡수하고, 산소와 함께 방출함으로써 해양 생태계에서 중요한 역할을 합니다.
물리
Q. 운동 후 찬물을 빨리 마시면 쓰러질 수도 있나요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.운동 후 찬물을 빨리 마시면 쓰러질 수 있습니다. 이는 찬물을 빠르게 마시면 신체가 급격하게 냉각되어 혈압이 떨어질 수 있기 때문입니다. 운동 후에는 천천히 마시고, 식사를 하거나 몸을 충분히 쉬고 나서 찬물을 마시는 것이 좋습니다. 또한, 운동 후에는 물뿐만 아니라 체중 감량에 따른 탈수도 고려해야 합니다. 충분한 물과 전해질 보충을 통해 탈수를 예방하고 건강을 유지할 수 있습니다.
토목공학
Q. 버스 뒷 바퀴 위치가 비교적 앞쪽에 위치한 이유는?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.버스의 뒷바퀴가 비교적 앞쪽에 위치하는 이유는, 뒷부분이 무겁기 때문입니다. 버스는 승객을 태우면서 무게가 점점 뒤쪽으로 증가하게 됩니다. 그래서 뒷바퀴를 앞쪽에 위치시키면 중심이 앞쪽으로 적당히 유지되면서 안정적으로 운행할 수 있습니다. 또한 뒷바퀴를 앞쪽에 위치시키면, 후진 시 전체 길이가 짧아져서 주행에 용이합니다. 이러한 이유로 버스는 뒷바퀴를 앞쪽에 위치시키는 것이 일반적입니다.
화학
Q. 플라토닉이라고 하는 게 정말 가능한가요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.플라토닉이란 용어는 고대 그리스 철학자 플라톤의 이름에서 유래되었으며, 플라톤은 이 개념을 "사랑의 형태"로 정의했습니다. 일반적으로 플라토닉이란, 성적인 측면 없이 순수한 정신적 연결이나 우정을 뜻합니다.플라토닉이 형성되는 과정은 다양하지만, 대개는 두 사람 사이에서 서로 이해하고 공감하는 감정이 자연스럽게 형성되는 것으로 시작합니다. 이러한 관계에서는 상대방에 대한 사랑과 존경심, 그리고 서로의 아이디어나 가치관에 대한 공유와 이해가 중요한 역할을 합니다.플라토닉 관계에서는 성적인 욕구가 배제되기 때문에, 대개는 친구나 동료, 가끔은 가족 사이에서 형성되곤 합니다. 또한 플라토닉 관계는 서로간의 신뢰와 존중에 기반하여 지속되기 때문에, 상대방에 대한 믿음과 신뢰가 높은 관계에서 형성되는 경우가 많습니다.
생물·생명
Q. 엽록체의 기능과 구조에 대해서 알고 싶어요.
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.엽록체는 식물세포와 몇몇 원생물에서 발견되는 중요한 세포질 소기관(organelle) 중 하나입니다. 엽록체는 광합성을 위해 광에너지를 이용하여 이산화탄소와 물로부터 산소와 당을 합성하는 역할을 합니다. 이러한 광합성 과정은 광합성 레드사이클과 어둠에서 진행되는 세포호흡과 반대되는 과정입니다.엽록체의 구조는 플라스티드(Plastid)라는 종속적인 구조체의 하나로, 둥글고 평평한 형태를 가지며, 직경이 2~10um 정도로 작은 크기를 가집니다. 엽록체는 내부적으로 화학 반응이 일어나는 능동적인 화학공장으로, 타이미로닌(thylakoid)이라는 단백질질막을 갖고 있으며, 이 막 안쪽에서 광합성이 일어납니다.엽록체는 광합성을 위한 다양한 효소와 염기성 및 지질성 카로티노이드, 엽록소 등의 산물을 포함한 막내부의 다양한 유기물과 무기물을 함유하고 있습니다. 이러한 엽록체 내부의 화학물질들은 광에너지를 받아 이를 이용하여 광합성 반응이 일어나게 되어, 생명체에게 필요한 에너지와 영양소를 생산합니다.
생물·생명
Q. 집에서 버섯이 자라는걸 봤습니다.
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.버섯은 민들레와는 다른 방식으로 번식합니다. 버섯은 미생물처럼 세포분열로 번식하는 것이 아니라, 생식기관으로부터 나온 포자라는 작은 입자를 통해 번식합니다. 포자는 공기 중에 떠다니며 이동할 수 있고, 적절한 환경에서 땅이나 식물 위에 떨어지면 식물과 상호작용하여 발아하여 자라게 됩니다. 따라서, 버섯은 민들레처럼 씨같은 것을 날리는 것이 아니라 포자를 통해 번식합니다.
전기·전자
Q. 길가에 세워진 전봇대들은 어떻게 전기를 보내주는 건가요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.길가에 세워진 전봇대는 전력회사에서 생산한 전기를 고압으로 운반하기 위한 전선을 지탱하기 위한 목적으로 설치됩니다. 전봇대 상단에는 고압의 전력을 운반하는 큰 전선이 늘어놓여 있으며, 이 전선들은 전봇대에서 다른 전봇대로 이어지며 전기를 보내줍니다. 이 전선들을 이용하여 전기를 운반하면 노후된 지하 케이블보다 경제적이고 효율적으로 전기를 공급할 수 있습니다. 보통 전봇대 위의 전선은 높은 위치에 있기 때문에 교통 및 보행자의 안전을 위해 안전거리 등 규제가 있습니다.