안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
전기·전자
Q. 데시벨의 수치는 어떻게 계산되는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소리의 강도는 데시벨(dB)이라는 단위로 표현됩니다. 데시벨은 상대적인 단위이며, 기준 음압 대비 소리의 음압 비율을 상용로그로 표현한 값입니다. 데시벨 계산은 기준 음압을 기준으로 이루어집니다. 20μPa (파스칼)가 기준 음압으로 사용됩니다. 측정하고자 하는 소리의 음압(P)을 기준 음압(P0)으로 나누어 음압 비율(P/P0)을 계산합니다. 음압 비율의 상용로그를 10배하여 데시벨 값을 얻습니다.dB = 20 * log10(P/P0)데시벨 숫자 의미데시벨 숫자는 소리의 강도가 기준 음압 대비 얼마나 높은지를 나타냅니다. 데시벨 숫자가 높을수록 소리가 더 강하다는 것을 의미합니다.0 dB: 기준 음압10 dB: 기준 음압 대비 10배 강한 소리20 dB: 기준 음압 대비 100배 강한 소리30 dB: 기준 음압 대비 1000배 강한 소리데시벨 규모20 dB: 속삭임40 dB: 조용한 도서관60 dB: 일반적인 대화80 dB: 바쁜 거리100 dB: 록 콘서트120 dB: 제트기 이륙 소리데시벨 주의 사항데시벨은 상대적인 단위이기 때문에, 절대적인 소리 강도를 나타내는 것이 아닙니다.데시벨 숫자가 10 증가할 때마다 소리 강도는 10배 증가합니다.사람이 들을 수 있는 최대 소리는 약 120 dB입니다. 120 dB 이상의 소리는 청력 손실을 유발할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 텔로미어가 수명에 관련있다고 하는데??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.암세포의 텔로미어 무한 재생과 인간 유전자 조작의 연관성에 대해 질문하셨습니다. 암세포의 특징과 텔로미어의 역할 유전자 조작의 윤리적 문제 등을 종합적으로 고려하여 답변 드리겠습니다.텔로미어는 염색체 끝부분을 보호하는 DNA 서열입니다세포 분열 과정에서 염색체는 복제되지만 텔로미어는 복제 과정에서 손실됩니다. 이는 세포 노화와 죽음의 원인 중 하나입니다.암세포는 텔로미어라제라는 효소를 활성화하여 텔로미어 손실을 방지하고 무한히 증식할 수 있는 특징을 가지고 있습니다.암세포의 텔로미어 유지 능력을 인간 세포에 이식하여 영원한 생명을 얻는다는 아이디어는 매력적이지만 실제로구현하기에는 많은 어려움과 윤리적 문제가 있습니다.첫째 텔로미어 유지 능력을 가진 암세포 유전자를 정확하게 식별하고 인간 세포에 이식하는 기술은 아직 개발되지않았습니다. 둘째 암세포 유전자를 이식한다고 해서 인간 세포가 암세포처럼무한히 증식할 것이라는 보장은 없습니다. 셋째 텔로미어 유전자 조작은 세포 노화를 막는 효과를 가져올 수 있지만 암 발생 위험을 증가시키는 부작용을 유발할 수 있습니다.인간 유전자 조작은 인간 본성을 변화시키고 예측 불가능한 결과를 초래할 수 있다는 우려가 있습니다. 텔로미어 유전자 조작은 불평등을 심화시키고 사회적 갈등을 야기할 수 있습니다.포의 텔로미어 유지 능력에 대한 연구는 암 치료 방법 개발에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 암세포의 특징을 이해하고 텔로미어 유지능력을 조절하는 방법을 개발한다면 암 치료의 효과를 크게 향상시킬 수 있을 것입니다.현재로서는 암세포 유전자 조작을 통해 인간의 수명을 연장하는 것은 기술적으로 불가능하며 윤리적으로도 많은 문제가 있습니다. 암세포 연구를 통해 암 치료 방법 개발에 도움이 될 수 있는 새로운 지식을 얻을 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 치타는 왜 오래 달리지 못하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.치타는 지구상에서 가장 빠른 동물로 알려져 있습니다.최대 속도는 시속 120km에 달하며 이는 육상 동물 중 가장 빠른 속도입니다.치타는 이러한 속도를 오랫동안 유지하지 못합니다. 짧은 거리만 빠르게 달리고 나면 곧 지치고 속도가 떨어집니다.치타가 오랫동안 달릴 수 없는 이유는 다음과 같습니다동물에 비해 체력이 약합니다. 빠른 속도로 달리는 데는 많은 에너지가 필요하며 치타는 이러한 에너지를 오랫동안유지할 수 있는 체력을 갖추고 있지 않습니다.치타의 근육은 빠른 속도로 짧은 거리를 달리도록 특화되어 있습니다. 지구력을 위한 근육 구조는 아니기 때문에 오랫동안 달리는 데적합하지 않습니다.치타는 빠르게 달리는 동안많은 산소를 필요로 합니다. 호흡기가 이러한 산소 요구를 충족시킬 수 없어 곧 지쳐 버립니다.치타는 빠르게 달리는 동안 체온이 빠르게 상승합니다. 체온 조절 능력이 완벽하지 않기 때문에 과열 위험이 높고 이는 속도 저하로이어집니다.치타는 사냥할 때 짧은 거리에서 빠른 속도로먹잇감을 추격하는 방식을 사용합니다.이러한 방식은 오랜 시간 지속될 수 없으며먹잇감을 잡지 못하면 에너지를 낭비하게 됩니다.치타는 빠른 속도를 자랑오랫동안 달릴 수 없는 체력적인 한계를 가지고 있습니다. 이는 체력 근육 구조 호흡기 과열 사냥 방식등 다양한 요인이 작용하기 때문입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 석유는 무엇으로 만들어지나요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.석유는 수백만 년 전에 살았던 조류 플랑크톤 박테리아등의 유기체가 지하 깊숙한 곳에서 압력과 열에 의해 변형되어 만들어진 액체탄화수소입니다. 이 과정은 다음과 같습니다.플랑크톤 박테리아 등의 유기체가 죽어 바닷속이나 호수 바닥에 쌓입니다.퇴적물이 쌓이고 압력과 열에 의해 암석으로 변합니다.유기물이 분해되면서 탄화수소가 생성됩니다.탄화수소는 암석의 기공이나 틈새에 포획됩니다.석유 시추를 통해 석유를 채굴합니다.석유 매장량의 변화과거에는 석유가 고갈될 것이라는 예측이 있었습니다. 최근 기술 발전으로 인해 새로운 석유 매장지가 발견되고 채굴 기술이향상되어 석유 매장량이 증가했습니다. 북미의 셰일 혁명은 석유 시장에 큰 변화를 가져왔습니다.석유는 여전히 중요한 에너지원이지만 미래에는 재생 에너지의 발전과 기술 발전으로 인해 석유의 중요성이 점차 감소할 것으로예상됩니다. 탄소 배출 문제와 환경 문제로 인해 석유 사용에 대한 규제가 강화될 가능성이 높습니다.석유는 유기체가 변형되어 만들어진 액체 탄화수소이며과거에는 고갈될 것이라는 예측이 있었습니다. 최근 기술 발전으로 인해석유 매장량이 증가했습니다. 미래에는 재생 에너지의 발전과 기술 발전으로 인해 석유의 중요성이 점차 감소할 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
물리
Q. 러시아에서 과거 핵추진 미사일 개발했다고하는데 어떤 원리로 거의 무한정으로 비행하는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.핵추진 로켓은 핵분열이나 핵융합 반응을 통해 발생하는 열에너지를 이용하여 추력을 얻는 로켓 엔진입니다. 기존 화학 로켓 엔진과 달리 연소 과정 없이 작동하기 때문에 거의 무한정으로 날아다닐 수 있는 가능성을 가지고 있습니다.핵분열이나 핵융합 반응을 통해 고온의 열에너지를 발생시킵니다.핵반응에서 발생한 열은 추진제에 전달됩니다.가열된 추진제는 팽창하며 빠르게 분사되어 추력을 얻습니다.핵추진 로켓은 화학 로켓 엔진보다 훨씬 높은 추력 효율을 가지고 있습니다.연료 공급 없이 장거리 우주 여행이 가능합니다.수소, 암모니아, 금속 등 다양한 물질을 추진제로 사용할 수 있습니다.핵반응 과정에서 발생하는 방사능 누출 위험이 있습니다.핵추진 로켓 엔진은 설계 및 제작이 매우 복잡합니다.개발 및 제작 비용이 매우 높습니다.핵추진 로켓의 미래핵추진 로켓은 아직 개발 초기 단계이지만, 우주 탐사 분야에서 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있습니다. 화학 로켓 엔진으로는 불가능했던 행성 간 여행이나 심우주 탐사가 가능해질 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.