안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 빛의속도로 빠르게달릴수있으면 그림자는 어떻게 보여지나요 ?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.그림자는 빛이 물체에 의해 차단되어 생기는 어두운 영역입니다. 빛의 속도로 달리는 경우에도 그림자는 여전히 존재우리가 익숙한 그림자와는 매우 다르게 보일 것입니다.빛의 속도로 이동하는 관찰자는 다음과 같은 특이한 현상을 경험하게 됩니다.관찰자의 시간 흐름은 느려지고 주변 세계는 마치 슬로우 모션처럼 보입니다.관찰자의 이동 방향으로 공간은 수축되어 보입니다.빛의 파장이 변하여 앞쪽에서 오는 빛은 파란색으로 뒤쪽에서 오는 빛은 붉은색으로 보입니다.빛의 속도로 이동하는 관찰자에게 그림자는 다음과 같이 보일것입니다.그림자는 이동 방향으로 늘어나 보입니다.그림자의모양은 찌그러지고 왜곡되어 보입니다.그림자의 윤곽선은 흐릿하고 불분명해 보입니다.그림자는 빛의 속도로 관찰자를 따라 이동하는 것처럼 보입니다.현재 기술로는 빛의 속도로 이동하는 것은 불가능합니다.빛의 속도에 가까운 속도로 이동하는 입자를 관찰함으로써 그림자가어떻게 변하는지 예측할 수 있습니다.빛의 속도로 달리는 그림자는 우리가 익숙한 그림자와는 매우다르게 보입니다. 빛의 속도로 이동하는 관찰자에게 그림자는 늘어나고왜곡되고 흐릿한 윤곽선을 가지며 빛의 속도로 이동하는 것처럼 보입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 석유나 석탄 같은 경우가 공룡이나 나무가 원료(?) 아닌가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.석탄은 고생대 시대에 번성했던 육상 식물들이 수중에 퇴적되어 압력과 열에 의해 변질된 퇴적암입니다. 흔히 알고 있는 것과 달리 공룡은 석탄 형성에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 석탄 형성에 주로 기여한 식물은 다음과 같습니다.형성에 가장 큰 영향을 미쳤던 식물입니다. 습지 환경에서 자라 밀집되어 퇴적되었습니다.고사리 다음으로 석탄 형성에 중요한 역할을 했습니다. 습지 환경에서 땅을 덮고 퇴적되었습니다.석탄 후기에 중요한 식물이 되었으며 현재 석탄층에서 흔히 발견됩니다.석유는 주로 중생대 시대에 살았던 조류 남조류 플랑크톤등의 미세 생물들이 해저에 퇴적되어 압력과 열에 의해 변질된 액체탄화수소입니다.석탄과 석유가 공룡과 관련 있다는 오해는 다음과 같은 이유에서 발생했습니다.석탄과 석유는 모두 화석 연료로 분류되며 공룡 화석도 종종 석탄층이나 석유 매장지에서 발견됩니다.영화나 미디어에서 공룡 시대와 석탄 석유를 연관지어 표현하는 경우가 많습니다.석탄과 석유는 수백만 년 전에 형성된 자원이며 공룡과 직접적인 관련이 없습니다. 석탄 형성에는 고생대 시대의 육상 식물 석유형성에는 중생대 시대의 미세 생물들이 주요 역할을 했습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 비오는 날에 미세먼지가 없는 이유 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.일반적으로 비가 오면 미세먼지나 초미세먼지가 감소하는 경향을 보입니다. 그 이유는 크게 다음과 같은 3가지 요인으로 설명할 수 있습니다.비가 내리는 동안 빗방울은 미세먼지 입자와 충돌하여 아래로 떨어뜨립니다. 이 과정을 세척 효과라고 부릅니다. 빗방울의 크기와 강수량미세먼지 입자의 크기와 농도 등에 따라 세척 효과는 달라지지만일반적으로 강수량이 10mm 이상이 되면 미세먼지 농도가 크게 감소하는 것으로 나타났습니다.비가 오는 날에는 대기가 불안정해져 대기 순환이 활발해집니다. 이 과정에서 지표면에 쌓여 있던 미세먼지가 상층으로 이동하여 넓은 지역으로 확산되고, 빗방울에 의해 씻겨 내려가게 됩니다.비가 오면 습도가 높아지고, 이는 미세먼지 입자의 응결을 촉진합니다. 응결된 미세먼지 입자는 더 크고 무거워져 빗방울에 의해 더 쉽게 씻겨 내려가게 됩니다.모든 비가 미세먼지 감소에 도움이 되는 것은 아닙니다.강수량이 적거나 빗방울이 작은 경우에는 세척 효과가 미미하여 미세먼지 감소 효과가 크지 않습니다.바람이 강한 경우에는 미세먼지가 다른 지역으로 이동하여 오히려 미세먼지 농도가 증가할 수 있습니다.황사나 화산재와 같은 다른 오염 물질이 존재하는 경우에는 비가 오더라도 미세먼지 농도가 크게 감소하지 않을 수 있습니다.비가 오는 날 미세먼지가 줄어드는 이유는 빗방울에 의한 세척, 대기 정화, 습도 증가 등의 요인이 복합적으로 작용하기 때문입니다. 모든 비가 미세먼지 감소에 도움이 되는 것은 아니며, 기타환경적인 요인에 따라 미세먼지 농도는 달라질 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 밀물과 썰물도 횟수와 시간이 정해져 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.서해안을 여행하면 바닷물이 주기적으로 빠지고 차오르는것을 볼 수 있습니다. 이는 밀물과 썰물이라는 자연 현상으로 달과 태양의 중력이 지구의 바닷물에 영향을 미쳐 발생합니다.달은 지구에서 가장 가까운 천체이며 지구의 바닷물에가장 큰 중력 영향을 미칩니다.달의 중력은 지구의 바닷물을 당겨 해안선을 밀어올려 밀물을 만듭니다.태양은 달보다 훨씬 멀리 있지만 엄청난 질량 때문에 지구의 바닷물에 영향을 미칩니다. 태양의 중력은 달만큼 강하지는 않지만 달과함께 밀물과 썰물에 영향을 미칩니다.지구는 자전하며 이로 인해 바닷물은 지구 표면 위를 이동합니다. 지구의 자전은 밀물과 썰물의 패턴을 더욱 복잡하게 만들고 지역에따라 밀물과 썰물의 시간과 높이가 달라지게 합니다.일반적으로 하루에 2번 밀물과 썰물이 발생합니다. 이는달이 지구를 한 번 공전하는 주기에 해당합니다.달과 태양의 위치에 따라 밀물과 썰물의 시간과 높이는 변화합니다. 특히 보름달과 태양이 지구와 달 사이에 일렬로 정렬되는시기(춘분과 추분)에는 밀물이 가장 높아지고 초승달과태양이 지구와 달이 직각을 이루는 시기에는 밀물이 가장 낮아집니다.지구의 자전과 해안선의 형태에 따라 지역마다 밀물과 썰물의 시간과 높이가 다릅니다. 서해안의 경우 만조와 간조의 시간과 높이는지역마다 조금씩 차이가 있습니다.서해안의 밀물과 썰물 시간과 높이는 기상청 홈페이지나 앱에서 확인할 수 있습니다. 이를 통해 여행 계획을 세우거나 해양 레저 활동을안전하게 즐길 수 있습니다.밀물과 썰물은 해안 주변의 환경을 크게 변화시키므로안전에 유의해야 합니다. 썰물 때 해안선에 가까이 다가가거나 조개 캐기등을 할 때는 주의해야 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 기차역에 고압전기가 흐르는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.기차역에서 종종 볼 수 있는 고압전기 주의 안내문은 기차가 전기를 이용하여 운행한다는 증거입니다. 기차 운행에는 크게 두 가지 방식이 사용됩니다.기차는 전차선에서 공급되는 전기를 이용하여 전기 모터를 구동합니다.전기 모터는 회전력을 발생시켜 바퀴를 돌리고 이를 통해견인력을 발생시켜 기차를 움직입니다.전차선에 공급되는 전압과 주파수를 조절하여 전기 모터의 속도를 조절하고 이를 통해 기차의 속도를 조절합니다.전기 기관차는 높은 효율 낮은 소음 친환경적인 장점을 가지고 있습니다.전차선 인프라 구축에 많은 비용이 소요되는 단점이 있습니다.디젤 기관차는 디젤 엔진을 이용하여 바퀴를 돌리고 이를 통해 견인력을 발생시켜 기차를 움직입니다.디젤 엔진은 디젤 연료를 사용하여 작동합니다.전차선인프라 없이 운행할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.전기 기관차에 비해 효율이 낮고 소음과 매연이 발생한다는 단점이 있습니다.자기부상열차는 자기력을 이용하여 레일 위에 떠오르고 추진력을 발생시켜 운행합니다.수소 연료 전지 기관차는 수소 연료 전지를 이용하여 전기를 생산하고 이를 통해 전기 모터를 구동하여 운행합니다.기차는 전기 디젤 자기력 등 다양한 방식으로 운행됩니다.각 방식마다 장단점이 존재하며 운행 환경과 목적에 따라 적절한방식이 선택됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.