안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 달에 버리고 온 배설물에 관심이 집중된 이유가 궁금해요~
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.1970년대 아폴로 달탐사 과정에서 우주에 버려진 쓰레기 중 하나는 우주선 화장실에서 나온 배설물입니다. 당시에는 기술적인 한계와 미래 기술 발전 가능성을 고려하여 회수하지 않고 버려왔습니다. 현재 진행 중인 아르테미스 프로젝트에서는 과거 달 탐사 과정에서 남겨진 배설물을 수거하는 것을 중요한 미션 중 하나로 삼고 있습니다.과거 인간의 활동 흔적이 담긴 배설물은 달 표면의 환경과 생명체 존재 가능성에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있습니다. DNA 분석을 통해 미생물 존재 여부를 확인하고 과거 달 환경 변화를 추적할 수 있습니다.미래에는 달 기지를 건설하여 장기간 인간이 거주할 계획입니다. 이를 위해서는 재활용 시스템 구축이 필수적이며 배설물은 귀중한 자원으로 활용될 수 있습니다. 물을 추출하고 영양분을 분리하여 식량 생산에 사용할 수 있습니다.달 표면은 지구와 달리 자연적인 정화 시스템이 부족합니다.버려진 쓰레기는 오염을 유발하고 미래 탐사에 영향을 미칠 수 있습니다. 배설물을 회수하여 지구로 가져오는 것은 달 환경 보호에도 중요합니다.달 표면은 높은 온도 변화 진공 상태 강력한 방사선등 극한의 환경입니다. 이러한 환경에서 배설물을 안전하게 수거하고 운반하는 것은 기술적으로 매우 어려운 일입니다.달 탐사는 엄청난 비용이 소요되는 사업입니다. 배설물 수거는 다른 중요한 미션에 비해 우선순위가 낮아 투자 확보가 어려울 수 있습니다.과거 인간의 활동 흔적을 지우는 것은 역사적 가치를 손상시킬 수 있다는 논쟁이 있습니다.아폴로 달탐사선 배설물 수거는 과학적 기술적 환경적 윤리적 다양한 측면에서 중요한 의미를 가지고 있습니다. 기술적 난관과 비용 문제에도 불구하고 미래 달 탐사와 인간 거주를 위한 필수적인 과정입니다. 아르테미스 프로젝트의 성공적인 수행을 통해 달에 대한 새로운 지식을 얻고 지속 가능한 달 탐사 및 개발을 위한 기반을 마련할 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 불꽃반응색은 왜 금속 원소에 대해서만 결정되나요..?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.중2 과학 수업에서 선생님께 조사하라는 과제로 불꽃 반응색에 대해 궁금하시군요.불꽃 반응색은 금속 원소가 가진 특징적인 전자 배치와이온화 에너지에 의해 결정됩니다. 나트륨과 같은 특정 금속 원소만 불꽃 반응색을 나타내는 이유는 다음과 같습니다.각 원소는 고유한 전자 배치를 가지고 있으며 불꽃에 노출되면 최외각 전자의 에너지 상태가 변합니다.들뜬 상태의 전자는 에너지를 방출하며 방출되는 에너지의 파장에 따라 특정 색상의 빛이 나타납니다.나트륨은 3번째 에너지 준위에 1개의 전자가 있어 불꽃에 의해 들뜬 후 노란색 빛을 방출합니다.이온화 에너지는 전자가 원자로부터 분리되는 데 필요한 에너지입니다.이온화 에너지가 낮은 원소는 불꽃에 의해 쉽게 이온화되어 전자를 방출합니다.나트륨은 비교적 낮은 이온화 에너지를 가지고 있어 불꽃에 의해 쉽게 이온화되어 노란색 빛을 방출하는 전자를 생성합니다.다른 금속 원소는 각자의 전자 배치와 이온화 에너지를 가지고 있어 불꽃 반응색도 다릅니다.칼륨은 보라색 칼슘은 주황색 구리는 청록색 등의 불꽃 반응색을 나타냅니다.이온화 에너지가 높거나 불안정한 전자 배치를 가진 원소는 불꽃 반응색이 나타나지 않거나 희미하게 나타날 수 있습니다.불꽃 반응색은 화학 분석에 활용됩니다.특정 원소의 존재 여부를 확인하고 함량을 분석하는 데 사용됩니다.불꽃놀이에도 불꽃 반응색 원리가 활용됩니다.불꽃 반응색은 금속 원소의 전자 배치와 이온화 에너지에 의해 결정됩니다.나트륨과 같은 특정 금속 원소는 낮은 이온화 에너지와 특징적인 전자 배치로 인해 강렬한 불꽃 반응색을 나타냅니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 절취선의 과학적원리가 무엇일까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.절취선은 종이에 미세한 구멍이나 홈을 만들어 쉽게 뜯어낼 수 있도록 만든 선입니다. 종이컵, 티슈, 영수증 등 다양한 곳에서 사용됩니다.취선은 종이의 섬유를 약화시켜 뜯어낼 때 저항력을 낮춥니다. 종이는 섬유로 이루어져 있으며, 절취선은 이 섬유를 일부 끊거나 분리시킵니다.종이에 작은 구멍을 여러 개 뚫어 섬유를 약화시킵니다.종이에 홈을 파서 섬유를 분리시킵니다.종이에 미세한 융기를 만들어 섬유를 약화시킵니다.쉽게 뜯어낼 수 있어 편리합니다.정확하게 뜯어낼 수 있어 깔끔한 모양을 유지할 수 있습니다.손으로 뜯어내기 때문에 가위나 칼 등의 도구가 필요하지 않습니다.종이의 강도를 약화시킬 수 있습니다.제작 과정이 복잡할 수 있습니다.종이가 두꺼울수록 효과가 떨어질 수 있습니다.결론적으로 절취선은 종이를 쉽게 뜯어낼 수 있도록 하는 유용한 기술입니다. 다양한 종류의 절취선이 있으며, 각각 장단점이 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 사람이 춤추는 영상을 보면 다른 장면과 다르게 몰입되고 기쁨이나 감탄, 재미 같은 감정도 느껴지는데, 뇌과학적인 이유가 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.사람이 멋지게 춤을 추는 모습을 보면 다른 장면들과 달리 강렬한 감정을 느끼는 이유는 뇌과학적으로 여러 가지 요인이 작용하기 때문입니다.우리 뇌에는 다른 사람의 행동을 관찰할 때 활성화되는 거울 신경세포라는 특별한 세포가 존재합니다. 춤을 추는 사람을 보면 거울 신경세포가 활성화되어 마치 우리가 직접 춤을 추는 것처럼 느끼게 합니다. 이는 춤추는 사람의 움직임을 이해하고 공감하는데 중요한 역할을 합니다.춤은 음악과 움직임을 통해 다양한 감정을 표현하고 전달합니다. 춤을 추는 사람의 즐거움 자신감 열정 등의 감정이 관찰자에게도 전달되어 긍정적인 감정을 불러일으킵니다. 춤을 보는 것은 뇌의 보상 시스템을 활성화하여 도파민 분비를 증가시키고 즐거움을 느끼게 합니다.숙련된 춤은 리듬감 균형 유연성 등을 보여주며 이는 미적 감각을 자극하고 시각적 즐거움을 선사합니다. 춤추는 사람의 움직임이 정확하고 아름다울수록 더욱 강렬한 감정을 느끼게 됩니다.춤은 사람들을 하나로 모으고 공감을 형성하는 강력한 도구입니다. 함께 춤을 추거나 춤을 보는 경험은 사회적 유대감을 강화하고 소속감을 느끼게 합니다.춤에 대한 개인적인 경험과 연관도 춤을 보는감정에 영향을 미칩니다. 과거 춤을 추었던 경험이나 춤과 관련된 긍정적인 기억은 춤을 보는 순간 더욱 즐거움을 느끼게 합니다.사람이 춤을 추는 모습에 강렬한 감정을 느끼는 이유는 거울 신경세포 감정과 보상 시스템 미적 감각 사회적 연결 개인적인 경험 등 다양한 뇌과학적 요인이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 춤은 인간의 감정 인지 사회성을 연결하는 중요한 문화적 활동이며 춤을 보는 경험은 우리에게 즐거움 흥분 공감 영감 등을 선사합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 잠을 자면서 꿈을 꾸는 이유는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.고압 송전탑은 전력을 효율적으로 전송하는 중요한 인프라이지만 주변 환경과 인간 건강에 미치는 영향에 대한 우려도 존재합니다. 특히 전자파 노출과 건강 문제 부동산 가치 하락 경관 악화 등이 주요 논쟁거리입니다.압 송전탑은 주변에 전자파를 발생시키며 이는 전기장과 자기장으로 구성됩니다. 전자파의 강도는 거리에 따라 감소하며 송전탑 아래에서 가장 강하고 거리가 멀어질수록 약해집니다.일부 연구에서는 고압 송전탑 주변 거주자의 백혈병 뇌종양 신경계 질환 발생 위험 증가 가능성을 제시했습니다. 이러한 연구 결과는 아직 명확하게 입증되지 않았으며 다른 요인들과의 연관성을 충분히 고려하지 않은 부분도 존재합니다.국제 암 연구 기관(IARC)은 고압 송전탑의 전자파를 2B급 발암 가능 물질로 분류했습니다. 2B급은 인간에게 발암 가능성이 있을 수 있지만 아직 확실하지 않은 수준입니다.대부분 국가는 국제 비이온화 복사 방호 위원회(ICNIRP)의 권고안을 기반으로 전자파 노출 기준을 설정하고 있습니다. ICNIRP 기준은 건강에 해로운 영향을 방지하기 위해 설정된 매우 엄격한 기준이며 실제 측정 결과는 대부분 이 기준보다 훨씬 낮은 수준입니다.전자파 노출량은 거리에 따라 감소하기 때문에 안전 거리를 설정하여 건강 위험을 최소화할 수 있습니다. 일반적으로 송전탑 중심으로 10~30m 정도는 안전 거리로 여겨지지만 이는 송전 전압 탑의 형태 지형 등 여러 요소에 따라 달라질 수 있습니다.일부 연구에서는 고압 송전탑 인근 부동산 가치가 하락할 수 있다는 가능성을 제시했습니다. 이는 여러 요인이 복합적으로 작용하는 결과이며 송전탑과의 거리 주변 환경 시장 상황 등에 따라 달라질 수 있습니다.고압 송전탑은 주변 경관을 악화시킬 수 있다는 주장도 있습니다. 이는 개인의 주관적인 판단에 따라 다르게 나타날 수 있으며 송전탑 설계 주변 환경 조성 등을 통해 경관 개선 노력도 이루어지고 있습니다.고압 송전탑의 영향에 대한 과학적 근거와 안전성에 대한 정확한 정보를 주민들에게 제공하여 불필요한 우려를 해소해야 합니다.정부와 전력 회사는 전자파 노출 수준을 정기적으로 측정하고공개하며 안전 기준을 엄격하게 준수해야 합니다.주민들의 의견을 적극적으로 수렴하고 송전탑 설치 과정에 투명하게 참여할 수 있도록 해야 합니다.고압 송전탑은 전력 공급에 필수적인 인프라이지만 주변 환경과 인간 건강에 미치는 영향에 대한 주민들의 우려를 무시할 수 없습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.