안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 수압은 어떤 물인지에 따라서 다르게 나타나나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수압은 물질의 종류에 따라 다릅니다. 수압은 다음과 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.밀도가 높은 물질은 낮은 밀도의 물질보다 더 높은 수압을 가집니다. 수은은 물보다 밀도가 높기 때문에 같은 높이에서도 더 높은 수압을 가집니다.점도가 높은 물질은 낮은 점도의 물질보다 더 높은 수압을 가집니다.꿀은 물보다 점도가 높기 때문에 같은 높이에서도 더 높은 수압을 가집니다.표면 장력이 높은 물질은 낮은 표면 장력의 물질보다 더 높은 수압을 가집니다. 물은 수은보다 표면 장력이 높기 때문에 같은 높이에서도 더 높은 수압을 가집니다.온도가 높아지면 물질의 밀도가 감소하고 점도가 감소합니다.그러므로 온도가 높아지면 수압은 감소합니다.중력이 강한 곳에서는 수압이 더 높습니다.해저에서는 지표면보다 더 높은 수압을 가집니다.수압은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있습니다.수압 = 밀도 × 중력 가속도 × 높이물의 밀도는 1g/cm³, 중력 가속도는 9.8m/s², 높이는 10m라고 가정하면,수압 = 1g/cm³ × 9.8m/s² × 10m = 980Pa따라서 물의 높이가 10m일 때 수압은 980Pa입니다.수압은 물질의 종류, 밀도, 점도, 표면 장력, 온도, 중력 등 다양한 요인에 따라 달라집니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
물리
Q. 네오디뮴 자석은 어떻게 그렇게 강한 자성을 가질 수 있너요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.네오디뮴 자석은 현재 지구상에서 사용되는 자석 중 가장 강력한 자력을 가지고 있습니다. 일반적으로 25~50MGOe (메가 가우스 오르스테드)의 강력한 자력을 가지고 있으며최대 80MGOe까지 달성할 수 있습니다.네오디뮴 원자는 자기 모멘트가 매우 높아 자성이 강합니다.네오디뮴은 철과 합금하여 강력한 자성을 가지는 NdFeB (네오디뮴-철-붕소) 합금을 형성합니다.NdFeB 합금은 자기적으로 쉽게 정렬되는 특정 결정 구조를 가지고 있습니다. 다른 자석에 비해 훨씬 강력한 자력을 가지고 있습니다. 강력한 자력에도 불구하고 크기가 작고 가벼워 휴대 및 사용이 용이합니다. 다른 강력한 자석에 비해 가격이 저렴합니다.녹이 쉽기 때문에 표면 처리가 필요합니다.온도 변화에 따라 자력이 약해질 수 있습니다.강력한 자력으로 인해 손상이나 사고 발생 가능성이 있습니다.하드 디스크 드라이브는 데이터 저장 용량을 늘리는 데 사용됩니다.MRI는 인체 내부를 촬영하는 데 사용됩니다.전기 모터는 효율성을 높이는 데 사용됩니다.풍력 발전기는 더 많은 전기를 생산하는 데 사용됩니다.스피커는 음질을 향상시키는 데 사용됩니다.네오디뮴 자석은 강력한 자력, 작은 크기, 저렴한 가격 등의 장점으로 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 부식, 온도 변화, 취급 주의 등의 단점도 존재하기 때문에 사용 시 주의해야 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 소행성을 채광하는 기술은 어느정도나 현실성이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소행성 채굴은 아직 초기 단계이지만과학기술 발전과 경제적 가치 상승으로 인해 점점 현실성이 높아지고 있습니다. 현재 기술 수준으로도 소행성 채굴은 가능하지만경제성을 확보하기 위해서는 기술적, 경제적, 법적 문제를 해결해야 합니다.먼 거리에 있는 소행성까지 우주선을 보내는 데 많은 시간과 비용이 소요됩니다.소행성 표면에서 광물을 채굴하고 추출하는 기술 개발이 필요합니다.채굴된 광물을 처리하고 지구로 운송하는 기술 개발이 필요합니다.소행성 채굴은 초기 투자 비용이 매우 높습니다.채굴된 광물의 가격 변동에 따른 경제적 위험이 있습니다.새로운 시장을 형성하고 수요를 창출해야 합니다.소행성에 대한 소유권 및 채굴 권한에 대한 국제적 규제가 필요합니다.소행성 채굴 과정에서 발생하는 환경 오염을 방지해야 합니다.여러 민간 기업들이 소행성 채굴 기술 개발에 투자하고 있습니다.NASA는 소행성 탐사 및 채굴 기술 개발을 위한 연구를 진행하고 있습니다국제 사회는 소행성 채굴 관련 법규 마련을 논의하고 있습니다.소행성 채굴은 기술적, 경제적, 법적 문제를 해결해야 하지만미래 산업으로 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 과학기술 발전과 국제 협력을 통해 소행성 채굴이 현실화될 가능성이 높습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 밀크드로메다란 어떤 개념인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.천문학에서 은하는 수백억 개의 별, 가스, 먼지로 구성된 거대한 중력적으로 결합된 시스템입니다. 은하는 나선, 타원, 불규칙 등 다양한 모양으로 나타나며 크기가 수천 광년에서 수백만 광년에 이릅니다.밀크드로메다는 우리 태양계가 속한 은하입니다. 나선 은하이며 지름은 약 10만 광년, 두께는 약 1만 광년으로 추정됩니다. 밀크드로메다에는 약 1,000억 개의 별이 있는 것으로 추정됩니다.밀크드로메다의 이름은 그리스 신화에서 유래했습니다. 여신 헤라가 아들인 헤라클레스를 불멸하게 만들기 위해 자신의 모유를 먹였는 헤라클레스가 젖을 빨아먹는 동안 쏟아진 우유가 하늘에 뿌려져 은하수가 되었다고 합니다.밀크드로메다를 맨눈으로 볼 수 있습니다. 농촌 지역의 밝은 밤하늘에서 은하수는 흐릿한 띠처럼 보입니다. 사진 촬영을 통해 밀크드로메다를 더욱 선명하게 촬영할 수 있습니다.밀크드로메다는 태양계를 포함한 수천억 개의 별들의 집입니다. 우리는 밀크드로메다의 나선 팔 중 하나에 위치하고 있습니다. 밀크드로메다의 중심부는 우리로부터 약 26,000광년 떨어져 있습니다.밀크드로메다는 안드로메다 은하와 충돌할 것으로 예상됩니다. 약 40억 년 후 안드로메다 은하와 밀크드로메다는 서로 충돌하여 하나의 거대한 은하를 형성할 것으로 예상됩니다.다음은 밀크드로메다에 대한 몇 가지 흥미로운 사실입니다.밀크드로메다에는 약 1,000억 개의 별이 있습니다.밀크드로메다의 지름은 약 10만 광년입니다.밀크드로메다의 중심부는 우리로부터 약 26,000광년 떨어져 있습니다.밀크드로메다는 안드로메다 은하와 충돌할 것으로 예상됩니다.밀크드로메다를 맨눈으로 볼 수 있습니다.다음은 밀크드로메다의 이미지입니다.이 이미지는 유럽 남방 천문대의 매우 큰 망원경(VLT)으로 촬영되었습니다. 이 이미지에는 밀크드로메다의 중심부와 나선 팔이 보입니다.답변이 마음에 드셨다면 드셨다면 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 10광년 떨어져있는 별의 외계인을 향해 빛의 속도로 날아가며 외계인을 지켜본다면 외계인의 성장은 어딴 속도로 보이나여?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.10억 광년 떨어진 외계인을 향해 빛의 속도로 날아가면서 외계인의 서장을 지켜본다면 상대성 이론에 따르면 시간 지연과 공간 수축 현상이 발생하여 다음과 같은 특이한 경험을 할 수 있습니다.빛의 속도로 이동하는 관찰자에게는 시간이 더 느리게 흐르게 됩니다. 즉, 외계인의 관점에서 보면 10억 년이 지나더라도, 관찰자에게는 훨씬 더 짧은 시간이 지난 것처럼 느껴질 것입니다.이는 쌍둥이 역설과 비슷한 개념으로, 서로 다른 속도로 이동하는 두 사람의 시간 흐름이 서로 다르게 나타나는 현상입니다.빛의 속도로 이동하는 관찰자에게는 이동 방향에 있는 공간이 수축됩니다. 10억 광년 떨어진 외계 행성은 관찰자에게 훨씬 더 가까이 있는 것처럼 보일 것입니다.이는 마치 우주선이 워프 엔진을 사용하여 공간을 단축하는 것과 유사한 현상입니다.관찰자는 10억 년 전의 외계인의 모습을 볼 수 있을 것입니다. 현재 외계인의 모습이 아니라 10억 년 전 과거의 외계인의 모습을 볼 수 있습니다.이는 마치 시간을 거슬러 올라가 과거를 관찰하는 것과 비슷한 경험입니다.외계인의 성장에서 나오는 빛은 도플러 효과로 인해 파장이 길어져 붉게 변해 보일 것입니다. 즉, 외계인의 성장은 실제보다 더 붉게 보일 것입니다.이는 움직이는 물체에서 나오는 빛의 파장이 변하는 현상입니다.빛의 속도로 이동하는 관찰자는 엄청난 중력에 의해 시공간이 휘어지는 현상을 경험할 수 있습니다. 이는 블랙홀 주변에서 발생하는 현상과 유사하며, 관찰자의 시야가 왜곡되고 시간 흐름이 더욱 느려질 수 있습니다.실제로 빛의 속도로 이동하는 것은 현실적으로 불가능합니다. 빛의 속도로 이동하기 위해서는 무한한 에너지가 필요하기 때문입니다.이 시나리오는 상대성 이론을 기반으로 한 가상의 상황이며, 실제로 외계인을 만나는 경우 어떤 일이 일어날지는 알 수 없습니다.10억 광년 떨어진 외계인을 향해 빛의 속도로 날아가면서 외계인의 서장을 지켜본다면 시간 지연, 공간 수축, 도플러 효과, 블랙홀 효과 등 다양한 특이한 경험을 할 수 있지만실제로 이러한 경험을 하는 것은 불가능합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. tensegrity 중력을 거스르는 구조물에 대해 설명해주세요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.텐세그리티 구조물은 압축력을 받는 부재와 인장력을 받는 부재로 구성된 구조물입니다. 텐세그리티 구조물은 압축력과 인장력이 서로 균형을 이루면서 안정적으로 유지됩니다.텐세그리티 구조물이 중력을 거스르는 것처럼보이는 이유는 다음과 같습니다.텐세그리티 구조물은 압축력을 받는 부재와 인장력을 받는 부재로 구성되어 있습니다. 압축력을 받는 부재는 구조물을 압축하려는 힘을 받고, 인장력을 받는 부재는 구조물을 당기는 힘을 받습니다. 이 두 힘이 서로 균형을 이루면서 구조물이 안정적으로 유지됩니다.텐세그리티 구조물은 중력에 의해 아래로 당겨지지만, 인장력을 받는 부재가 중력에 대한 저항력을 제공합니다. 인장력을 받는 부재는 구조물을 위로 당기는 힘을 제공하여 중력에 의해 구조물이 무너지지 않도록 합니다.텐세그리티 구조물은 일반적인 구조물에 비해 가벼운 무게를 가지고 있습니다. 가벼운 무게는 중력에 대한 저항력을 높이고구조물을 더욱 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다.텐세그리티 구조물은 압축력을 받는 부재에 압축력이 집중되지 않도록 설계됩니다. 압축력이 집중되면 구조물이 무너질 위험이 높아집니다. 텐세그리티 구조물은 압축력을 여러 부재에 분산시켜 구조물의 안정성을 높입니다.텐세그리티 구조물은 일정한 형태를 유지하는 것이 아니라, 외부 힘에 따라 변형될 수 있습니다. 이러한 유연성은 구조물에 가해지는 힘을 흡수하고 구조물을 더욱 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다.텐세그리티 구조물은 중력을 거스르는 구조물이 아니라, 압축력과 인장력의 균형을 통해 안정적으로 유지되는 구조물입니다. 텐세그리티 구조물은 가볍고, 안정적이며, 유연한 특징을 가지고 있어 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.건축: 텐세그리티 돔, 텐세그리티 브릿지엔지니어링: 텐세그리티 안테나, 텐세그리티 로봇예술: 텐세그리티 조각, 텐세그리티 설치물답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 혹등고래와 인간이 의사소통을 했다고 하는데요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인간과 혹등고래의 의사소통은 과학자들이 오랫동안 꿈꿔왔던 일이며최근 몇 년 동안 몇 가지 흥미로운 연구 결과가 발표되었습니다.과학자들은 혹등고래의 노래를 분석하여 그들의 사회 구조, 짝짓기 행동, 먹이 찾는 방법 등에 대한 정보를 얻고 있습니다. 또한, 인공 지능 기술을 사용하여 혹등고래 노래를 번역하는 연구도 진행되고 있습니다.과학자들은 수중 스피커를 사용하여 혹등고래에게 인간의 메시지를 전달하는 연구를 진행했습니다. 2013년에는 미국과 캐나다 연구팀이 혹등고래 트웨인에게 안녕하세요, 트웨인이라는 메시지를 전달하는 데 성공했습니다.과학자들은 혹등고래의 소리를 기반으로 인공적인 언어를 개발하여 혹등고래와 소통하려는 연구를 진행하고 있습니다. 2017년에는 미국 연구팀이 혹등고래에게 숫자를 가르치는 데 성공했습니다.과학자들은 혹등고래에게 물리적인 접촉을 통해 의사소통하려는 연구를 진행하고 있습니다. 2015년에는 프랑스 연구팀이 혹등고래의 몸을 쓰다듬고 마사지하면서 소통하는 데 성공했습니다.미래에는 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 사용하여 인간과 혹등고래의 직접적인 의사소통이 가능할 것으로 기대됩니다.현재 인간과 혹등고래의 의사소통은 초기 단계에 있지만, 앞으로 더 많은 연구를 통해 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 사막이 유독 일교차가 큰 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.사막의 일교차가 유독 큰 이유는 다음과 같습니다.맑은 하늘과 건조한 공기는 태양복사를 거의 반사하지 않고 흡수하여 지표면 온도를 빠르게 상승시킵니다. 모래는 비열이 낮아 다른 물질보다 빠르게 뜨거워집니다.낮에 흡수된 열은 다시 우주로 방출되지만, 건조한 공기는 열을 잘 보유하지 못하여 지표면 온도가 빠르게 감소합니다. 밤에는 구름도 적기 때문에 지표면에서 방출된 열이 우주로 빠르게 탈출합니다.수증기는 온실 가스 역할을 하여 지표면 온도를 유지하는 데 도움을 줍니다. 사막은 수증기가 매우 적기 때문에 낮에 흡수된 열이 밤에 쉽게 방출되어 일교차가 커집니다.사막의 모래는 밝은 색을 띠고 있어 태양복사를 많이 반사합니다. 반사된 태양복사는 대부분 우주로 방출되어 지표면 온도에 큰 영향을 미치지 않습니다.사막은 대기 순환이 약하여 낮에 뜨거워진 공기가 다른 지역으로 이동하지 못하고 지표면에 머무르게 됩니다. 밤에는 찬 공기가 유입되지 않아 지표면 온도가 더욱 낮아집니다.사막은 주변 지역보다 높은 곳에 위치하는 경우가 많아 찬 공기가 유입되기 어렵습니다. 또한, 산맥 등의 지형적 장애물은 찬 공기의 이동을 방해하기도 합니다.이러한 요인들이 복합적으로 작용하여 사막의 일교차가 유독 커지는 것입니다. 낮에는 뜨겁고 밤에는 추운 극심한 온도 변화는 사막 환경에 적응하지 못한 생물들에게 큰 위협이 됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 고래들은 서로 간에 의사소통이 가능한 생명체라 할 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.고래는 서로 의사소통이 가능합니다. 고래는 다양한 소리를 사용하여 정보를 전달하며, 이는 종, 상황, 개체마다 다양하게 나타납니다.혹등고래와 같은 일부 종은 복잡하고 아름다운 노래를 부릅니다. 이 노래는 수백 킬로미터 밖에서도 들을 수 있으며, 짝을 유혹하거나 영역을 표시하는 데 사용됩니다짧고 펄스 형태의 소리입니다. 먹이를 찾거나 포식자를 감지하는 데 사용됩니다.다양한 주파수와 패턴으로 구성된 소리입니다. 위협, 위험, 먹이 위치 등 다양한 정보를 전달하는 데 사용됩니다.고래는 꼬리, 지느러미, 몸통을 사용하여 의사소통을 할 수도 있습니다. 꼬리를 치거나 물방울을 뿜는 행동은 위협이나 불만을 표시하는 데 사용될 수 있습니다.과학자들은 고래의 의사소통을 연구하기 위해 다양한 방법을 사용하고 있습니다. 수중 마이크를 사용하여 고래의 소리를 녹음하고 분석하거나, 위성 태깅을 통해 고래의 이동 경로를 추적하는 등의 연구가 진행되고 있습니다.고래의 의사소통은 먹이를 찾고, 포식자를 피하고, 서로 협력하며, 번식하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 고래의 의사소통을 연구함으로써 우리는 이 놀라운 생물들에 대한 이해를 높일 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 목성과 토성은 몇개의 위성을 가지고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.2023년 12월 24일 현재 토성은 145개 목성은95개의 위성을 보유하고 있습니다. 현재 위성 개수는 토성이 더 많습니다.2023년 2월에는 목성이 128개 토성이 82개의 위성을 가지고 있어 당시에는 목성이 더 많은 위성을 가지고 있었습니다.이러한 차이는 다음과 같은 이유 때문입니다.과학자들은 지속적으로 새로운 위성을 발견하고 있습니다. 2023년 2월에는 토성의 62개 목성의 53개 새로운 위성이 발견되었습니다.국제천문연맹(IAU)은 위성의 정의를 변경했습니다. 2006년에는 1km 이상의 크기만 위성으로 인정했지만 2019년에는 300m 이상의 크기만위성으로 인정하게 되었습니다.질문에 대한 답은 질문 시점과 위성 정의에 따라 다를 수 있습니다.현재(2023년 12월 24일) 기준으로는 토성이 145개 목성이 95개의 위성을 가지고 있어토성이 더 많은 위성을 가지고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.