안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 아르테미스 계획은 몇차까지 계획중인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.미국 항공우주국(NASA)은 아르테미스 계획의 6호기이후에도 달 탐사를 지속할 계획입니다. 6호기 이후 계획은 다음과 같습니다.7호기 (2027년)유럽 우주국(ESA)의 달 착륙선을 이용하여 달 남극에 인간을 보냅니다.달 남극에 지속적인 거주를 위한 기반 시설을 구축하기 시작합니다.8호기 (2028년)달 궤도에 우주 정거장인 게이트웨이를 건설합니다.게이트웨이는 달 탐사 및 화성 탐사를 위한중계 기지 역할을 할 것입니다.9호기 (2030년)달 표면에 원자력 발전소를 설치합니다.원자력 발전소는 달 기지에 전력을 공급하고달 표면에서 물 추출을 위한 에너지를 제공할 것입니다.10호기 (2033년)달 남극에 로봇 기지를 구축합니다.로봇 기지는 달 표면의 자원 탐사 및 활용 과학 연구 등을 수행할 것입니다.달 표면에 인간 정착지를 건설합니다.달 표면에서 자원을 채굴하고 활용합니다.달을 거쳐 화성으로 탐사를 진출합니다.아르테미스 계획은 인간의 달 탐사 역사에 새로운 장을 열 것입니다. 이 계획을 통해 달은 단순한 탐사 대상이 아닌인간의 새로운 거주지와 경제 활동 공간으로 발전할 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 스마트워치를 사용할때 손을 들면 자동으로 켜지던데 이 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.손목을 들어 스마트워치 화면을 자동으로 켜는 기능은 근접 센서와 자이로스코프라는 두 가지 센서의 협력으로 작동합니다.근접 센서는 적외선을 사용하여 사용자의 손이 가까이 다가오는 것을 감지합니다.손이 가까이 다가오면 센서는적외선 반사 신호의 변화를 감지하고이를 스마트워치 칩셋에 전달합니다.자이로스코프는 스마트워치의 회전과 움직임을 감지하는 센서입니다. 손목을 들어 올리는 동작은 자이로스코프에 의해 감지되고이 정보는 칩셋으로 전송됩니다.칩셋은 근접 센서와 자이로스코프로부터 받은 정보를 종합적으로 분석합니다. 손이 가까이 다가왔고 동시에 손목이 들어 올라가는 동작을 감지하면칩셋은 화면을 켜는 명령을 내립니다.일부 스마트워치는 사용자 설정에 따라 화면 밝기 조절, 알림 확인 등의 기능을 추가적으로 제공합니다. 손목을 흔드는 동작으로 화면을 끄거나 음악 재생을 제어하는 기능도 제공될 수 있습니다.근접 센서와 자이로스코프는 주변 환경에 영향을 받을 수 있습니다. 밝은 환경에서는 센서 감지 능력이 떨어질 수 있으며옷 소매 등이 센서를 가리면 기능 작동에 문제가 발생할 수 있습니다.손목을 들어 스마트워치 화면을 자동으로 켜는 기능은 근접 센서와 자이로스코프의 협력으로 작동합니다.센서 정보 처리를 통해 손목 들어 올리는 동작을 감지하고화면 켜기 등의 기능을 수행합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 인공뼈에 대한 과학적 원리에 대해 알고 싶어요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인공 뼈 이식은 손상되거나 손실된 뼈를 대체하기 위해인공적으로 제작된 뼈를 이식하는 의료 기술입니다.다양한 재료로 만들어진 인공 뼈가 있으며 환자의 상태에 맞춰 적절한 인공 뼈를 선택하여 이식합니다.인공 뼈 이식은 골절 치료 척추 질환 치료 종양 치료 등 다양한 분야에서 활용됩니다.인공 뼈 이식이 가능한 이유는두 가지 생명학적 원리에기반합니다.생체 재료의 생체 적합성입니다. 생체 재료는 우리 몸과 유사한 성질을 가지고 있어 면역 반응을 최소화하고 조직과의 친화성이높습니다.뼈의 재생 능력입니다. 뼈는 손상되더라도 주변 조직의 도움으로 재생될 수 있는 능력을 가지고 있습니다.인공 뼈는 생체 재료로 만들어져 뼈 조직과 유사한 환경을 제공하고 뼈의 재생 능력을 촉진하여 손상된 뼈를 대체하고 기능을회복하도록 돕습니다.인공 뼈는 다양한 재료로 만들어지며 각 재료마다장점과 단점이 있습니다.금속 강도가 높고 내구성이 뛰어나지만 면역 반응을 일으킬 수 있고 장기간 사용 시 문제가 발생할 수 있습니다.세라믹 생체 적합성이 높고 뼈 조직과 유사한 성질을 가지고 있지만강도가 약하고 부서질 수 있습니다.폴리머 가공이 쉽고 다양한 형태로 제작할 수 있지만 강도가 낮고 내구성이 떨어집니다.생체 재료 뼈 조직과 유사한 성질을 가지고면역 반응을 최소화가격이 비싸고 제작 과정이 복잡합니다.인공 뼈 이식은 손상된 뼈를 치료하는 효과적인방법이지만 장점과 단점을 모두 가지고 있습니다.손상된 뼈의 기능을 회복하고 통증을 완화합니다.뼈 재생을 촉진하고 조직 손상을 최소화합니다.다른 치료 방법에 비해 효과적이고 안전합니다.면역 반응 감염 출혈 등의 합병증이 발생할 수 있습니다.장기간 사용 시 인공 뼈가 마모되거나 파손될 수 있습니다.가격이 비싸고 모든 환자에게 적합하지 않습니다.인공 뼈 이식 기술은 지속적으로 발전하고 있으며 새로운 재료와 기술 개발로 더욱 안전하고 효과적인 치료 방법이 될 것으로 기대됩니다.3D 프린팅 기술을 활용하여 환자 맞춤형 인공 뼈를 제작하는 연구가 진행되고 있습니다.줄기 세포 기술을 이용하여 인공 뼈를 생체 재생하는 연구도 활발하게 이루어지고 있습니다.인공 뼈 이식은 손상된 뼈를 치료하는 효과적인 방법이지만 장점과 단점을 모두 가지고 있습니다.인공 뼈 이식을 고려하고 있다면 전문 의료진과 상담하여자신의 상태에 맞는 치료 방법을 선택하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 양자역학적 효과가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.양자역학 효과는 미시적인 세계에서 나타나는 특징적인 현상으로, 파동-입자 맟춤, 양자 얽힘, 터널링 효과 등이 대표적입니다.일반적으로 온도가 높아질수록 열 에너지가 증가하여입자의 무작위 운동이 활발해집니다.이러한 무작위 운동은 양자역학적 효과에 영향을 미쳐양자 상태를 붕괴시키거나 관찰하기 어렵게 만들 수 있습니다.온도가 높아지면 양자역학 효과가 유지되기 어려워집니다.따뜻하고 습한 생명체 내 환경은 일반적으로 높은 온도를 유지합니다.이러한 환경에서 양자역학 효과가 유지될 가능성은 낮아 보이지만, 최근 연구 결과에 따르면 일부 생체 분자에서는 양자역학 효과가 관찰되었습니다.예를 들어, 광합성 과정에서 에너지 전달, 효소 반응, 새의 방향 감각 등이 양자역학 효과와 관련 있다는 연구 결과가 보고되었습니다.하지만 생명체 내에서도 높은 온도와 무작위 운동은 양자역학 효과를 유지하기 어렵게 만드는 요인으로 작용합니다.생체 분자는 끊임없이 움직이고 서로 충돌하기 때문에 양자 상태가 쉽게 붕괴될 수 있습니다.따라서 생명체 내에서 양자역학 효과가 어떻게 유지되는지에 대한 연구는 아직 초기 단계이며, 더 많은 연구가 필요합니다.생명체 내 양자역학 효과에 대한 연구는 생명 현상의 근본적인 메커니즘을 이해하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.예를 들어, 양자역학 효과가 광합성 효율 향상, 효소 반응속도 조절, 신경 전달 물질 작용 등에 영향을 미칠 가능성이 있습니다.이러한 연구 결과는 새로운 의학 치료법 개발, 신소재 개발, 에너지 효율 향상 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다.따라서 생명체 내 양자역학 효과에 대한 연구는 미래 과학기술 발전에 중요한 영향을 미칠 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구온난화는 어떤 원리로 인해서 발생이 되는 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구온난화는 지구 평균 기온이 지속적으로 상승하는 현상을 말합니다. 지구온난화는 자연적 요인과 인간 활동에 의한 인위적 요인이 복합적으로 작용하여 발생합니다.지구온난화의 주요 원인은 온실 효과 강화입니다. 온실 가스는 태양으로부터 온 열에너지 일부를 흡수하고 다시 지표면으로 방출하여지구를 따뜻하게 유지하는 역할을 합니다.인간활동으로 인해 이산화탄소 메탄 아산화질소 등 온실 가스 배출량이 증가하면서 온실 효과가 강화되고 지구온난화가 가속화되고 있습니다.인간 활동은 지구온난화에 큰 영향을 미칩니다. 화석 연료 사용 증가 삼림 벌채 농업 활동 등이 온실 가스 배출량 증가와 지구온난화를가속화하는 주요 요인입니다.석탄 석유 천연 가스 등 화석 연료는 온실 가스인 이산화탄소의 주요 배출원입니다. 에너지 생산 교통 산업 활동 등에 화석연료 사용이 증가하면서지구온난화가 심화되고 있습니다.산림은 대기 중 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하는 중요한 역할을 합니다. 삼림 벌채는 이산화탄소 흡수 감소와 지구온난화를가속화하는 요인이 됩니다.축산 논벼 재배 등 농업 활동은메탄 아산화질소 등 온실 가스 배출량 증가에 기여합니다.자연적인 요인도 지구온난화에 영향을 미칩니다. 태양 활동 변화 화산 폭발 등은 지구 기온에 영향을 미칠 수 있습니다. 현재지구온난화는 인간 활동에 의한 영향이 훨씬 더 크다고 평가됩니다.지구온난화는 해수면 상승 극심한 기상 현상 증가생물 다양성 감소 식량 생산 감소 등 다양한 문제를 야기합니다.지구온난화를 방치할경우 인간 사회와 자연 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.지구온난화를 막기 위해서는 온실 가스 배출량을 감축해야 합니다. 화석 연료 사용 감소 재생 에너지 사용 확대 삼림 보호 에너지 효율개선 등 다양한 노력이 필요합니다.지구온난화는과학적으로 입증된 사실이며 인간 활동이지구온난화에 큰 영향을 미치고 있습니다.지구온난화를 막기 위해서는개인 기업 정부 차원의 적극적인 노력이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다