안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
기계공학
Q. 우리나라에서도 재사용 로켓을 개발하고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우리나라에서도 우주 발사체의 비용을 줄이기 위한 연구가 진행되고 있습니다특히 한국항공우주연구원은 다양한 우주 발사체 기술을 개발해 오고 있으며 재사용 가능한 로켓 개발에도 관심을 기울이고 있습니다재사용 로켓을 개발하기 위한 난관은 여러 가지가 있습니다첫째 로켓이 지구 대기권을 재진입할 때 극심한 열과 압력을 견뎌낼 수 있는 소재와 기술이 필요합니다이를 위해 내열성과 구조적 안정성이 뛰어난 소재를 개발해야 합니다둘째 로켓을 안전하게 지상에 착륙시킬 수 있는 정밀한 조종 기술이 중요합니다이를 위해서는 발사체의 제어 시스템과 추진 시스템의 고도화가 필수적입니다셋째 재사용 로켓의 경제적인 측면에서 보면 발사 비용 대비 여러 번 재사용할 때의 비용 효과를 명확히 해야 합니다이는 발사체의 설계 면에서 뿐만 아니라 운영 및 유지보수의 체계적인 관리가 요구됩니다이들의 난관을 극복한다면 우주 발사 비용을 현저히 절감할 수 있을 것입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 인간은 어떻게 공기중에서 산소만 마실수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인간이 호흡할 때 실제로 공기 중의 다양한 기체를 모두 마십니다이 기체에는 산소 뿐만 아니라 질소 아르곤 이산화탄소 및 기타 미량의 기체가 포함되어 있습니다호흡 과정에서 폐는 특별히 산소만 걸러내는 것이 아니라 공기를 전체적으로 받아들입니다그 후 혈액 내의 적혈구에 있는 헤모글로빈이 산소를 효율적으로 결합합니다이 상태의 산소는 적혈구를 통해 전신으로 운반되어 세포에서의 대사 과정에 이용됩니다대기 중 산소 농도가 충분하고 다른 기체들이 몸에 해를 끼치지 않는 한계 내에서라면 우리는 문제없이 생존할 수 있습니다질소와 같은 다른 기체는 생리적으로 비활성 상태로 우리 몸을 통과하며 대부분의 경우 아무런 영향을 미치지 않습니다다만 특정 기체의 농도가 너무 높거나 낮을 경우 예를 들어 산소가 부족하거나 이산화탄소가 과도하게 많을 때 건강에 해를 끼칠 수 있습니다따라서 우리는 다양한 기체 혼합물을 마시지만 생명 유지에 필수적인 산소만을 사용하여 에너지를 생산하는 것입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
전기·전자
Q. RE100에 관해 알고 싶습니다??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.애플은 2030년까지RE100 즉 사용하는 전력을100% 재생에너지로 전환하겠다는 목표를 세웠습니다이는 애플의 모든 제조 공정에 있어 재생 가능 에너지 사용을 의미하며 이에 따라 애플과 거래하는 공급업체도 동일한 기준을 충족해야 합니다한국에서도 이러한 변화에 발맞추어 삼성전자와 LG디스플레이를 비롯한 대기업들이 RE100에 참여하고 있습니다이들 기업은 재생 가능 에너지로 전환하기 위한 다각도의 노력을 하고 있습니다한국 정부는 재생 에너지 확대를 위해 태양광 및 풍력 에너지 개발을 중점적으로 지원하고 있으며 개별 기업들은 이를 실현하기 위해 자체적인 에너지 발전 설비를 건설하거나 Green PPA 방식을 통해 재생 에너지를 구매하고 있습니다과학계에서도 다양한 재생 에너지 원천을 연구하고 있습니다기존의 태양광과 풍력뿐만 아니라 해류 바이오매스 연료전지 등의 신재생 에너지 소스 개발이 진행 중입니다이 과정에서 에너지 저장 기술의 혁신도 매우 중요한데 이는 재생 에너지가 일정치 않게 생산되는 특성 때문입니다고효율 배터리와 같은 에너지 저장 솔루션으로 재생 에너지의 가용성과 안정성을 향상시키려는 노력이 계속되고 있습니다이러한 기술적 진보에 힘입어 재생 에너지 전환 목표를 향한 길은 점차 구체화되고 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 새로운 행성 발견을 위한 기술은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인류는 천문학의 발달로 멀리 떨어진 행성들을 발견할 수 있게 되었습니다천체를 관측하는 방식에는 여러 가지가 있으며 이중 가장 잘 알려진 방법은 통과법입니다통과법은 별 앞을 행성이 지나갈 때 발생하는 별빛의 미세한 어두워짐을 통해 행성의 존재를 추론하는 방식입니다또 다른 방법은 도플러 분광법으로 별과 행성 간의 중력적 상호작용으로 별이 미세하게 움직이는 것을 측정하는 방식입니다 이 움직임은 별빛의 스펙트럼에 영향을 주어 행성의 존재를 알아낼 수 있게 해줍니다직접 촬영하는 방법도 있는데 매우 드물게 사용되며 강력한 망원경으로 별의 주변을 바라보아 행성으로 보이는 점을 직접 촬영하는 것입니다 이 과정에서 별빛 가리개나 극단적으로 민감한 카메라가 사용됩니다행성들은 수십에서 수천 광년 떨어져 있을 수 있으며 이 거리에도 불구하고 현대의 망원경과 기술은 매우 희미한 빛도 포착할 수 있어 멀리 떨어진 행성들을 관측할 수 있게 합니다이러한 방법의 결합은 매우 많은 행성들을 발견하는 데에 기여했습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 우주공간에서 빛의 속도 또는 그이상 가능한가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주선이 빛의 속도에 도달하는 것은현대 물리학에 따르면 불가능합니다우주선의 속도를 증가시키기 위해 필요한에너지는 속도가 증가함에 따라 지수적으로 늘어나기 때문입니다빛의 속도 즉 광속에 가까워질수록우주선의 질량이 무한대로 커지며 이를 가속하는 데 필요한 에너지가 무한히 크게 되어 실제로 불가능합니다이론적으로 빛의 속도에 가까운 속도로이동하는 것은 상대성 이론에 의해가능하지 않다고 설명됩니다무중력 상태라 하더라도 이러한물리적 법칙은 변하지 않습니다따라서 아무리 무중력 상태라 하여도우주선이 빛의 속도에 도달하는 것은할 수 없습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
생물·생명
Q. 막전위에서 분극이란 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.막전위에서 분극이란 세포막을 가로질러 전기적으로 양극화된 상태를 의미합니다. 세포막은 내부와 외부 환경을 분리하는 역할을 하는 투과성 선택막으로 이온 통로 단백질을 통해 특정 이온만 선택적으로 이동시킵니다.세포 내부와 외부의 이온 농도 차이는 막전위를 형성하는 주요 원인입니다. 대표적인 예시로는 나트륨 이온(Na+)과 칼륨 이온(K+)의 농도 차이가 있습니다. 세포 내부에는 K+ 농도가 높고 Na+ 농도가 낮은 반면, 세포 외부에는 Na+ 농도가 높고 K+ 농도가 낮습니다.세포막에 존재하는 나트륨-칼륨 펌프는 ATP 에너지를 사용하여 3개의 Na+를 세포 밖으로 내보내고 2개의 K+를 세포 내부로 끌어당깁니다. 이 과정은 세포 내부에 음전하를, 세포 외부에 양전하를 축적시켜 막전위를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 막전위는 신경 전달의 기본적인 메커니즘입니다. 신경 자극은 막전위 변화를 유발하고, 이 변화는 신경 세포를 따라 전달되어 신경 전달 물질의 분비를 촉진합니다. 막전위 변화는 근육 세포의 수축에도 중요한 역할을 합니다. 막전위가 특정 임계값에 도달하면 근육 세포는 수축하고, 이완하는 과정을 반복하며 근육 운동을 가능하게 합니다. 막전위는 세포 내부의 다양한 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 세포막의 이온 통로 단백질은 막전위에 따라 개폐되어 세포 내부로 들어오는 물질을 조절합니다. 세포막에 자극이 가해지면 막전위가 탈분극방향으로 변화합니다. 탈분극은 막전위가 0에 가까워지는 변화를 의미하며, 이는 신경 전달이나 근육 수축과 같은 세포 활동을 유발합니다.세포막에 자극이 가해지면 막전위가 과분극(hyperpolarization) 방향으로 변화합니다. 과분극은 막전위가 더욱 음전하 방향으로 변화하는 것을 의미하며, 이는 세포 활동을 감소시키는 역할을 합니다.막전위에서 분극은 세포막의 중요한 기능이며, 신경 전달, 근육 수축, 세포 기능 조절 등 다양한 역할을 수행합니다. 막전위 변화는 세포 활동을 촉진하거나 감소시키는 역할을 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 타임머신은 현실 가능한 기술인가요 궁금합니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.타임머신의 실현 가능성은 현재 과학 기술로는 명확하게 판단하기 어렵습니다.시간은 절대적인 것이 아니라, 관찰자의 위치와 속도에 따라 달라진다고 설명합니다. 이 이론에 따르면, 빛의 속도를 뛰어넘는 속도로 이동할 수 있다면 시간 여행이 가능할 수 있다는 가능성을 제시합니다.시공간의 두 지점을 연결하는 일종의 통로입니다. 웜홀이 존재한다면, 이 통로를 통해 시간 여행이 가능할 수 있다는 가설이 있습니다. 타임머신 실현을 가로막는 기술적 어려움도 존재합니다. 현재 기술로는 빛의 속도를 뛰어넘는 속도로 이동하는 것은 불가능합니다. 빛의 속도를 뛰어넘는 속도로 이동하기 위해서는 엄청난 양의 에너지가 필요하며, 이는 현재 기술로는 실현 불가능합니다. 웜홀의 존재 여부는 아직까지 밝혀지지 않았습니다. 웜홀이 존재한다 하더라도, 웜홀을 통과하는 것이 가능한지 웜홀을 통과하는 것이 안전한지는 알 수 없습니다.타임머신은 과학적으로 불가능하다고 단정짓기는 어렵지만, 현재 기술로는 실현 가능성이 매우 낮습니다.타임머신은 SF 소설, 영화 등에서 자주 등장하는 소재입니다.타임머신의 실현 가능성에 대한 다양한 의견들이 존재합니다.타임머신이 실현된다면과거로 돌아가 역사를 바꾸거나 미래를 예측하는 등 다양한 용도로 활용될 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학공학
Q. ppsu소재는Uv살균시 환경호르몬이 나오지 않나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.PPSU 소재는 일반적으로 자외선 살균 시 환경호르몬이 나오지 않는 것으로 알려져 있습니다. 특정 조건에서는 환경호르몬이 생성될 수 있습니다. PPSU는 다양한 종류가 있으며, 그 종류에 따라 환경호르몬 생성 가능성이 다를 수 있습니다.UV 살균 강도가 높을수록 환경호르몬 생성 가능성이 높아집니다.UV 살균 시간이 길수록 환경호르몬 생성 가능성이 높아집니다.PPSU에 특정 첨가제가 포함된 경우 환경호르몬 생성 가능성이 높아질 수 있습니다. 과도한 UV 살균은 피하는 것이 좋습니다.첨가제가 없는 PPSU 소재는 환경호르몬 생성 가능성이 낮습니다.안전 인증 받은 제품은 환경호르몬 생성 가능성이 낮은 것으로 검증되었습니다.환경호르몬은 인체에 다양한 악영향을 미칠 수 있습니다. 특히, 성장 장애, 생식 장애, 암 등의 질병을 유발할 수 있습니다.PPSU 소재는 고온에도 견딜 수 있는 플라스틱 소재입니다.UV 살균은 물품 표면의 세균 및 바이러스를 제거하는 효과적인 방법입니다.위 정보는 일반적인 정보이며, 모든 상황에 적용되는 것은 아닙니다.특정 PPSU 소재의 환경호르몬 생성 가능성에 대한 정확한 정보는 제조사에 문의하는 것이 좋습니다.다음은 PPSU 소재와 관련된 추가 정보입니다.PPSU는 BPA (비스페놀 A)를 포함하지 않습니다. BPA는 환경호르몬으로 알려져 있으며, 특히 영유아에게 해를 끼칠 수 있습니다.PPSU는 높은 내열성을 가지고 있어 높은 온도에서도 사용할 수 있습니다.PPSU는 투명하고 가벼운 소재입니다.PPSU는 내구성이 뛰어나 오랫동안 사용할 수 있습니다.PPSU 소재는 유아용 용품, 의료 기기, 식기 등에 사용됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 바퀴벌레가 방사능에서도 살아남을 수 있는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.바퀴벌레가 방사능에 강한 이유는 다음과 같습니다. 바퀴벌레는 DNA 손상을 복구하는 능력이 뛰어납니다. 방사능은 DNA를 손상시켜 세포 사멸을 유발하지만바퀴벌레는 이러한 손상을 효과적으로 복구하여 살아남을 수 있습니다.바퀴벌레는 세포 분열 속도가 빠릅니다. 방사능은 빠르게 분열하는 세포에 더 큰 영향을 미치지만바퀴벌레는 손상된 세포를 빠르게 대체하여 생존 가능성을 높입니다.바퀴벌레는 체구가 작기 때문에 방사능에 노출되는 세포 수가 적습니다. 전체적인 영향이 적고 생존 가능성이 높아집니다.바퀴벌레는 다양한 환경에 적응하는 능력이 뛰어납니다. 방사능과 같은 극한 환경에도 적응하여 생존할 수 있습니다.바퀴벌레는 유전적 다양성이 높아 방사능에 대한 저항력이 다른 종들보다 높습니다.바퀴벌레는 DNA 손상 복구 능력, 높은 세포 분열 속도, 작은 체구, 적응 능력, 유전적 다양성 등의 특징을 가지고 있어 방사능에 강한 것으로 알려져 있습니다.바퀴벌레는 극한 환경에 강한 것으로 알려져 있으며, 우주 공간에서도 생존할 수 있다는 연구 결과도 있습니다.바퀴벌레는 약 3억년 전부터 지구상에 존재해 왔으며, 다양한 환경 변화에 적응하며 살아남아 왔습니다.바퀴벌레는 인간에게 해로운 질병을 매개할 수 있지만, 동시에 생태계에서 중요한 역할을 수행하는 분해자 역할을 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 지구의 공전 궤도를 이탈하려면 어느정도의 충격량이 필요한가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구의 공전궤도를 이탈하기 위해 필요한 충격량은 여러 요인에 따라 달라집니다. 주요 요인은 다음과 같습니다.지구는 매우 거대한 질량을 가지고 있기 때문에 궤도를 변경하려면 엄청난 힘이 필요합니다. 지구는 이미 매우 빠른 속도로 태양을 공전하고 있습니다. 궤도를 이탈하려면 이 속도를 더 높여야 합니다. 지구가 태양에서 얼마나 멀리 떨어지고 싶은지에 따라 필요한 충격량이 달라집니다.단순 계산을 통해 지구의 공전궤도를 이탈하기 위해 필요한 충격량을 추정할 수 있습니다.외부 힘이 작용하지 않는 한, 물체의 총 운동량은 일정하게 유지됩니다.충격량은 힘과 작용 시간의 곱으로 계산됩니다. 지구의 공전궤도를 이탈하려면 지구의 총 운동량을 변경하는 충분한 충격량을 가해야 합니다.지구의 질량: 5.97 x 10^24 kg지구의 공전 속도: 30 km/s지구-태양 거리: 1.5 x 10^11 m만약 지구가 태양에서 완전히 벗어나 우주 공간으로 날아가도록 하려면, 지구의 현재 운동량을 0으로 만들어야 합니다. 필요한 충격량은 다음과 같이 계산됩니다.충격량 = 질량 x 속도 변화량 = 5.97 x 10^24 kg x 30 km/s = 1.791 x 10^26 kg m/s실제로는 지구가 태양에서 완전히 벗어나는 것이 아니라새로운 궤도에 진입하게 될 것입니다. 새로운 궤도를 유지하기 위해 필요한 충격량은 궤도의 형태에 따라 다릅니다.지구의 공전궤도를 이탈하기 위해 필요한 충격량은 매우 엄청난 양입니다. 정확한 계산은 복잡한 과정을 거쳐야 하며다양한 요인을 고려해야 합니다.지구의 공전궤도를 변경하는 방법은 충돌뿐만 아니라 다른 방법도 있습니다. 태양 에너지를 이용하여 지구의 궤도를 조정하는 방법 등이 연구되고 있습니다.지구의 공전궤도를 변경하는 것은 매우 위험한 일입니다. 왜냐하면, 이로 인해 지구의 기후 변화, 생태계 파괴 등 심각한 문제가 발생할 수 있기 때문입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다