안녕하세요 김지윤 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 겨울과여름 해가지는시간이 왜다른가요?
겨울과 여름 해가지는 시간이 다른 이유는 지구의 공전 궤도가 태양을 중심으로 원형이 아니라 타원형으로 돌아가기 때문입니다. 지구는 태양 주위를 공전하면서 궤도가 타원형을 그리는데, 태양과 지구 사이의 거리가 가장 가까워지는 지점을 퍼헤리온(Périgée)이라고 하고, 가장 멀어지는 지점을 아포헤리온(Apogée)이라고 합니다. 이렇게 지구와 태양 사이의 거리가 가까워지거나 멀어지는 것에 따라 태양에서 비롯된 에너지 양이 다르기 때문에 계절의 차이가 발생하고, 이로 인해 겨울과 여름 해가지는 시간이 다른 것입니다. 이러한 현상을 계절 변화라고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 현재 연구 중인 과학 분야 중 가장 중요한 것은 무엇이라고 생각하시나요?
현재 연구 중인 과학 분야 중 가장 중요한 것은 매우 다양합니다. 하지만 인공지능, 생명공학, 기후변화, 우주 탐사, 양자 컴퓨팅 등은 현재 세계적으로 많은 연구가 이루어지고 있는 분야 중 일부입니다.인공지능은 우리의 일상 생활에 큰 변화를 가져올 것으로 예상되는 분야입니다. 인간의 지능과 유사한 기능을 갖는 컴퓨터 시스템을 만드는 기술이 발전하면서, 자율 주행 차량, 의료진단, 자연어 처리, 이미지 인식 등 다양한 분야에서 인공지능이 활용될 가능성이 있습니다.생명공학은 인간과 동물, 식물 등의 생물체를 대상으로 한 기술입니다. 생명체의 유전자를 수정하거나 조작하여, 새로운 치료법이나 식물 육종 등에 적용될 수 있습니다.기후변화는 지구 환경과 인간의 생존에 큰 영향을 미치는 문제입니다. 기후변화 연구는 지구 온난화의 원인을 파악하고, 온실 가스 배출을 줄이는 대책을 찾아내는 것이 중요합니다.우주 탐사는 우주의 역사와 별의 탄생, 외계 생명체의 존재 가능성 등을 연구하는 분야입니다. 우주 탐사는 우리가 살고 있는 지구 외에도 다른 행성과 별들에 대한 이해를 높일 수 있습니다.양자 컴퓅팅은 양자 역학 원리를 이용하여 컴퓨터를 만드는 기술입니다. 양자 컴퓨팅의 발전으로 미래에는 더욱 빠르고 복잡한 계산이 가능해질 것으로 예상됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 해마다 태풍이 오던데 태풍은 어떻게 만들어지나요?
태풍은 해양상의 저기압과 이에 따른 바람의 회전운동으로 인해 발생합니다. 일반적으로, 태풍은 열대 지방에서 발생하며, 열대 저기압이라고도 불립니다. 태풍이 발생하려면 다음과 같은 조건이 필요합니다.해수면 온도가 26도 이상인 열대 해역수증기와 열의 상승을 유발하는 열대저기압대기 중의 상층풍태풍이 발생하면 바다 위의 수증기가 기우는 것으로 시작하여, 일정한 온도와 기압을 갖춘 곳에서 열대저기압이 발생합니다. 그리고 열대저기압은 고온다습한 기류의 상승으로 인해 강한 상층풍과 함께 회전운동을 시작합니다. 이렇게 회전하는 열대저기압이 강력한 바람과 호우를 일으키며, 이것이 태풍이 됩니다.태풍의 결과로는 강한 바람과 폭우, 풍랑 등이 있으며, 이로 인해 인명 피해와 재산 피해가 발생할 수 있습니다. 또한, 태풍이 일으키는 강한 바람은 파도를 일으켜 해안 지역에 침수와 침식을 일으키고, 폭우로 인해 산사태나 축대붕괴 등이 발생할 수 있습니다.
화학
Q. 화산 폭발의 원인과 결과는 무엇입니까?
화산 폭발은 지하에서 저장된 마그마(끓는 용암)와 기체가 지하 층에서 압력을 받아 폭발적으로 분출하는 현상입니다. 화산 폭발은 지진, 지열 활동, 대기압 변화, 그리고 지하수의 열화학 반응 등 여러 가지 요인에 의해 발생할 수 있습니다.화산 폭발은 다양한 결과를 가져올 수 있습니다. 우선, 용암과 재(화산재)가 분출되어 주변 지역을 덮치게 됩니다. 이로 인해 인명 피해와 부동산 피해 등이 발생할 수 있습니다. 또한, 화산재는 대기 중에 수많은 먼지와 화학 물질을 방출하며, 이것은 대기오염으로 이어질 수 있습니다. 대기오염은 건강 문제와 환경 문제를 야기할 수 있습니다. 또한, 화산 폭발로 인해 대기 중에 방출되는 먼지와 기체는 태양광선을 차단하여 지구 온도가 하락할 수도 있습니다. 이는 급격한 기후 변화를 야기할 수 있습니다.하지만 반대로 화산 폭발은 지구의 지형 변화와 자연 환경 변화를 가져올 수도 있습니다. 화산 폭발로 인해 새로운 산이 생성되거나, 기존의 산이 크게 변형되어 새로운 지형이 형성될 수 있습니다. 또한, 화산 폭발로 인해 분출되는 마그마는 지하 수원을 충전할 수 있습니다. 이는 새로운 지하수원을 형성하거나, 기존의 지하수원을 보강하는 효과를 가져올 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 목성의 위성 타이탄에 인류는 몇번갔나요?
인류가 타이탄에 직접 착륙한 적은 아직 없습니다. 그러나 NASA의 카시니-헤위우스 탐사선은 몇 차례에 걸쳐 타이탄의 대기권과 지형을 조사하는 데 성공했습니다. 카시니-헤위우스 탐사선은 2004년에 발사되어 2017년에 태양계를 떠날 때까지 활동을 계속했습니다. 이 탐사선은 목성의 위성 중 타이탄을 가장 자세히 조사한 탐사선 중 하나입니다.또한, 유럽 우주 기구(ESA)는 2026년에 발사될 예정인 준비 중인 타이탄 탐사선을 계획하고 있습니다. 이 탐사선은 타이탄의 지형과 대기, 그리고 타이탄에 존재할 수 있는 생명체에 대한 연구를 목적으로 합니다. 따라서, 인류가 직접 타이탄에 착륙하여 조사하는 것은 아직 이루어지지 않았지만, 이를 위한 탐사 기술과 연구가 지속적으로 이루어지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 아래에서 위로 어는 고드름의 원리가 알고싶어요.
아래에서 위로 어는 고드름의 원리는 주로 대기 중의 수증기가 응축되어 결정이 되어서 일어납니다. 대기 중의 수증기가 포화 상태에 도달하면, 고드름의 형태로 응축되기 시작합니다. 이 때, 응축 과정에서 방출되는 열은 대기 중의 온도를 떨어뜨리기 때문에 고드름 주위의 온도가 낮아집니다.따라서, 아래에서 위로 어는 고드름은 기온이 0℃ 이하인 지면이나 물체 위에 수증기가 응축되어 생기는 것입니다. 대기 중의 수증기가 응축되어 고드름이 되는 온도는 기온, 습도, 기압 등 여러 요인에 의해 결정됩니다. 이러한 원리로 인해, 겨울철이나 춥고 건조한 날씨에 땅 위에 있는 식물이나 물체에 고드름이 생기는 것을 자주 볼 수 있습니다.
물리
Q. 현재 하는 운동으로 자전거타기를 하고 있는데요. 바람든다는게 무릅에 어떤 영향을 주는건가요?
바람이 불면 자전거를 타는 사람의 무게 중심이 바뀌어서 자전거를 조종하기가 어려워질 수 있습니다. 특히 강한 바람이 불 경우에는 자전거를 타는 동안 힘이 많이 들어가므로 무릎과 다리 근육에 부담이 많이 가게 됩니다. 따라서 바람이 강한 날씨에는 안전하고 효과적인 운동을 위해서는 자전거의 속도나 거리를 조절하거나, 다른 운동을 고려해볼 수 있습니다.또한, 자전거를 타는 동안 바람이 무릎에 직접적으로 불어서 무릎에 부담이 생길 수도 있습니다. 이런 경우에는 보호대나 다른 보호 장비를 착용하는 것이 좋습니다. 무릎 보호대를 착용하면 무릎 부상을 예방하고 바람에 노출된 무릎을 보호할 수 있습니다. 따라서 자전거를 타는 동안 바람에 대한 안전 대책을 강구하는 것이 중요합니다.
토목공학
Q. 사우디같은 중동의 남자들은 거의 대부분이 수염을 있는데..
수염은 중동 지역에서 오랫동안 문화와 관습적인 요소로 여겨져왔습니다. 중동의 일부 지역에서는 남성들이 수염을 길게 기르는 것이 민감한 문제가 될 수도 있습니다.수염이 중동에서 널리 퍼진 이유 중 하나는 종교적인 이유입니다. 이슬람교에는 수염을 남기는 것이 권장되는 것으로 여겨지고 있습니다. 이슬람 교의 파수꾼이 되는데 있어서 수염은 그들의 귀감이자 신분을 상징하는 것으로 여겨집니다.또한, 수염은 중동에서 남성성과 관련된 요소로 여겨져왔습니다. 중동에서는 수염이 남성의 힘, 용맹, 지혜, 성숙함, 존경 등과 연결되어 있습니다. 따라서, 수염은 남성성의 상징이자 자존심과 자부심의 표현이기도 합니다.그러나, 최근에는 세계화와 유럽화 등의 영향으로 수염을 남기지 않는 문화도 점차 보급되어가고 있습니다. 따라서, 수염이 중동에서 여전히 일반적인 문화와 관습이긴 하지만 모든 사람이 수염을 기르는 것은 아닙니다.
화학
Q. 겨울에 외출중에 찬바람 맞으면 나도모르게 눈물이 나는이유는 무엇일까요?
겨울에 외출 중 찬 바람을 맞으면 눈물이 나는 이유는 눈을 보호하기 위한 생리적 반응입니다. 눈은 다른 부위와 비교하여 매우 민감한 부위 중 하나이며, 찬 바람이나 기타 자극으로부터 보호하기 위해 눈물이 나는 것입니다.눈은 눈꺼풀과 눈물샘에 의해 보호됩니다. 눈물샘은 눈앞의 물체를 제거하거나 눈을 습하게 유지하여 눈을 보호합니다. 이 때, 찬 바람과 같은 자극으로 인해 눈에 자극이 가게 되면, 눈물샘은 눈을 보호하기 위해 수축하여 눈물을 만들어냅니다. 이러한 생리적 반응은 눈을 보호하고 유지하는 역할을 하기 때문에, 찬 바람이나 눈에 자극이 가는 경우 눈물이 나는 것은 자연스러운 현상입니다.
생물·생명
Q. 거북이와 같이 장생하는 생물의 경우 나이를 어떻게 추정하나요?
거북이와 같이 장수하는 생물은 일반적으로 나이를 추정하기 위해 다음과 같은 방법들을 이용합니다.살의 성장 링: 생물의 살에서 성장링이라고 불리는 링 모양의 구조가 형성됩니다. 이 성장링의 수를 세어 보면, 생물이 몇 년간 성장했는지 추정할 수 있습니다.껍질 측정: 거북이와 같은 동물의 경우 껍질의 성장률을 보면서 나이를 추정할 수 있습니다. 껍질의 두께나 폭, 모양 등을 측정하여, 어느 정도 성장했는지를 파악할 수 있습니다.뼈 조직의 성장 링: 뼈 조직에서도 성장링이 형성됩니다. 이 성장링을 세어서 어느 정도 성장했는지를 추정할 수 있습니다.성별 특징: 거북이와 같은 동물은 성숙하면서 특정한 성별 특징을 나타냅니다. 성숙한 거북이의 경우, 수컷은 보다 큰 크기와 긴 꼬리를 가지고 있고, 암컷은 작은 크기와 더 둥근 꼬리를 가지고 있습니다. 이러한 성별 특징을 관찰하여, 생물의 성숙 단계를 추정할 수 있습니다.이러한 방법들을 활용하여, 거북이와 같은 동물의 나이를 추정할 수 있습니다. 하지만 이러한 방법들도 어느 정도의 추정 오차가 있을 수 있으며, 정확한 나이를 파악하기 위해서는 보다 정밀한 연구가 필요합니다.