안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기나 전투기가 지나간자리에 생기는 구름의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.비행기나 전투기가 하늘을 날아가며 남기는 구름은 '항공기 여울' 혹은 '콘트레일'이라고 불립니다이 현상은 항공기 엔진에서 배출되는 물 증기가 대기 중에 빠르게 응결되면서 발생합니다항공기의 엔진에서 나온 배기가스에는 물 증기와 소량의 입자성 물질이 포함되어 있습니다이것들이 높고 차가운 기류에 노출되면 주변 공기의 수분과 결합합니다대기의 온도가 냉점 아래로 내려가면 배기 가스 속의 물 증기가 얼음 결정으로 변합니다이 얼음 결정들이 모여 보이는 구름 형태를 만들어 내는 것이죠이 구름은 주변 대기의 습도에 따라 몇 분 내에 사라지기도 하고 몇 시간 동안 남아 있기도 합니다습도가 높은 경우에는 콘트레일이 더 오래 지속될 수 있으며 이는 때로 구름이 되어 하늘을 덮기도 합니다항공기 여울은 구름을 만든다는 사실 외에도 날씨의 변화에 영향을 끼치기도 한다는 연구 결과도 있습니다따라서 이것들이 우리의 하늘과 날씨에 미치는 영향은 연구의 중요한 주제가 되고 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학공학
Q. 마트같은 곳에 파는 제습제의 작용 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물먹는 하마와 같은 제습제는 흡습성 물질을 이용해 공기 중의 습기를 효과적으로 흡수합니다 이 물질들은 보통 실리카 겔이나 칼슘 클로라이드와 같은 물질로 만들어집니다 이들은 상대적으로 습기에 대한 친화력이 높아 공기에서 수분 분자를 끌어당기고 고정할 수 있습니다 실리카 겔은 미세한 구멍이 수많이 있는 구조를 가져 습기를 매우 잘 흡수합니다 이 구멍들 사이로 물 분자가 들어가면서 공기 중의 수분 함량이 줄어들게 됩니다 칼슘 클로라이드는 수분과 반응하여 물을 흡수하고 이 흡수된 물은 소금과 결합하여 액체 형태로 변합니다 이를 통해 공기 중의 수분을 제거하게 되며 결과적으로 환경 내 습도가 감소합니다 제습제를 사용하면 환경으로부터 습기를 효과적으로 제거할 수 있어 옷장이나 화장실과 같은 습한 장소의 곰팡이나 냄새 문제를 해결하는데 도움이 됩니다 이러한 제습제를 사용하는 것은 화학적 흡수 과정을 통해 공기 중의 습기를 제거하는 간단하면서도 효과적인 방법입니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
토목공학
Q. 푸앵카레 정리가 무엇인지 알려주세요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.푸앵카레 정리는 1904년에 앙리푸앵카레가 제안한 수학 난제로이것은 위상수학의 영역에 속합니다정리의 기본적인 질문은 모든 단순연결된 세 차원 매니폴드가 공간상에서 구로 변형될 수 있는지에대한 것입니다단순 연결된다는 것은 어떤 선을그어도 끊어지지 않고 매니폴드상에서 연속적으로 그 선을 이동시켜하나의 점으로 줄일 수 있다는 뜻입니다이것은 다시 말해 모든 구멍이 없는세 차원의 모양이 본질적으로구와 같은지를 묻는 것입니다푸앵카레 자신조차 자신의 정리를증명할 수 없었으며 이후에도오랜 시간 동안 해결되지 않았습니다그러나 2002년부터 2003년에 걸쳐그리고리 페렐만이 지오메트리제이션추측을 이용하여 이 정리를증명하는 데 성공했습니다페렐만의 증명은 수학계에서 큰이정표로 여겨지며 그의 증명이인정받으면서 푸앵카레 정리는해결된 난제로 분류되었습니다푸앵카레 정리의 해결은 수학의여러 분야에 대한 이해를 높여주고국제적인 인정을 받았습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와추천을 부탁드립니다
화학
Q. 창문에 넣는 아르곤가스의 성능은?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.2중창이나 3중창에 사용되는 아르곤가스는열 전도율이 낮은 불활성 가스입니다이 가스는 창문의 단열 성능을 향상시켜실내 온도가 외부에 영향을 덜 받도록도와줍니다아르곤가스를 사용함으로써 여름에는외부의 더위가 실내로 전달되는 것을방지하고 겨울에는 실내의 따뜻한 공기가밖으로 빠져나가는 것을 막아줍니다창문 유리 사이의 아르곤가스는 매우안정적입니다적절하게 밀봉된 창문 사이에 고립되어있을 때는 수년간 그 효과를 유지할 수있습니다시간이 지나면서 미세한 누출은 발생할수 있지만 이는 대부분의 창문에서 매우천천히 일어나는 일입니다아르곤가스가 누출되어 실내로 들어올 경우인체에 해롭지 않습니다아르곤은 색도 냄새도 없으며 독성이없는 불활성 가스로 공기 중에도 자연적으로소량 존재합니다따라서 만약 아르곤가스가 창문에서누출된다 하더라도 건강에 위험을가져오지는 않습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
전기·전자
Q. 소형모듈 원자로가 정확히 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소형 모듈 원자로는 기존의 대형 원전보다작은 규모로 설계되어 건설과 운영이 더 효율적인 원자력 발전소입니다 이들은 공장에서 모듈 형태로 대량 생산 후사용될 장소로 운반되어 조립되며 이는 비용과 건설 시간을 줄이는 데 기여할 수 있습니다 소형 모듈 원자로의 안전성도 개선되었다고 합니다 냉각 시스템이 중력에 의존하는 패시브 형태로설계되어 외부 전원이나 인간의 개입 없이도 안전하게 작동할 수 있습니다 추가적으로 이 원자로들은 피크 타임에만사용하거나 원격 지역에 에너지를 공급하는 등 유연하게 활용될 수 있습니다 그들은 또한 큰 인프라를 필요로 하지 않아짧은 시간 내에 에너지 접근성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 갖고 있습니다 이 기술은 차세대 원자력 발전의 핵심으로 여겨지고 있으며 기존 방식에 비해 환경 영향을 줄이면서 신뢰성을 높이는 데 도움을 줄 것으로 기대됩니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다