안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
생물·생명
Q. 꿀벌은 왜 침을 한번쏘고 죽게 진화가 되었는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.꿀벌과 말벌은 침을 쏘는 방식과 쏘는 횟수에서 차이를보입니다. 꿀벌은 침을 쏘면 침이 몸에서 떨어져 나오면서 벌이 죽지만 말벌은 침을 여러 번 쏠 수 있습니다.벌의 침은 말벌과 달리 찌르는 듯한 구조가 아닌 갈고리 모양으로 되어 있습니다. 침을 쏘면 벌의 몸에서 떨어져 나오면서 독낭과 근육이 함께 뽑혀 나옵니다. 이는 벌에게 치명적인 부상을 입히고 죽음을 초래합니다.꿀벌은 집단으로 생활하며 벌집을 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 침을 쏘는 행위는 벌집을 공격하는 포식자를 막아내는 방어 전략입니다. 한 번 쏘면 죽는 극단적인 방식은 침입자에게 강력한 경고 메시지를 전달하며 벌집을 보호하기 위해 자신의 희생을 감수하는 극단적인 헌신을 보여줍니다.꿀벌은 침을 쏘는 데 많은 에너지를 사용합니다. 한 번쏘면 몸에서 중요한 기관들이 함께 뽑혀 나오기 때문에 에너지 손실이 크고 다시 침을 쏠 수 없습니다. 꿀벌은 침을 쏘는 행위를 신중하게 결정하며 최후의 수단으로 사용합니다.꿀벌의 독은 말벌보다 약포식자를 물리치기에 충분한 강도를 가지고 있습니다. 꿀벌은 침을 여러 번 쏘는 대신 한 번에 강력한 독을 주입하여 포식자를 제압합니다.결론꿀벌이 한 번만 쏘는 이유는 침의 구조 진화적 적응 에너지 효율 독성 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 꿀벌은 침을 쏘는 행위를 통해 벌집을 보호하고 자신들의 생존을 확보하는 전략을 가지고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학공학
Q. 물 위에 떠있는 마블링 물감과 주방 세제가 만나면 다시 물이 투명해지는 원리가 궁금해요!
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.아이들 실험 주제로 물 위에 떠 있는 마블링 물감이 주방세제를 떨어뜨리면 투명해지는 현상을 관찰하며 궁금증을 가지셨군요! 이 현상은 물, 기름, 그리고 계면활성제(주방세제)의 역할이 복합적으로 작용하며 일어납니다.마블링 물감은 물에 녹지 않는 기름성 물질로 만들어집니다.물에 떨어뜨리면 표면 장력에 의해 얇게 퍼져 나가며, 서로 섞이지 않고 각자의 색을 유지합니다.주방세제는 계면활성제라는 물질을 포함합니다.계면활성제는 물과 기름 사이의 표면 장력을 낮추는 역할을 합니다.주방세제를 물에 떨어뜨리면 물과 기름 사이의 경계가 허물어지고 서로 섞이게 됩니다.주방세제가 마블링 물감에 닿으면 물과 기름 사이의 경계가 허물어져 마블링 물감을 구성하는 기름 입자가 물에 분산됩니다.기름 입자가 분산되면서 빛이 굴절되는 효과가 줄어들고 물이 투명하게 보이게 됩니다.마치 안개가 걷히듯이 마블링 물감이 투명해지는 현상이 나타나는 것입니다.사용하는 주방세제의 종류와 양, 물 온도, 마블링 물감의 종류에 따라 투명해지는 속도와 정도가 달라질 수 있습니다.다른 계면활성제를 사용하거나, 물에 소금이나 설탕을 첨가해도 비슷한 현상을 관찰할 수 있습니다.이 실험을 통해 물, 기름, 그리고 계면활성제의 특성과 작용 방식을 간접적으로 경험할 수 있습니다.다양한 색상의 마블링 물감을 사용하여 예술적인 패턴을 만들 수 있습니다.빗방울이나 빨대를 이용하여 물에 움직임을 주고 변화하는 모습을 관찰할 수 있습니다.투명해진 물에 다른 물질을 첨가하여 색깔 변화를 실험해 볼 수도 있습니다.마블링 물감과 주방세제는 어린아이가 혼자 사용하지 않도록 주의해야 합니다.실험 후에는 손을 깨끗하게 씻어야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 시간이라는 것은 과학으로 설명하자면 어떻게 설명해야 하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우리는 시간이라는 개념을 알고 있지만, 그 누구도 직접 시간을 본 적은 없습니다. 시간을 정의하기는 쉽지만, 과학적으로 설명하기는 매우 어렵습니다. 물리학 교수들도 시간을 설명하는 데 어려움을 겪는데, 그 이유는 무엇일까요?시간은 절대적인 것이 아니라 관찰자의 위치와 속도에 따라 달라집니다.특수 상대성 이론에 따르면, 빛의 속도에 가까워질수록 시간은 느려집니다.이는 시간이 객관적인 존재가 아니라, 관찰자의 주관적인 경험에 의해 결정된다는 것을 의미합니다.양자 역학에서는 시간이 연속적인 것이 아니라 불연속적인 '시간 단위'로 구성되어 있다고 가정합니다.이 '시간 단위'는 플랑크 시간이라고 불리며, 약 10^(-43)초에 해당합니다.플랑크 시간 이전에 일어난 일은 관찰할 수 없기 때문에, 시간의 기원을 이해하는 데 어려움이 있습니다.일부 물리학자들은 시간 여행이 가능할 것이라고 주장합니다.웜홀이나 타임머신과 같은 이론적 개념이 제시되고 있지만, 실제로 구현할 수 있는지는 아직 알려져 있지 않습니다.시간 여행이 가능하다면 과거로 돌아가 역사를 바꿀 수도 있지만, 이는 역설을 야기할 수 있습니다.우주가 계속 팽창한다면 언젠가는 시간이 멈출 수 있다는 가설도 있습니다.빅 프리즈(Big Freeze) 또는 빅 크런치(Big Crunch)와 같은 우주의 종말 시나리오는 시간의 끝을 의미합니다.하지만 이러한 가설은 아직 검증되지 않았으며, 시간의 끝이 어떤 의미인지 명확하게 알 수 없습니다.시간은 우리 삶의 기본적인 요소이지만, 아직 많은 부분을 이해하지 못하고 있습니다. 과학자들은 시간의 본질을 밝히기 위해 노력하고 있으며, 앞으로 더 많은 연구를 통해 시간에 대한 새로운 지식이 얻어질 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 영국과 프랑스는 기후가 서로 많이 다른지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.영국의 강수량:영국은 연간 평균 약 1,150mm의 강수량을 기록하며, 이는 유럽에서도 상대적으로 높은 편입니다.영국의 습한 기후는 주변 해양의 영향과 편서풍의 영향을 받습니다.영국 내륙 지역은 해안 지역보다 강수량이 적습니다.프랑스의 강수량:프랑스는 연간 평균 약 670mm의 강수량을 기록하며, 이는 영국보다 낮습니다.프랑스의 강수량은 지역에 따라 큰 차이가 있으며, 남부 지역은 북부 지역보다 강수량이 많습니다.프랑스는 지중해 기후, 대륙성 기후, 산악 기후 등 다양한 기후대를 가지고 있습니다.영국은 프랑스보다 연간 강수량이 약 480mm 더 많습니다.영국은 프랑스보다 습한 기후를 가지고 있으며, 이는 주변 해양과 편서풍의 영향을 받습니다.프랑스는 지역에 따라 강수량 차이가 크고, 다양한 기후대를 가지고 있습니다.영국과 프랑스는 모두 유럽 국가이지만, 강수량은 영국이 프랑스보다 훨씬 높습니다. 영국의 습한 기후는 주변 해양과 편서풍의 영향을 받는 반면, 프랑스는 지역에 따라 강수량 차이가 크고 다양한 기후대를 가지고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 산소와 수소의 화학적 속성에 대해 설명할 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.산소산소는 대기 중에서 대부분 O2 형태의 이원자 분자로 존재합니다. 두 개의 산소 원자가 공유 결합을 통해 결합하여 안정적인 분자를 형성합니다.산소는 대부분의 화학 반응, 특히 연소 반응에 필수적인 역할을 합니다. 연소는 산소와 다른 물질이 반응하여 열과 빛을 내는 화학 반응입니다. 산소는 이 반응에서 전자를 받아 환원되면서 에너지를 방출합니다.산소는 무색, 무취, 무미의 기체입니다. 액체 또는 고체 상태에서도 이러한 특성을 유지합니다. 산소는 비활성 원소가 아니며, 다른 많은 원소와 반응하여 다양한 화합물을 형성합니다. 산소는 다른 원소를 산화시키는 성질을 가지고 있습니다. 산소는 공기보다 약 1.1배 밀도가 높습니다. 물에 약간 용해됩니다. 16O, 17O, 18O. 산소는 지구상의 대부분의 생명체에게 호흡에 필수적인 요소입니다. 산소는 제철, 용접, 의료 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.수소가장 간단한 화학 원소:수소는 원자 번호 1을 가진 가장 간단한 화학 원소입니다. 하나의 양성자와 하나의 전자로 구성되어 있습니다.일원자 분자 형태:수소는 대부분 H2 형태의 일원자 분자로 존재합니다. 두 개의 수소 원자가 공유 결합을 통해 결합하여 안정적인 분자를 형성합니다.수소는 무색, 무취, 무독성의 기체입니다. 액체 또는 고체 상태에서도 이러한 특성을 유지합니다. 수소는 활발한 화학 반응성을 가지고 있으며, 다른 많은 원소와 반응하여 다양한 화합물을 형성합니다. 수소는 공기와 혼합될 때 폭발성이 있는 가연성 기체입니다. 수소는 공기보다 약 0.09배 밀도가 낮습니다. 물에 약간 용해됩니다.동소위원회: 수소는 3개의 동소위원회를 가지고 있습니다: 1H, 2H(D), 3H(T).우주에서 가장 풍부한 원소: 수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이며, 별과 행성의 주요 구성 요소입니다.에너지원: 수소는 깨끗하고 지속 가능한 에너지원으로서 연료 전지 기술에 활용되고 있습니다.산소와 수소는 반응하여 물(H2O)을 형성합니다. 이 반응은 발열 반응이며, 많은 에너지를 방출합니다.산소와 수소는 화학적으로 중요한 원소이며, 다양한 특성과 용도를 가지고 있습니다. 이 두 원소는 지구 생물학, 산업, 에너지 분야에서 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.