안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지하철 탈때 모기가 사람과 같이 이동할때
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지하철 속에서 작용하는 힘과 물체의 이동에대한 이해를 필요로 합니다.지하철 속에서 물체의 이동에 영향을미치는 두 가지 주요 힘이 있습니다.지구 중력은 모든 물체를 아래로 잡아당기는 힘입니다.물체는 속도를 변화시키려는 힘에저항하는 성질을 가지고 있습니다.지하철이 움직일 때 사람과 모기는모두 중력과 관성의 영향을 받습니다.지하철 바닥에 닿고 있는 사람은 바닥으로부터 받는 지지력 때문에 중력에 의해 아래로 잡아당겨지지 않습니다.사람은 관성에 의해 지하철과 같은 속도로 이동하게 됩니다.모기는 날개를 움직여 추력을발생시켜 지하철과 같은 속도를유지합니다.모기의 날개 움직임은 매우 빠르고 민첩하여 지하철의 속도 변화에도 능숙하게 적응할 수 있습니다.물체의 크기와 무게는 중력과 관성에 미치는 영향이 다릅니다.지하철 속에서 물체의 이동 속도는 크기와 무게보다는 지지력과 추력에 더 크게 영향을 받습니다.지하철 속에서 사람과 모기는 서로 다른 방식으로 이동지지력과 추력에 의해 지하철과 같은 속도를 유지합니다.바닥에 닿고 있는 사람은 지지력에 의해중력을 상쇄하고 모기는 날개 움직임으로추력을 발생시켜 지하철의 속도에 맞춰 이동합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 사람이 숨을 쉬지 않고 참을 수 있는 시간은 얼마인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.사람이 물속에서 숨을 참을 수 있는 최대 시간은 개인마다 다릅니다.다음과 같은 요인들이 영향을 미칩니다.폐활량이 클수록 더 많은 산소를 저장할 수 있으므로 숨을 더 오래 참을 수 있습니다.심폐 기능이 좋을수록 산소를 효율적으로 사용할 수 있으므로 숨을 더 오래 참을 수 있습니다.프리다이빙과 같은 훈련을 통해 숨 참는 시간을 늘릴 수 있습니다.수온이 낮을수록 체온 유지에 더 많은 에너지가 필요하기 때문에 숨을 참는 시간이 단축됩니다.긴장 불안 스트레스는 숨 참는시간을 단축시킬 수 있습니다.일반적으로 성인 남성은 50~90초 성인 여성은 30~50초 정도 숨을 참을 수 있습니다.훈련된 프리다이빙 선수는 10분 이상 숨을 참는것도 가능합니다.우리가 숨을 참으면 폐에 저장된 산소를 사용하게 됩니다.몸은 에너지 생산을 위해 산소를 필요로 하고 산소가 부족하면 혈액의 산소 포화도가 감소합니다.혈액의 산소 포화도가 감소하면 뇌 기능이 저하되기 시작합니다.어지럼증 시야 흐림 집중력 저하 등의 증상이 나타날 수 있으며 심하면 의식을 잃기도 합니다.뇌는 산소 부족에 매우 민감합니다.혈액의 산소 포화도가 너무 낮게 유지되면뇌 손상이 발생할 수 있으며 심하면사망에 이를 수도 있습니다.물속에서 숨 참기는 위험할 수 있습니다.혼자 숨 참기 연습을 하지 말고 안전 요원이 있는 곳에서만 훈련해야 합니다.숨을 참는 동안 어지럼증 시야 흐림 등의증상이 나타나면 즉시 훈련을 중단해야 합니다.사람이 물속에서 숨을 참을 수 있는최대 시간은 개인마다 다르지만 일반적으로 성인 남성은 50~90초 성인 여성은 30~50초 정도입니다.훈련을 통해 숨 참는 시간을 늘릴 수 있지만안전을 위해 혼자 숨 참기 연습을 하지 말고 안전 요원이 있는 곳에서만훈련해야 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 암흑물질 생김새를 현재 발견된건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.암흑물질은 아직 직접 관측된 적없는 미지의 물질입니다.은하의 회전 속도 중력 렌즈 효과 등 다양한 우주 현상을 설명하기 위해 암흑물질의 존재가필수적이라는 것이 밝혀졌습니다.암흑물질은 존재한다고 확신정확히 어떤물질인지는 아직 밝혀지지 않았습니다.만약 지구 가까이에 암흑물질이대량으로 존재한다면 다음과 같은 현상이 일어날가능성이 있습니다.암흑물질은 질량을 가지고 있기 때문에지구의 중력이 증가하게 됩니다.암흑물질이 붕괴하면 에너지를 방출하여지구 온도가 상승할수도 있고 암흑물질과 일반 물질의 상호작용에따라 온도가 하락할 수도 있습니다.암흑물질이 생명체에 직접적인 영향을미치는지는 아직 밝혀지지 않았습니다.암흑물질이 지구 가까이에 존재한다고 해서 반드시 재앙적인 일이일어나는 것은 아닙니다.암흑물질은 현재까지 알려진 물질과는다른 특성을 가지고있기 때문에 오히려 지구 환경에 긍정적인 영향을미칠 가능성도 있습니다.암흑물질이 좋은 물질인지 나쁜 물질인지판단하기는 아직 이릅니다.암흑물질의 정체와 특성을 밝혀내야만암흑물질이 우주와 지구에 어떤영향을 미치는지 판단할 수 있습니다.암흑물질은 아직 우리가 모르는 미지의 물질입니다.암흑물질의 정체 특성 지구에 미치는 영향 등을밝히기 위해서는 지속적인 연구가 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 명왕성 뒤에는 어떤 행성이 있는지 알려주세요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.명왕성 뒤에 다른 행성은 존재하지 않습니다. 명왕성은 태양계에서 가장 바깥쪽에 있는 왜행성입니다.해왕성 궤도 바깥에는 카이퍼 대라고 불리는 영역이 있으며 명왕성을 포함한 수많은 왜행성들이 존재합니다.이들 왜행성들은 행성으로 인정받지 못합니다. 국제천문연맹은 2006년 행성의 정의를 새롭게 정하면서 명왕성을 왜행성으로 분류했습니다. 행성으로 인정받기 위해서는 다음 세 가지 조건을 모두 충족해야 합니다.태양 주위를 공전해야 합니다.충분히 큰 질량을 가져야 하여 스스로 중력으로 구형이 되어야 합니다.궤도 주변의 다른 천체들을 제거해야 합니다.명왕성은첫 번째와 두 번째 조건은 충족세 번째 조건을 충족하지 못합니다. 명왕성 궤도 주변에는 에리스 하우메아 마케마케와 같은 왜행성들이 존재하기 때문입니다.명왕성 뒤에 있는 행성은 없으며 현재까지 발견된 마지막 행성은 해왕성입니다.더 먼 곳에 있는 천체들은 왜 알고 있을까요?해왕성보다 더 먼 곳에도 많은 천체들이 존재합니다. 이들 천체들은 행성이 아니라 왜행성 소행성 혜성 등으로 분류됩니다.이들 천체들은 행성보다 훨씬 작고 질량이 적으며 궤도 주변의 다른 천체들을 제거하지 못했습니다. 과학자들은 이들 천체들을 관찰하고 연구함으로써 태양계 형성과 진화에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있습니다.명왕성 뒤에 있는 행성은 없으며 현재까지 발견된 마지막 행성은 해왕성입니다. 해왕성보다 더 먼 곳에는 왜행성 소행성 혜성 등 다양한 천체들이 존재행성으로분류되지는 않습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 인간이 블랙홀에 빠지면 한순간에 찢어지나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.블랙홀은 엄청난 중력으로 인해 빛조차 탈출할 수 없는공간입니다. 인간이 블랙홀에 빠지면 엄청난 조석력에의해 몸이 찢어지게 됩니다. 이 과정은 극도로 빠르게 일어나고 극심한 고통을 느낄 가능성이 높습니다.현재까지 알려진 물리 법칙으로는블랙홀 탈출은 불가능합니다. 블랙홀의 사건 지평선을 넘어선 물체는 탈출 속도가 빛의 속도보다 빠르게 되어야 합니다. 빛조차 탈출할 수 없는 블랙홀에서 빛의 속도보다 빠르게 움직이는 것은 불가능합니다.일부 과학자들은 웜홀이나 시간 여행과 같은 이론을 통해블랙홀 탈출이 가능할 수 있다고 주장합니다. 이러한 이론들은 아직 증명되지 않았으며실제로 구현할 수 있을지는 미지수입니다.블랙홀의 엄청난 중력을 견딜 수 있는 물질은 현재까지 존재하지않습니다. 블랙홀에 찢어지지 않고들어가는 방법은 없습니다.현재까지 알려진 사실에 따르면 인간이 블랙홀에 빠지면 찢어지는 것은 피할 수 없는 운명입니다.블랙홀 탈출은 가능성이 매우 낮으며 찢어지지 않고 들어가는 방법도 없습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 섬을 잇어주는 다리(대교)는 어떻게 짓나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.섬을 연결하는 대교는 섬 주민들의 삶을 편리하게 만들고 지역 경제 발전에도 기여하는 중요한 토목 시설입니다. 바다 위에 거대한 다리를 건설하는 것은결코 쉬운 일이 아닙니다.대교 건설에는 여러 가지 공법이 사용됩니다. 가장 일반적인 공법은 다음과 같습니다.거대한 콘크리트 구조물을 바다에잠수시키고 이를 연결하여 다리 기둥을 만드는 방법입니다.강철 케이블로 다리판을 지지하는 방법입니다. 긴 거리의 다리를 건설할 때많이 사용됩니다.사장이라는 경사진 케이블로 다리판을 지지하는 방법입니다. 케이블공법보다 경제적이지만견딜 수 있는 하중이 작습니다.다리 기둥을 바다 바닥에 깊숙히 박아 고정하는 방법입니다. 해저 지반의 상태에 따라 적합한 공법을 선택해야 합니다.대교 건설은 일반적으로 다음과같은 순서로 진행됩니다.해저 지반 조사 수심 측량 풍속 및 파도 분석 등을 통해 최적의 다리 설계를 수립합니다.해저 지반에 다리 기둥을 고정할 수 있도록 기초를 조성합니다. 침매공법 교량기초공법 등을 사용합니다.다리 기둥 위에 교각을 설치하고교각 사이에 교량판을 설치합니다.케이블공법 또는 사장교공법을 사용하는경우 케이블을 설치하여 다리판을 지지합니다.다리 표면을 마감하고 안전성을검토하여 완공합니다.과학기술의 발전으로 대교 건설 기술도끊임없이 발전하고 있습니다. 더욱 강하고 안전하며 경제적인 다리를 건설하기 위한 새로운 공법들이 개발되고 있습니다.미래에는 더욱 긴 거리 더욱 깊은바다에 다리를 건설할 수 있는 기술이개발될 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
물리
Q. 단식에 의한 오토파지 활성화가 무슨 말인지 알 수 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.오토파지는 세포 내에서 일어나는자가 소화 과정입니다. 세포 내 손상된 구성 요소나 불필요한 물질을분해하여 재활용하는 역할을 합니다. 마치 세포 내 청소부와 같은 존재라고생각하면 됩니다.오토파지는 여러 가지 조건에서활성화될 수 있습니다.대표적인 예가 바로 공복 상태입니다. 공복이 길어지면 세포 내 에너지원이 부족하게 되고, 이는 오토파지 활성화를 유도합니다. 오토파지는 축적된 에너지원을 분해하여 세포 활동에 필요한 에너지를 제공합니다.손상된 세포 구성 요소를 분해하여재활용 가능한 자원으로 만듭니다.스트레스나 노화로부터 세포를 보호합니다.암, 신경퇴행성 질환 등 다양한 질병의 예방에 도움을 줄 수 있습니다.간헐적 단식 등을 통해 공복 시간을 늘리는 방법입니다.운동은 오토파지 관련 유전자 발현을증가시키는 것으로 알려져 있습니다.칼로리 제한, 단백질 제한 등의 식이 요법은오토파지 활성화에 도움을 줄 수 있습니다.오토파지는 건강 유지에 중요한 역할을 합니다. 오토파지 기능이 저하되면 세포 내 손상된 물질이 축적되어 암, 신경퇴행성 질환 등 다양한 질병의 발병 위험이 증가할 수 있습니다.건강한 생활 습관을 통해 오토파지 기능을유지하는 것이 중요합니다. 공복 유지, 운동, 건강한 식습관 등은 오토파지 활성화에 도움을 줄 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 구리 등 자석에 붙지 않는 금속이 많은 것으로 알고있는데요. 순수한 철만 자석에 반응하는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.자석이 철에만 붙는 것은 아닙니다. 자석은 강자성체라는 특정한 성질을 가진 물체에만 붙습니다. 강자성체는 자기장에 강하게 끌리는 물질입니다. 철 니켈 코발트는 대표적인 강자성체입니다.모든 금속이 강자성체인 것은 아닙니다.대부분의 금속은 비자성체 또는 약자성체입니다.비자성체는 자기장에 거의 반응하지 않고 약자성체는 자기장에 약하게 끌리지만 강자성체만큼 강하지는 않습니다.자석처럼 생긴 금속 중에 자석이 붙지 않는 것은그 금속이 강자성체가 아니기 때문입니다. 알루미늄 구리 황금은 비자성체이며 스테인리스 스틸은 약자성체입니다.자석이 강자성체에 붙는 이유는 자석 자체가 자기장을 가지고있기 때문입니다. 자기장은 주변의 다른 물체에 영향을미치고 강자성체는 자기장에 강하게 끌리기 때문에 자석에 붙습니다.자석은 철뿐만 아니라 니켈 코발트와 같은 강자성체에만 붙습니다. 대부분의 금속은 강자성체가 아니기 때문에 자석이 붙지 않습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 암흑기 대체 무슨일 있었던 걸까?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.현재 기술로는 우주 탄생 138억 년 전 빅뱅 직후 발생한 암흑기는 관측할 수 없습니다.암흑기는 빛이나 다른 형태의 에너지를방출하거나 반사하지 않기 때문입니다.그렇다면 우주 탄생 이전에는 어떤 세상이었을까요?빅뱅 이전 세상은 완전히 미지의 영역입니다.과학자들은 다양한 이론을 제시헀지만 아직 확실하게 답을 알 수 없는 상황입니다.하나의 가능성은 우주가 영원히 팽창하고 수축하는 영원히팽창하는 우주 이론입니다. 이 이론에 따르면 빅뱅은 이전 우주의수축이 끝나고 새로운 팽창이 시작된 순간입니다.또 다른 가능성은 양자 진공 이론입니다. 양자 진공은 에너지가 없는 공간이지만 가상 입자 쌍이 끊임없이 생성되고 소멸되는 불안정한 상태입니다. 이 이론에 따르면 빅뱅은 양자 진공의 불안정성으로 인해 발생한 폭발입니다.어떤 이론을 택하든 우주 탄생 이전에는 시간이 존재하지 않았다는 점은 공통됩니다. 시간은 빅뱅과 함께 시작되었고 그 이전에는 어떤 의미도 부여할 수 없습니다.빅뱅 이후 우주는 급격하게 팽창하고 냉각되었습니다. 쿼크 전자 중성미자와 같은 기본 입자들이 생성되었고 이후 수소와 헬륨 원자가 형성되었습니다.수소와 헬륨 가스는 중력에 의해 뭉쳐지면서 은하와 별을 형성했습니다. 수백억 년에 걸쳐 우주는 오늘날 우리가 보는 모습으로 진화했습니다.인간은 끊임없이 과학 기술을 발전시키며 우주의 기원과 미래를 탐구하고 있습니다. 먼 미래에는 암흑기까지 관측할 수 있는 기술이 개발될지도 모릅니다.우주 탄생 이전 세상은 여전히 미지의 세계이지만 과학자들의 끊임없는 노력으로 점차 그 베일을 벗고 있습니다.우주의 기원을 탐구하는 것은 인간의 가장 흥미로운 탐구 중 하나입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
기계공학
Q. 위성의 편대 비행이 어려운 기술인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.위성 편대비행은 매우 어려운 기술입니다. 여러 위성을 매우 정밀하게 제어해야 서로 충돌하지 않고 원하는 형태를 유지할 수 있습니다.위성 간에 실시간으로 통신해야 서로의 위치와 상태를 파악하고 조정할 수 있습니다.위성을 원하는 위치로 이동시키기 위한 추진력이 필요합니다.위성의 제어, 통신, 추진 시스템에 전력이 필요합니다.위성이 지구의 중력에 의해 궤도에서 벗어나지 않도록 유지해야 합니다.우주 환경은 매우 혹독하며, 위성에 손상을 줄 수 있습니다.여러 위성을 이용하여 더 넓은 영역을 관측하거나더 높은 해상도의 이미지를 얻을 수 있습니다.더 많은 데이터를 전송하거나더 광범위한 지역에 통신 서비스를 제공할 수 있습니다.지구 환경 변화를 더 정확하게 관찰하고 예측할 수 있습니다. 더 먼 우주 공간을 탐사하고, 새로운 과학적 발견을 할 수 있습니다.현재 여러 국가에서 위성 편대비행 기술 개발에 힘쓰고 있습니다.미국, 유럽, 일본 등에서 위성 편대비행 기술을 이용한 다양한 과학 임무를 수행하고 있습니다.아직 상용화 단계는 아니지만, 앞으로 위성 편대비행 기술은 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다.위성 편대비행 기술 개발에는 많은 기술적 과제가 남아 있습니다.정밀 제어, 통신, 추진, 전력, 궤도 유지 등의 기술을 더욱 발전시켜야 합니다.우주 환경에서 발생하는 문제점을 해결해야 합니다.위성 편대비행 기술 개발에는 많은 비용이 소요됩니다.위성 편대비행 기술은 우주 개발 분야의 중요한 기술이며앞으로 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다