안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에 미치는 기조력이 달이 크게 미치는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.기조력에 대한 현상을 설명할 때 중요한것은 중력이 아닌 중력의 차이 즉 조석력입니다.태양과 달 모두 지구에 중력을 가이들이 지구의 다른 곳에 미치는 중력 차이 때문에 조석이 발생합니다.조석력은 두 천체의 질량에 비례거리의 큐브에 반비례합니다. 곧 거리가 중력차이에 매우 큰 영향을 줍니다.달은 지구에 더 가까워서 태양에 비해 더 강한 조석력 차이를 일으킵니다.즉 달과 지구 사이의 중력 차이가 달 전체에 걸쳐 더 작기 때문에 달이 지구에 끼치는 조석력이 태양보다 상대적으로 강합니다.비록 태양이 매우 큰 질량을가지고 있으나 거리가 먼 탓에그 조석력은 달에의한 것보다 상대적으로 작게 느껴지는 것입니다. 실제로 달의 조석력은 태양의 조석력보다 약 2배 강합니다.이 조석력의 차이는 바닷물의 조석 현상을일으키는 주된 이유이며 이것이 바로 달이 지구의 조석에 더 큰 영향을 미치는 이유입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 잠은 못들었지만 눈은 감고 있었으면 그냥 깨있던거보다 피곤은 좀 풀리나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.눈을 감고 휴식을 취하는 것은실제로 피곤함을 덜어줄 수 있습니다이 상태에서는 릴랙세이션이나가벼운 명상과 같이활동 수준이 낮아지며 뇌는 휴식을 취할 수 있습니다특히 눈 근육은 피로를 풀 수 있는 기회를 갖게 되어시각적인 자극 없이 휴식할 수 있습니다이로 인해 눈의 피로가 줄어들 수 있습니다비록 깊은 수면을취하지 않았다 하더라도잠자리에 누워 있으면 신체의 다른 부분도약간의 회복을 경험할 수 있습니다피곤함을 완전히 해소하기 위해서는 충분한 수면이 필요하지만단시간 동안 눈을 감고 휴식을 취하는 것만으로도일시적으로라도 신체가 에너지를 재충전하는 데 도움을 줄 수 있습니다따라서 눈을 감고 휴식을취하는 것은 실제로 피로 회복에일정 부분 도움이 될 수 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학공학
Q. '그래핀' 을 왜 꿈의 물질이라고 하나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.그래핀이 꿈의 물질로불리는 이유는 그것의 뛰어난 물리적, 화학적 특성 때문입니다단일 탄소 원자층으로 이루어진 2차원 구조를 가진 그래핀은비상한 강도와 경도를 가지고 있습니다또한 그것은 열전도성 및전기전도성이 매우 높아전자기기에서 혁신적인발전을 가져올 수 있는잠재력을 지니고 있습니다이러한 특성 때문에 그래핀은여러 분야에서 주목 받고 있으며반도체 전자 잉크 코팅제에너지 저장 장치 기술 등에사용될 가능성이 탐구되고 있습니다특히 강한 재료가 필요한우주 항공 분야나신체에 삽입하는의료 기기에 사용될 때그 물질의 강도와 유연성이큰 장점으로 작용합니다하루에 빠지는 머리카락은 건강한 성인 기준으로 대략50개에서 100개 사이입니다이는 머리카락의 자연스러운 성장 주기에 따른 것으로새로운 머리카락이 계속해서 자라나오는 것이 정상적인 과정입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
물리
Q. 인간이 옥상에서 자유 낙하를 하게 될 때 중력을 느끼지 못한다고 하는데 이게 맞는 말인가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인간이 건물에서 뛰어내리면 중력을 느끼지 못한다는 것은 사실이 아닙니다.중력은 항상 존재하며, 우리는 항상 중력의 영향을 받고 있습니다. 건물에서 뛰어내리는 순간에도 중력은 우리를 아래로 잡아당기고 있습니다.뛰어내리는 순간에는 잠시 동안 무중력 상태를 경험할 수 있습니다. 이는 뛰어내리는 순간에는 아직 지구의 중력에 의해 아래로 당겨지지 않고, 공기 저항만 받기 때문입니다.곧바로 지구의 중력에 의해 아래로 낙하하게 되고낙하 속도가 증가할수록 공기 저항도 커집니다.무중력 상태를 유지하는 시간은 낙하 높이와 공기 저항에 따라 다릅니다. 일반적으로 높은 건물에서 뛰어내리는 경우 몇 초 동안 무중력 상태를 경험할 수 있지만 곧바로 중력에 의해 낙하하게 됩니다.인간이 건물에서 뛰어내리면 중력을 느끼지 못한다는 것은 사실이 아닙니다. 잠시 동안 무중력 상태를 경험할 수는 있지만, 곧바로 중력에 의해 낙하하게 됩니다.건물에서 뛰어내리는 것은 매우 위험한 행동입니다. 심각한 부상이나 사망에 이를 수 있으므로 절대 시도하지 마십시오.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
전기·전자
Q. 빛을 비추고 영상이 나오는 영사기에 과학적 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.영사기는 빛과 광학적 원리를 이용해영상을 프로젝트합니다기본적으로 영사기에는 강한 광원이 있으며이 빛이 영화 필름을 통과할 때필름에 인쇄된 작은 이미지가 빛에 의해 캡쳐되고 확대됩니다빛은 필름 위의 미세 이미지를 투과하고이 이미지는 렌즈를 통해확대되어 스크린에 투영됩니다필름의 각 프레임은 정지된 이미지의 연속이고 이 이미지들은 빠르게교체되어 움직임의 환상을 생성합니다이 과정은 프레임별로 조명된 각각의 정지 이미지가 렌즈를 통과하여스크린에 연속적으로 반사되어보이는 순간적인 이미지로눈에 인식되는 원리를 기반으로 합니다광학 렌즈는 필름에 찍힌 작은 이미지를 크고 선명한 이미지로확대시키는 역할을 합니다필름은 일정한 속도로 움직여서다양한 정지 이미지들이연속적으로 빛을 통과하게 만듭니다현대 디지털 영사기는 필름 대신 디지털 파일을 사용하지만기본 원리는 같습니다강한 광원이 디지털 이미지를 투명한매체를 통해 렌즈로 보내고그 렌즈가 이미지를 확대하여 스크린에 표시합니다통상적으로 하루에 빠지는 머리카락의 수는 50-100개 사이입니다머리카락은 끊임없이 성장하고쉬고 탈락하는 주기를 반복하므로이것은 자연스러운 과정입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 머리카락이 계속해서 빠지는 이유를 알려주세요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.머리카락이 빠지고 자라나는과정은 머리카락의 생명 주기인성장기 퇴행기 휴지기의 연속적인 순환 때문입니다성장기는 머리카락이 활발하게 자라나는 시기로몇 년 동안 지속될 수 있습니다퇴행기는 성장이 멈추고 모낭이 축소되기 시작하는짧은 기간입니다휴지기는 모낭이 쉬는 시기로 몇 개월 간 지속되며이때 머리카락이 빠질 수 있습니다새로운 성장기가 시작되면 휴지기에 있던 모낭이다시 활성화되어 새로운 머리카락이 자라나기 시작합니다평균적으로 한 사람의 머리카락은 하루에 50~100가닥 정도자연스럽게 빠지며 이는 정상적인 두피의 상태에 해당합니다하루에 자라나는 머리카락의 정확한 수치는 개인마다 다르며전체 머리카락 수 성장률 모낭의활성 상태에 따라차이가 있을 수 있습니다머리카락이 빠지는 것은 건강한 두피의 자연스러운부분이므로 일정량의 탈락은걱정할 필요가 없습니다그러나 머리카락의 과도한 탈락은영양 결핍 호르몬 변화스트레스 또는 다른 건강 상태와관련이 있을 수 있어문제가 지속된다면 전문가와상의하는 것이 좋습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
생물·생명
Q. 흥분의 전도과정에서 탈분극과정 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.뉴런에서 일어나는 흥분 전도 과정에서 탈분극은 매우 중요한 단계입니다뉴런이 자극을 받으면 세포막의 특정한 이온 채널이 활성화됩니다특히 나트륨 이온 채널이 열리며 세포 안팎의 나트륨 농도차에 의해나트륨 이온이 세포 내부로 급격히 유입됩니다이로 인해 세포 내부의 전기적 전위가 증가하여 상대적으로 더 양의 전하를 띕니다이것이 바로 탈분극입니다탈분극 동안 세포 내부의 전위는 약 -70mV의 휴식 전위에서약 +30mV까지 증가할 수 있습니다이 전위의 증가는 활동 전위를 생성하며이것이 인접한 부분으로 전파되어 신호가 뉴런을 따라 전달됩니다이렇게 신경계는 정보를 빠르게 전달할 수 있게 됩니다탈분극이 완료된 후에는 재분극 과정이 시작되어세포는 다시 이전의 휴식 전위로 돌아가게 됩니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 차가운 걸 담은 컵에 맺힌 이슬은 깨끗한가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.컵의 표면에 맺히는 물은 주변 공기 중의 수증기가 컵의차가운 표면에서냉각되어 응축된 것입니다이 현상은 결로라고 하며 공기 중의 수증기가 액체 상태로 변하는 과정입니다결로로 인해 생긴 물방울은 본질적으로 깨끗하다고 할 수 있습니다그러나 공기 중에 떠다니는 먼지나 오염물질이 물에 섞일 수 있습니다따라서 컵 표면의 청결 상태와주변 환경에 따라이 물의 순도가 달라질 수 있습니다일반적인 가정 환경에서는결로로 인한 물이 비교적 깨끗하지만먹을 것을 위한 수질 기준과는다를 수 있습니다만약 공기가 오염되지 않았고 컵이 깨끗하다면이 물은 마시는 데 문제가 없을 가능성이 높습니다하지만 먹는 물에 대한 안전성은 항상 확실한 위생 조건 하에서 보장되어야 합니다의심이 간다면 마시지 않는 것이 안전합니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
전기·전자
Q. 포지트로늄 안의 전자와 양전자도 양자전이를 하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.포지트로늄은 양전자와 전자로 구성된이론상의 입자로 에너지 준위가 존재합니다이러한 에너지 준위는 원자의 전자 궤도와 유사한양자역학적 상태를 의미합니다포지트로늄에 있는 전자와 양전자가에너지를 흡수하면양자전이가 일어날 수 있습니다이는 두 입자가 더 높은 에너지 상태로 이동하는 것을의미합니다이 과정은 전자가 원자의 한 에너지 준위에서다른 에너지 준위로 점프하는 원자의 전자와 비슷합니다양자전이 후에 이 입자들은 보통 낮은 에너지 상태로돌아가면서 에너지를 방출합니다이러한 에너지 방출은 광자의 형태로 이뤄지며이는 가시광선이나 다른 전자기파의 형태일 수 있습니다결국 전자와 양전자는 어느 시점에서소멸하여 감마선을 방출합니다이 현상은 양전자소멸이라 알려져 있습니다이론적으로 포지트로늄의 에너지 준위와양자 전이는원자의 전자가 겪는 것과 유사한현상이라고 볼 수 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 뉴런의 구조중 흥분전도에서 탈분극, 재분극, 과분극의 차이는 무엇인가요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.자극에 응답하여 뉴런이흥분하게 되면세포막의 전기적 특성에 변화가 생깁니다이 과정은 탈분극 재분극 그리고 과분극으로나누어 설명할 수 있습니다탈분극은 뉴런의 세포막이 자극을 받아원래의 안정된 전기적 상태보다전위가 더 양의 방향으로 이동하는 것입니다이는 뉴런의 활동 전위를 발생시키는 첫 단계입니다나트륨 이온 채널이 열리면서나트륨 이온이 세포 내부로 유입되고이로 인해 세포 내부의 전기적 전위가증가하게 됩니다이어서 재분극이 일어납니다이 단계에서는 세포 내부의 전위가다시 안정된 수준으로 돌아가는 현상입니다칼륨 이온 채널이 열리며 칼륨 이온이세포 외부로 빠져나가세포 내부의 전기적 전위가 떨어집니다마지막으로 과분극이 발생할 수 있습니다이는 재분극 과정에서 세포 내부의 전위가휴식 전위보다 더 낮아지는 현상을 말합니다이 때문에 뉴런이 잠시 동안은다시 자극에 응답하지 못하는잠복기를 갖게 됩니다이 세 단계는 신경계가 신호를처리하고 전달하는 방식의 핵심으로신경 생리학에서 매우 중요한 개념입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다