안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
생물·생명
Q. 우리나라는 삼한사온이 있는데 생기는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.3월이지만 쌀쌀한 날씨에 꽃샘추위까지 기다리고 있다는사실은 답답하기도 합니다. 과연 우리나라만 이런 현상을 겪는 것일까요? 그 이유를 자세히 알아보겠습니다.3월에는 시베리아 고기압의 영향으로 찬 공기가 남하하여 쌀쌀한 날씨가 나타날 수 있습니다.겨울 동안 차가워진 해수면은 봄에도 영향을 미쳐 기온상승을 지연시킬 수 있습니다.태양 활동이 저조한 시기에는 지구 온도가 낮아질 수 있습니다.겨울에서 봄으로 계절이 변화하는 과정에서 잠시 찬공기가 남하하여 꽃샘추위가 발생합니다.북극 진동 지수가 양수로 나타나면 북극의 차가운 공기가 남하하여 꽃샘추위가 발생할 가능성이 높아집니다.3월 날씨는 지역에 따라 다릅니다. 유럽이나 북미 일부 지역은 이미 따뜻한 봄 날씨를 맞이하는 아시아의 다른 지역에서는 한국과 비슷하게 쌀쌀한 날씨를 경험할 수 있습니다.기후 변화로 인해 전 세계적으로 봄철 기온이 변동하고있습니다. 일부 지역에서는 봄철 기온이 높아지는 다른 지역에서는 봄철 기온이 낮아지는 추세를 보이고 있습니다.따뜻하게 입기 옷을 여러 겹 껴입는 등 따뜻하게 입는 것이중요합니다.건강 관리 면역력을 높여 감기에 걸리지 않도록 주의해야 합니다.자외선 차단 봄철에도 자외선이 강하므로 자외선 차단제를 사용해야 합니다.쌀쌀한 날씨는 곧 따뜻한 봄이 다가오고 있다는 의미입니다. 긍정적인 마음가짐으로 봄을 기다리며 건강하게 지내시기 바랍니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 물이 묻었다가 말린 종이는 왜 쭈굴쭈굴해지나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.책이나 종이에 실수로 물을 엎지르고 말린 후 살펴보면쭈굴쭈굴해지는 현상을 경험한 적이 있을 것입니다. 왜 이런 현상이 발생하는지 궁금해 본 적이 있나요? 이 글에서는 종이가 물에 젖어 쭈굴쭈굴해지는 원리를 자세히 살펴보고 덜 쭈굴해지는 방법까지 소개합니다.종이는 셀룰로스 섬유로 이루어져 있습니다.셀룰로스 섬유는 수천 개의셀룰로스 분자가 결합하여 만들어진 가는 실과 같은 구조입니다. 셀룰로스 분자는 서로 수소 결합으로 연결되어 있으며 이 결합은 물에 녹을 수 있습니다.종이가 물에 젖으면 셀룰로스 섬유 사이의 수소 결합이 끊어지고 섬유가 풀어집니다. 섬유가 풀어지면 종이가 팽창하고 부드러워집니다.물이 증발하면서 셀룰로스 섬유가 다시 서로 뭉쳐수소 결합을 형성합니다. 섬유는 원래 위치로 완전히 돌아가지 못하고 뒤틀린 상태로 굳어버립니다. 이로 인해 종이가 쭈굴쭈굴해지는 현상이 발생합니다.종이가 물에 얼마나 오랫동안 젖었는지 얼마나 빨리 말랐는지에 따라 쭈굴쭈굴해지는 정도가 달라집니다. 물에 오랫동안 젖거나 빨리 말린 종이는 더 쭈굴쭈굴해집니다.종이는 최대한 빨리 펼쳐서 말려야 합니다.햇볕이나 열풍기를 사용하여 급격히 말리는 것은 쭈굴쭈굴해지는 현상을 악화시킬 수 있습니다. 실온에서 천천히 말리는 것이 좋습니다.말리는 과정에서 종이 위에 무거운 물건을 놓으면 쭈굴쭈굴해지는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.완전히 말린 후 다림질을 하면 쭈굴쭈굴해진 부분을 어느 정도 펴줄 수 있습니다.종이가 너무 젖으면 찢어지거나 변형될 수 있습니다. 물에 젖은 종이는 조심스럽게 다루어야 합니다.종이에는 잉크가 번지거나 물이 밴 자국이 남을 수 있습니다. 물에 젖은 종이를 다룰 때는 주의해야 합니다.종이가 물에 젖어 쭈굴쭈굴해지는 현상은 셀룰로스 섬유의 구조 변화 때문입니다. 덜 쭈굴쭈굴해지도록 하려면 물에 젖은 시간을 최소화하고 천천히 말리는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 빅뱅의 증거관련하여 흑채복사가 무엇을 말하는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.빅뱅 이론은 우주의 탄생과 진화를 설명하는 가장 유력한 이론입니다. 빅뱅 이론은 다음과 같은 증거를 통해 뒷받침됩니다.우주는 끊임없이 팽창하고 있으며 팽창 속도는 가속화되고 있습니다.빅뱅 직후 남은 잔열인 우주 배경 복사가 전 우주에 존재합니다.빅뱅 직후 생성된 경원소(수소 헬륨 리튬 등)가 우주 곳곳에 존재합니다.이 중 흑체복사는 빅뱅 이론의 가장 중요한 증거 중 하나입니다. 흑체복사는 완벽한 흡수체인 흑체가 방출하는 열 복사를 의미합니다. 흑체는 어떤 파장의 빛이든 완벽하게 흡수하고 온도에 따라 특정한 파장 분포의 빛을 방출합니다.흑체가 방출하는 빛의 파장 분포는 온도에 따라 결정됩니다. 온도가 높을수록 파장이 짧은 빛이 더 많이 방출되고 온도가 낮을수록 파장이 긴 빛(붉은 빛)이 더 많이 방출됩니다.흑체가 방출하는 빛의 최대 방출 파장은 온도에 비례합니다.우주 배경 복사는 빅뱅 직후 남은 잔열입니다. 빅뱅직후 우주는 극도로 뜨거웠지만 팽창하면서 점차 식어갔습니다. 현재 우주 배경 복사의 온도는 약 2.7K입니다.우주 배경 복사의 스펙트럼은 흑체복사 스펙트럼과 완벽하게 일치합니다. 이는 우주 배경 복사가 빅뱅 직후 남은 잔열임을 증명합니다.우주 배경 복사는 모든 방향에서 동일한 온도와 스펙트럼을 가지고 있습니다. 이는 빅뱅 이전에 우주가 매우 균일한 상태였다는 것을 의미합니다.흑체복사의 온도는 우주의 팽창에 따라 감소합니다. 현재 우주 배경 복사의 온도는 빅뱅 직후 온도보다 훨씬 낮습니다. 이는 우주가 팽창했음을 증명합니다.흑체복사 연구는 다음과 같은 중요한 정보를 제공합니다.빅뱅 직후 우주의 온도를 추정할 수 있습니다.우주의 팽창 속도를 측정할 수 있습니다.우주의 구성 성분에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.흑체복사는 빅뱅 이론의 가장 중요한 증거 중 하나입니다. 흑체복사 연구는 우주의 탄생과 진화에 대한 중요한 정보를 제공합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 브라이스 캐니언의 돌기둥들은 어떻게해서 이런 형태를 가지게 된 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.미국 유타주에 위치한 브라이스 캐니언은 수많은 돌 기둥들이 만들어내는 장관으로 유명합니다. 마치 인공적으로 조각된 듯한 정교한 모습은자연의 경이로움을 느끼게 합니다. 어떻게 이 독특한 지형이 형성되었을까요?브라이스 캐니언은 퇴적암으로 이루어져 있습니다. 퇴적암은 오랜 시간 동안 쌓인 퇴적물이 압력과 열에 의해 굳어 형성된 바위입니다.강수와 바람 등의 침식 작용은 퇴적암을 천천히 깎아내리고 단단한 암석층은 침식에 저항하여 기둥 형태를 유지합니다.침식 과정에서 형성된 암석 기둥의 꼭대기에 있는 돌은 후드두라고 불립니다. 후드두는 침식에 더 잘 견디는 암석으로이루어져 있어 기둥을 보호하는 역할을 합니다.약 6천만 년 전 현재 브라이스 캐니언이 위치한 곳은 얕은바다였습니다. 오랜 시간 동안 강과 호수 등을 통해 퇴적물이 쌓이고 퇴적암을 형성했습니다.지각 변동으로 인해 퇴적암이 융기되어 높은 고원을 형성했습니다.강수와 바람 등의 침식 작용이 융기된 고원을 수백만 년 동안 깎아내렸습니다.단단한 암석층은 침식에 저항하여 기둥 형태를 유지했습니다.브라이스 캐니언의 돌 기둥들은 다양한 색상을 띠고 있습니다. 이는 퇴적암에 포함된 미네랄 성분에 따라 달라집니다.철분 산화물망간 산화물황철광석회암브라이스 캐니언은 자연의 신비로운 힘과 시간의 흐름이만들어낸 예술 작품과 같습니다. 붉은색 주황색 노란색 등 다양한 색상의 돌 기둥들이 만들어내는 풍경은 감탄을 자아냅니다.브라이스 캐니언 국립공원은 매년 많은 관광객들이방문하는 유명 관광지입니다. 다양한 트레킹 코스를 통해 기둥들 사이를 걸으며자연의 아름다움을 직접 경험할 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 빅뱅 당시 밀도가 응축되어있다면 블랙홀처럼 수축되는게 아닌 왜 팽창을 한것인지 이유가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.빅뱅 초기에는 모든 물질과 에너지가 극도로 밀집된 상태였습니다.이는 블랙홀과 유사한 특징이지만 빅뱅은 팽창했고블랙홀은 수축하며 흡입합니다.빅뱅 초기 팽창은 급팽창이라는 특별한 메커니즘에 의해발생했습니다. 급팽창은 알려진 모든 힘보다 훨씬 강력한 힘으로 극도로 짧은 시간 동안 우주를엄청나게 팽창시켰습니다.급팽창은 일반 상대성 이론으로 설명되지 않는 새로운 물리 법칙에 의해 발생했습니다. 블랙홀은 일반 상대성 이론으로 완전히 설명됩니다.급팽창은 시공간 자체를 팽창시켰습니다. 블랙홀은 시공간을휘어만듭니다.급팽창은 빅뱅 이후에도 계속 진행될 가능성이 있습니다. 블랙홀은 증발할 것으로 예상됩니다.과학자들은 빅뱅 초기 팽창에 대한 연구를 통해 다음과 같은 질문에 대한 답을 찾고 있습니다.빅뱅 초기 팽창은 여전히 많은 미스터리가남아있는 분야입니다. 과학자들은 첨단 망원경 관측과 새로운 이론 연구를 통해 빅뱅 초기 팽창에 대한 이해를 더욱 높여나갈 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 빛이란건 어디에서 오는 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주에서 빛은 다양한 천체에서 발생합니다. 핵융합 반응을 통해 엄청난 에너지를 방출하며 가시광선뿐만 아니라 적외선 자외선 X-ray 등 다양한 파장의 빛을 내뿜습니다.수많은 별들이 모여 형성된 은하는 별빛과 더불어가스 먼지 등에서 발생하는 빛을 방출합니다. 활동 은하는 블랙홀 주변의 강착 원반에서 강력한 빛을 발산합니다.별이 죽는 과정에서 발생하는 초신성 폭발은 엄청난 에너지를 방출하며 밝은 빛과 함께 다양한 파장의 복사선을 뿜어냅니다.별과 별 사이 공간에 존재하는 가스는 별빛에 의해 여기되어 빛을 방출합니다.별에서 방출된 먼지는 가시광선을 흡수하고 적외선으로 다시 방출합니다.나사는 우주 빛의 근원과 특성을 연구하기 위해 다양한 망원경을 발사했습니다. 대표적인 망원경으로는 다음과 같습니다.가시광선과 자외선 영역을 관측하며 우주의 탄생과 진화 은하의 형성 블랙홀 연구 등에 중요한 역할을 합니다.적외선 영역을 관측하며 별과 행성의 탄생 과정 먼지와 가스 구름 연구 등에 활용됩니다.X-ray 영역을 관측하며 블랙홀 초신성 잔해 중성자별 등 고에너지 천체 연구에 중요한 역할을 합니다.나사는 망원경 관측을 통해 다음과 같은 사실을 증명했습니다.우주는 팽창하고 있으며 팽창 속도는 가속화되고 있습니다.우주에는 우리가 볼 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 빛이 존재합니다.우주에는 우리가 아직 알지 못하는 새로운 종류의 빛이 존재할 가능성이 있습니다.우리는 가시광선 영역의 빛만 직접 볼 수 있습니다. 우주에는 적외선 자외선 X-ray 등 다양한 파장의 빛이 존재합니다. 과학자들은 아직 우리가 알지 못하는 새로운 종류의 빛이 존재할 가능성이 있다고 추측하고 있습니다.나사는 앞으로도 망원경 관측과 새로운 기술 개발을 통해 우주 빛에 대한 연구를 계속할 것입니다. 연구를 통해 우리는 우주의 근본적인 특성과 신비를더욱 깊이 이해할 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 활성산소가 손상을 입히는 원리에 대해 알려주세요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.활성산소는 세포와 과도한 화학 반응을 일으켜 세포 손상과 기능 변형을 유발하는 원인이 됩니다. 활성산소는 정상적인 세포 활동 과정에서 생성되는 불안정한 산소 분자입니다. 대표적인 활성산소에는 superoxide anion (O2-) hydroxyl radical (OH•) hydrogen peroxide (H2O2) 등이 있습니다.활성산소는 세포 내 단백질 지질 DNA 등을산화시켜 세포 손상을 유발합니다.세포막 구성 성분인 지질의 산화는 세포막 투과성을 증가시켜세포 기능 저하 및 사멸을 초래합니다.단백질 산화는 효소 활성 저하 구조 변형 응집 등을 일으켜세포 기능에 심각한 영향을 미칩니다.사선 환경 오염 물질 등미토콘드리아 호흡면역 반응 신진대사 과정 등적절한 농도의 활성산소는 세포 신호 전달 면역 반응 세포 노화 등에 필수적인 역할을 합니다. 과도한 활성산소는 세포 손상과 질병 발생의 주요 원인이 됩니다.활성산소 축적은 세포 노화 및 기능 저하를 가속화합니다.암 심혈관 질환 신경퇴행성 질환 당뇨병 등활성산소는 염증 반응을 유발하고 악화시킵니다.항산화 영양소가 풍부한 식품 섭취항산화 효소 활성 증가스트레스 호르몬 감소활성산소는 세포 손상과 기능 변형을 유발하는 원인이지만 적절한 농도에서는 필수적인 역할을 합니다. 균형 잡힌 활성산소 관리를 통해 건강을 유지하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
물리
Q. 시공간이 팽창한다면 에너지보존의 법칙이 먹히지 않을수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물리학의 기본 법칙 중 하나인 에너지 보존 법칙은 닫힌 시스템에서 에너지의 형태는 변할 수 있지만 총 에너지량은 항상 일정하다는 것을 말합니다. 우주 팽창은 에너지 보존 법칙과 모순되는것처럼 보일 수 있습니다.팽창하는 시공간에서 에너지 보존 법칙이 어떻게 적용되는지 자세히 살펴보겠습니다.에너지 보존 법칙은 닫힌 시스템에서만 유효합니다. 닫힌 시스템은 외부와 에너지나 물질의교환이 없는 시스템입니다. 열린 시스템은 외부와 에너지나 물질의 교환이가능한 시스템입니다. 우주는 열린 시스템입니다.우주가 팽창하면서 시공간의 모든 부피가 증가합니다. 에너지 밀도는 에너지량을 부피로 나눈 값입니다. 시공간이 팽창하면서 부피가 증가하기 때문에에너지 밀도는 감소하게 됩니다.우주 팽창을 가속화하는 암흑 에너지는 에너지 밀도가 일정하다고 가정합니다. 암흑 에너지는 우주의 총 에너지량의 약 70%를 차지하는 것으로 추정됩니다.우주 전체를 닫힌 시스템으로 간주하면 에너지 보존 법칙은 여전히 유효합니다. 암흑 에너지 밀도가 일정하고 다른 형태의 에너지 밀도가 감소하기 때문에우주의 총 에너지량은 변하지 않습니다.우주 팽창은 에너지 보존 법칙을 위반하지 않습니다. 팽창하는 시공간에서 에너지 밀도는 변우주 전체의총 에너지량은 변하지 않습니다. 암흑 에너지는 에너지 보존 법칙을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 사람 몸에도 전기가 흐른다는데 우리는 왜 그 전기를 자각하지 못하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인간의 몸에서 흐르는 전류는 매우 미세합니다. 신경 세포는 전기 신호를 사용하여 정보를 전달이 전류는 정전기와 같은 수준이 아닌 극히 미세한 수준입니다. 뇌에서 발생하는 전류는 약 100μV 정도이며 근육을움직이는 전류는 약 10mV 정도입니다.우리는 태어날 때부터 몸에서 흐르는 전류에 적응하기 때문에 이를 자각하지 못합니다. 신경 세포는 특정 임계값 이상의 전류만 감지하도록되어 있으며 미세한 전류는 감지하지 못하도록 진화했습니다. 모든 전류를 감지하게 된다면 세상은 끊임없는소음으로 가득 차게 되고 정상적인 생활이 불가능할 것입니다.정전기와 같은 정전류는 우리가 느낄 수 있지만 인간의 몸에서 흐르는 전류는 주로 맥박 형태의 교류입니다. 교류는 피부에 저항을 받아 자각하기 어렵습니다. 인간의 몸은 전기가 잘 통하는 도체이기 때문에 전류가 몸 전체에 고르게 분포되어 특정 부위에 집중되지않아 감지하기 어렵습니다.일부 사람들은 다른 사람들보다 몸에서 흐르는 전류를 더 잘느낄 수 있습니다.이는 개인의 신경 민감도에 따라 다릅니다. 피부가 건조하거나 땀이 많이 나면 전류를더 잘 느낄 수 있습니다.일반적으로 인간은 몸에서 흐르는 전류를 자각하지 못특수한 상황에서는 전류를 느낄 수 있습니다. 감전을 당하거나 MRI 검사를 받는 경우에는 강한 전류를 느낄 수 있습니다. 극도로 피곤하거나 스트레스를 받은 상태에서는몸에서 흐르는 미세한 전류를 느낄 수도 있습니다.인간은 몸에서 흐르는 미세한 전류를 자각하지 못합니다.이는 신경 세포의 적응 전류의 종류개인차 상황 등 여러 요인에 의해 발생합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 사람에게 치명적인 아메바는 어떤 종류가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물에는 다양한 아메바가 살고 있으며, 그 중 일부는 사람에게 치명적인 질병을 유발할 수 있습니다. 대표적인 치명적인 아메바 종류와 특징, 감염 경로, 예방 방법 등을 자세히 알아보겠습니다.1. 네글레리아 포울레리 특징: 뇌를 침범하는 아메바로, "식뇌 아메바"라고도 불립니다.감염 경로:오염된 민물(호수, 강, 온천 등)에서 코로 물을 흡입바닷물 감염은 극히 드뭄증상: 두통, 메스꺼움, 발열, 목 경직, 구토, 혼수상태 등치명률: 97% 이상으로 매우 높음예방 방법:오염된 민물에서 수영이나 물놀이를 피함코를 막거나 코 핀을 사용물을 삼키지 않도록 주의2. 아칸타모에바특징: 뇌와 피부에 감염을 일으키는 아메바감염 경로:오염된 물, 토양, 공기콘택트렌즈 사용 및 관리 부주의증상:뇌 감염: 네글레리아 포울레리와 유사피부 감염: 피부 염증, 궤양, 통증치명률: 뇌 감염의 경우 높음예방 방법:오염된 물과 토양 접촉 피하기콘택트렌즈 관리 철저히 하기3. 발레리아 포울레리 특징: 뇌와 피부에 감염을 일으키는 아메바감염 경로:오염된 물, 토양면역력이 약한 사람 감염 위험 높음증상: 네글레리아 포울레리와 유사치명률: 높음예방 방법:오염된 물과 토양 접촉 피하기면역력 유지4. 사페로니아 특징: 피부에 감염을 일으키는 아메바감염 경로:오염된 물뜨거운 물에서 자라는 경우가 많음증상: 피부 발진, 가려움, 통증치명률: 낮음예방 방법:오염된 물 접촉 피하기뜨거운 물 사용 시 주의5. 뇌척수막뇌아메바특징: 뇌척수막에 감염을 일으키는 아메바감염 경로:오염된 민물드물지만, 감염된 동물과의 접촉으로도 가능증상: 두통, 발열, 메스꺼움, 구토, 목 경직 등치명률: 높음예방 방법:오염된 민물 접촉 피하기치명적인 아메바 감염 예방위생적인 생활 습관 유지오염된 물과 토양 접촉 피하기면역력 유지아메바 감염 증상이 나타나면 즉시 병원 진료조기 진단 및 치료가 중요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.