안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
전기·전자
Q. 플라즈마는 왜 현대과학이 주목하고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.플라즈마는 기체 상태에서 일부 원자가전자를 잃어 부분적으로 이온화된상태를 말합니다이 때문에 플라즈마는 전기적으로 반응하여다양한 기술과 과학 분야에서 유용하게사용됩니다예를 들어 플라즈마는 산업 분야에서재료를 절단하고용접하는 데 쓰이며디스플레이 화면을 밝히는 데도 사용됩니다의료 분야에서는 플라즈마를 이용해수술 도구를 멸균하거나 치료 용도로도활용되고 있습니다천문학에서는 플라즈마의 성질을 연구하여태양과 별들의 대기를 이해하는 데도움을 받고 있습니다추가적으로 핵융합 연구에서는플라즈마 상태의 물질을 조절하여에너지를 생성하는 실험도 진행 중입니다이 모든 용도는 플라즈마가 갖는유일한 전기적 성질과 높은 에너지 상태 때문에가능한 것입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
토목공학
Q. 나무 위에 눈이 쌓이는 것과 그렇지 못하는 경우를 구분하는 기준이 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.나무 위에 눈이 많이 쌓이는 현상은기상 조건과 눈송이의 특성에 달려 있습니다눈송이가 나무 가지에 쌓이기 위해서는적절한 온도와 습도 조건이 필요합니다이런 조건에서 눈송이는 서로 달라붙어층을 이루며 쌓일 수 있는 구조를 갖게 됩니다특정한 온도에서는 눈송이가부서지지 않고 대기 중을천천히 내려올 수 있습니다이때 눈송이는 충분히 크고가볍기 때문에 나무 가지에 걸려쉽게 쌓일 수 있습니다그리고 바람이 약하면 눈송이들이나무 가지에 더 쉽게 쌓이고추가적으로 다른 눈송이들과합쳐질 수 있는 기회가 많아집니다따라서 눈이 내린 후 나무에 눈이많이 쌓이는 것은 눈송이가 클수록쌓일 가능성이 커지며 이는날씨의 온도와 습도에 크게의존하는 현상입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 암흑물질이 없는 은하가 발견되었다고 하는데요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.NGC 1277은하에서 암흑 물질이 매우 적게 관측되었다는 사실은 천문학계에 많은 관심을 끌었습니다은하가 생성되는 과정에서 암흑 물질이핵심적인 역할을 한다고 널리 인정받기때문입니다암흑 물질은 은하 내의 별들의 움직임을안정화시키는 중력적 역할을 합니다그래서 이론상으로는 암흑 물질이 없다면은하가 형성되기 어렵습니다그럼에도 불구하고 NGC 1277과 같이암흑 물질의 비율이 낮은 은하가 존재한다는 것은은하 형성과 진화에 대한 지금까지의 이해를재고해야 할 필요가 있다는 것을 시사합니다이러한 은하가 어떻게 형성되었는지정확한 메커니즘은 아직 알려지지 않았지만특이한 초기 조건 혹은 이후의 별이나 은하 집단의상호작용을 통해 설명될 수 있습니다연구자들은 이와 같은 은하들을 통해암흑 물질의 역할과 우주의 대규모구조에 대한 이해를 심화시킬 수있을 것으로 기대하고 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 암흑에너지도 실제로 관측이 이루어졌나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.암흑 에너지는 직접적으로 관측할 수 없는현상입니다그 존재는 우주의 팽창 속도가가속화되고 있다는 관측을 통해유추됩니다암흑 에너지는 질량을 갖지 않지만우주의 팽창에 영향을 미치는중력과 반대로 작용하는 미지의 힘으로생각됩니다이것은 아인슈타인의 일반상대성이론에기반한 우주 상수로 처음 제안되었습니다천체물리학자들은 우주의 팽창 속도를측정함으로써 이 미지의 에너지의 영향을간접적으로 관측하고 있습니다은하들의 움직임과 초기 우주의방사선 배경을 분석함으로써암흑 에너지의 효과가 관찰되고연구되고 있습니다암흑 에너지는 전체 우주 에너지 밀도의대부분을 차지하고 우주의 최종 운명에중대한 영향을 미칠 것으로 추정됩니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
생물·생명
Q. 개미들이 무거운 음식을 옮길 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.개미가 자신의 체중보다 훨씬 무거운 물체를옮길 수 있는 능력은 구조적 비율의차이에서 기인합니다개미의 근육 단면적이 차지하는 비율이몸무게 대비 인간보다 훨씬 크기 때문에상대적으로 더 많은 힘을 발휘할 수 있습니다이는 규모의 법칙 혹은스케일링 법칙과 관련이 있습니다작은 동물일수록 부피 대비 표면적의비율이 크기 때문에 작은 동물이더 많은 힘을 낼 수 있습니다개미의 몸은 무거운 물체를 들어 올리고옮기는 데 최적화된 구조를 가지고 있으며특히 강력한 악력을 내는 아래턱다리의 근육이 발달해 있습니다또한 개미는 협동을 통해큰 물건을 나르는 일을분담할 수 있으며 이는 개미들 사이의복잡한 사회적 조직화 덕분입니다이처럼 개미의 물리적 구조와사회적 행위가 결합되어개미 커뮤니티는 무거운 물품 운반을가능하게 합니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 지구광(지구조)는 어떤 현상이고 하는 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구광 혹은 지구조는 달의표면에서 볼 때나타나는 빛의 현상입니다달이 태양으로부터의직접적인 빛을 받지 않을때에도 발생합니다이런 빛은 지구에서반사된 태양빛이 달의표면으로 도달할 때생기는 것입니다신월 기간에 달이 완전히암흑 속에 잠길 것으로예상되지만 지구광으로인해 그렇지 않게 됩니다달의 어두운 부분에산산이 흩어진 빛이비치기 때문입니다지구광은 달 전체가아니라 그저 희미하게빛나는 형태로 나타납니다달의 나머지 부분이어두운 밤에도 빛나는모습을 관측할 수 있는까닭이 지구광 때문입니다지구에서 볼 때신월이나 초승달 때달의 전체 윤곽이지구광에 의해보일 수 있습니다지구광이 지구의환경에 직접적인영향을 주는 것은아닙니다그러나 맑은 밤하늘이필요해 대기의 상태를나타내는 지표가 될 수있습니다학문적으로 이 현상은대기 연구에 활용되어지구 대기의 특성을파악하는 데 도움을 줍니다답변이 마음에 드신다면좋아요와 추천을부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 한국에 4계절이 있는 이유가 궁금합니다!
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.한국의 사계절이 뚜렷한 이유는 지리적 위치와대기 순환 패턴 때문입니다한국은 북반구 온대 지역에 위치해 있으며계절 변화는 지구의 기울기와 태양 주위를공전하는 궤도의 특성에서 비롯합니다겨울과 여름은 지구의 기울기로 인해발생하는 태양 복사량의 변화 때문에나타나며 이 때문에 각 계절마다 온도 차이가큽니다봄과 가을은 여름과 겨울 사이의중간 전이 기간으로 일반적으로 온화한기후 조건을 나타냅니다이러한 계절 변화는 지구가 한 해 동안 태양을한 바퀴 도는 동안 적도와 극지방 사이에서받는 태양 에너지 양의 차이 때문에 생깁니다한국은 대륙과 바다의 영향을 동시에 받기 때문에계절에 따라 다양한 기후 현상을 경험하는데겨울에는 시베리아 고기압의 영향으로 매우 추운날씨를 겪고 여름에는 북태평양 고기압의 영향으로무더위와 장마를 겪습니다 봄과 가을은 이 두 기압계 사이에서이동하며 비교적 온화한 기후를 야기하는계절적 전환기로 작용합니다한국은 사계절이 뚜렷하게 나타나며각 계절마다 고유한 기후적 특성을 지닙니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 태양계에 존재하는 위성은 달만 있는 건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.달 외에도 태양계에는많은 다른 위성들이 존재합니다각각의 행성들은 자신만의위성을 가질 수 있으며실제로 많은 행성이 하나 이상의위성을 갖고 있습니다예를 들어, 목성은 갈릴레이 위성이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토를포함하여 79개 이상의 위성을 가지고 있으며토성에는 타이탄과 엔셀라두스를 포함한82개의 확인된 위성이 있습니다화성도 작은 위성인 포보스와다이모스를 가지고 있고우라노스와 넵튠 역시각각 여러 개의 위성을가지고 있습니다이처럼 태양계에는 다양한 형태와 크기의위성들이 많으며 달은지구의 유일한 자연 위성입니다각 행성의 위성은 그 궤도,크기, 형성 과정 등에서독특한 특성을 가지고 있습니다따라서 달은 위성의 한 예시에 불과하며다른 많은 위성들 또한 우주에서중요한 역할을 하고 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 지구의 탄생 가설 중 포획설은 어떤 내용인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.포획설은 태양이 태양계를 형성할 때지구를 포함한 행성들이 원래 태양에서떨어져 나온 물질이 아니라우주 공간을 떠돌던 물질이나 다른 천체가태양의 중력에 의해 포획되어현재의 궤도에 안착한 것이라고설명하는 가설입니다이 가설에 따르면 초기 태양 근처를지나가던 물질 덩어리나 소행성 같은천체들이 태양의 강력한 중력장에잡혀들어왔다고 가정합니다이러한 방식으로 중력에 의해포획된 객체들이 서서히 응집하고결합하여 최종적으로 지구 같은행성의 형태를 이루게 되었다는 것입니다하지만 현재 이 가설은 널리 받아들여지지 않으며태양 주변의 원시 태양계 성운에서행성이 직접 형성되었다는성운 가설이 더 유력한 지구의 탄생 가설로통용되고 있습니다행성 형성에 대한 현대의 이해는지구뿐 아니라 모든 행성이 원시 태양계 성운의물질들이 응집하여 점진적으로 성장한 것으로보는 것이 일반적입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
전기·전자
Q. 휴대폰 배터리를 100% 충전하지 않고 완충기준을 80%로 변경해 놓으면 배터리 수명이 더 오래간다고 하던데 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.휴대폰 배터리의 수명을늘리려는 주된 이유는리튬 이온 배터리의 충전사이클 내구성 때문입니다리튬 이온 배터리는 반복충전과 방전 과정에서점점 성능이 저하되는특성을 가지고 있습니다특히 배터리를 완전 충전하거나방전하는 것은 배터리의 화학적스트레스를 높임으로써수명을 단축시킬 수 있습니다배터리를 100%로충전하지 않고 대신 80%로 유지하는 것은 배터리의화학적 스트레스를 줄이고충전 사이클의 수명을 연장하는데 도움이 됩니다이 전략은 배터리의 최대충전 용량이 점차 줄어드는속도를 늦추며 이는 장기적으로배터리 수명을 향상시킵니다답변이 마음에 드신다면좋아요와 추천을 부탁드립니다