안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
생물·생명
Q. 소나무의 원산지는 어느 지역에서 시작되었나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소나무는 분류학적으로 Pinus 속에 속하는 수종으로 전 세계적으로 110여종이 넘는 다양한 소나무 종이 존재합니다.소나무류의 원산지는 주로 북반구의 온대 지역으로 유럽 아시아 북아메리카에 걸쳐 다양한 환경에서 자라고 있으며 특히 한국 중국 일본 러시아의 동북 아시아 지역에서 다수의 소나무 종이 자생하고 있습니다.각기 다른 이름의 소나무들은 현지의지리적 또는 환경적 특성 혹은 나무의외형적 특징 등에 따라 분류되고명명되었을 수 있습니다. 주로 한국의 금강산 지역에서 자생하며 한국과 중국 러시아 등지에분포하는 한 종류의 소나무입니다.해안가에서 자라는 튼튼한 품종으로 바람과 염분에 강한 특성을 갖고 있습니다.반송은 한국과 일본 중국의고산지대를 포함한 여러 지역에 자생하는 소나무 종입니다.소나무의 한 변종으로 적색을 띠는 나무 껍질로 인해붙여진 이름일 수 있습니다.북아메리카 동부가 원산지인 소나무로 매우 건조하고 가난한 토양에서도 잘 자라는 특성이 있습니다.소나무들은 각기 다른 기후 조건지질 고도 및 토양 종류에 적응하면서 다양한 환경에서 진화해 왔습니다. 각 종의 정확한 원산지와 진화 역사는 학술적 연구와 유전자 분석 등을 통해 파악될 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 지표면안으로 들어 갈 수록 중력은 낮아 진다고 하는데요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구와 같은 천체의 표면으로부터 멀어질수록 중력은 약해진다는 것이 대체적으로 맞습니다. 이는 뉴턴의 중력 법칙에 따라 두 물체간의 거리가 증가함에 따라 중력이 제곱으로 감소하기 때문입니다그러나 지구 내부로 깊이 들어갈수록 중력이 어떻게 변하는지는조금 더 복잡합니다.지구의 표면을 파고 들어가면 지구의 반지름에 비례해서 표면에서부터 지점까지의 질량만이 중력을 발생시키는것으로 간주됩니다.당신이 지구 내부의 어느 지점에있다면 그 지점 위에 있는 모든 질량은 중력 효과를 상쇄시키기때문에 고려하지 않습니다. 중심으로 내려갈수록 그 지점에 영향을 주는 지구의 질량은 줄어들고 이에 따라 중력이 감소합니다. 지구의 중심에서는 모든 방향으로의 중력이 서로 상쇄되어 중력은 0이 됩니다.이제 질문의 주된 부분인 천체 형성에 대해 살펴보면 중력은 천체 형성의 핵심적 역할을 했습니다. 태양계 초창기에는 우주 먼지와 가스 구름으로부터 행성과 다른 천체들이 형성되었습니다. 초기의 가스와 먼지 구름은 우주 공간에 무작위로 분포해있었을 테지만 중력은 분자들이 서로 끌어당기는 힘을 제공하였습니다. 초기에는 이러한 분자들 사이의 중력이 매우 미약했을지라도 물질이 뭉치기 시작하면서 그 중력은 점점 강해졌습니다.물질이 충분히 모이면 중력은 해당 지역의 중심지 점점 더 많은 가스와 먼지를 끌어당기게 됩니다. 갈수록 더 많은 물질이 모여들면서 생성되는중력의 크기는 점점 증가하고 결국 이로 인해 별이나 행성과 같은 천체가 형성됩니다.이 과정에서 중심에 위치한 질량은 주변 질량을 끌어당기는 데 중요한 역할을 하며 결국 충분히큰 크기의 천체가 탄생하게 됩니다.지구 중심에서 중력이 0이라는 사실은 행성 형성에 모순이 아닙니다. 천체가 형성되는 과정은 중심이 아닌 주변의 가스와먼지가 중력에 의해 서서히 모여들어 함께 뭉칠 때 시작되며 이 모여진 물질이 점차적으로 중력을 갖고지금의 행성이나 별이 되어가는 과정입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
기계공학
Q. 차를 운전하는 것과 옆에서 타고 갈때 멀미하는것이 다른 이유가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.멀미는 운동 감각과 균형을 담당하는 내이의 반고리관 눈에서 보는정보 그리고 인체의 감각 기관이 보내는 신호 사이의 불일치에서 비롯됩니다. 멀미는 제어할 수 없는 상황에서 더 자주 일어납니다. 뒷좌석에 타 있을 때는 차량의 움직임을 예측하지 못하고 제어할 수 없기 때문에 내이와 눈에서 받는 정보가 서로 일치하지 않을 수 있습니다.운전을 할 때는 차량을 직접 제어함으로써 차량의 움직임을 예측할 수 있고 이에 따라뇌는 감각적 불일치를 덜 느낍니다.운전을 할 때는 도로와 주변 환경을 끊임없이 주시합니다. 이러한 시각 정보가 내이에서 느끼는 운동 감각과 일치하기 때문에 멀미가 덜 발생합니다. 차량의 뒷좌석에 앉아 있을 때는 창 밖을 보는 것이 제한되고 읽기나 스마트폰 사용과 같은 활동에 집중하면 시각 정보와 내이에서의 움직임 감지가 일치하지 않게 되어 멀미를 더 쉽게 느낄 수 있습니다.운전자는 차량이 움직이기 전에 무엇을 할 것인지를 알고 있기 때문에 뇌는 이에 대한 준비를 할 수 있습니다. 회전하기 전에 감속하거나 가속하기 전에 몸을 조금 뒤로 기대는 등의 준비 동작이 더 용이합니다.운전 중에는 차량 운행에 집중을 하게 되는데 이는 뇌가 다른 감각적 자극에 덜 민감하게 반응하도록 합니다. 집중력이 높은 상태에서는 뇌가 멀미와 관련된 감각적 불일치를 덜 인식할 수 있습니다.멀미 예방을 위해 승객일 때는 가능하다면 앞으로 나아가는 방향을 볼 수 있는 자세를 취하거나 horizon을 바라보며 시각적 안정성을 높이는 방법을 사용해 볼 수 있습니다. 더불어 공기 순환이 잘 되고시원하고 쾌적한 환경을 유지하는 것도 도움이 될 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 물제나 형상에 대해 인어가 어떻게 결정되었는지 궁금합니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.언어는 사회적으로 구성된 체계이며 단어와 그 의미는 시간이 지남에 따라 변화하고 발전해왔습니다. 책상 의자 컵 과 같은 사물의 명칭들은 오랜 역사적 과정을 통해 형성되었는데 이 과정에는 여러 요소가 복합적으로 작용합니다.어떤 사물이나 개념을 특정한 목적으로 사용함에 따라 그에 맞는 명칭이 붙습니다. 의자는 앉는 목적에 의해 정의되며 이러한 공통적 쓰임에 기반하여 사람들은 언어적 합의를 이루게 됩니다.몸체의 형태 또는 외관은 명칭에 영향을 줄 수 있습니다. 컵이라는 단어는 그 용기가 갖고 있는 특정한 모양과 구조에서 기인하였을 가능성이 높습니다.언어는 사용되는 사회 내에서 합의된 의사소통의 수단입니다. 사물에 대한 명칭은 그룹 내에서 상호작용을 통해 점차적으로 정립되며 이는 교육 문화 교류 공동의 경험을 통해 전달되고 공고히 됩니다.많은 단어들은 기원적으로 더 오래된 언어에서유래하였습니다. 많은 한국어 어휘는 한자어에서 파생되었거나원시 한국어 또는 다른 언어들로부터 영향을 받았습니다.특정 문화 또는 언어 사용 환경의 특성은 사물에 대한 명칭을 형성하는 데 중요할 수 있습니다. 한 지역에서 사용되는 용어는 다른 지역의 용어와 다를 수 있으며 이는 특정 지역의 역사 관습 그리고 환경에 의해 달라질 수 있습니다.사회적 합의는 일반적으로 형식적인 과정이라기보다는 무형의 자연스럽게 일어나는 과정입니다. 언어 사용자들이 일상적인 소통을 통해 공유하는 경험과 상호 이해를 바탕으로 단어의 의미가 서서히 고정되는 방식으로 이루어집니다. 사전 편찬자들이나 학자들은 이 과정을 관찰하고 문서화하여 언어의 체계를 정리하고 표준화하는 데 기여합니다.책상 의자 컵과 같은 사물의 명칭은 일종의 사회적 합의의 결과라고 볼 수 있습니다. 이 합의는 대체로 공식적인 규범보다는 사용자들의 오랜 사용과 관행에 의해 자연스럽게 형성되었지만 이 과정은 일반적으로 글로 책과 같은 매체에 정리되어 사회적으로 널리 인정받고 이후 세대에도 전달되어 갑니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 물위를 달리는 수상 버스는 어떤 원리로 물에 뜨나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수상 버스는 앰피비어스 버스라고도 불리며 육지와 물 위에서 모두운행할 수 있는 특수 설계된 차량입니다. 이러한 차량은 다음과 같은 주요 원리로 작동합니다수상 버스는 물이 차량 내부로 들어가지 않도록 완전히 밀폐된 구조로 설계됩니다. 창문과 문 그리고 기타 틈새들이 물이 들어갈 수 없도록 방수 처리되어 있습니다.차체는 물에 부유할 수 있도록 경량화된 소재로 만들어지며 보통 중공 구조를 가짐으로써충분한 부력을 생성하고 물위에 뜰 수 있도록 합니다.물위에서는 육상에서 사용하는 바퀴 대신 보트처럼 수상에서 주로 사용되는 프로펠러나 제트 구동 방식을사용해 움직입니다. 일부 수상 버스는 바퀴가 프로펠러 역할을할 수도 있지만 대부분은 물 위에서의 운행을 위해 별도의 수상 추진 장치를갖추고 있습니다.육상에서와 마찬가지로 조향 장치를 이용해 조종물위에서는 더 복잡한 조종 기술이 필요할 수 있습니다. 때에 따라서는 물 위에서 특별한 조종 방식을도입해야 할 수도 있습니다.안전과 관련해서는 수상과 육상 모두의 안전 기준을충족해야 하며 각각의 운행 환경에 맞는 구명 장치나 안전 장비를 갖추고 있어야 합니다.기초적인 원리는 이러각각의 수상 버스는 제조사나 모델에 따라 차이가 있을 수 있으니 특정한 수상 버스에대한 보다 상세한 정보가 필요하다면 해당 차량의 제조사나자료를 참조하는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구주변에 생기는 오로라는 왜 원모양으로만 형성이 되는걸까요???
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.오로라가 원 모양인 이유는 지구 자기장의 구조와 관련이 있습니다. 지구 자기장은 지구를 둘러싸고 있는 보이지 않는 자기장이며, 이 자기장은 태양풍으로부터 지구를 보호하는 역할을 합니다.북극에 두 개의 자극을 가지고 있으며이 자극을 연결하는 선을 지구 자기 축이라고 합니다. 지구 자기 축은 지구 중심에서 약 1000km 떨어진 지점에 위치하고 있습니다.태양풍은 태양으로부터 끊임없이 방출되는 고에너지 입자의 흐름입니다. 태양풍은 지구 자기장에 의해 굴절되어 지구 자기 축 주변에 집중됩니다. 이 집중된 태양풍 입자들은 지구 대기권과 충돌하여 오로라를 발생시킵니다.오로라는 지구 자기 축 주변에 형성되는 원통형 영역에서 발생합니다. 이 영역은 오로라 타원이라고 불리며, 지구 표면에서 보면 오로라 벨트로 나타납니다. 오로라 벨트는 남극과 북극 주변에 위치하며주로 고위도 지역에서 관찰됩니다.오로라의 색깔은 대기권의 어떤 원자와 분자가 들뜨는지에 따라 달라집니다.녹색: 산소 원자 (557.7nm) 붉은색: 산소 분자 (630.0nm)푸른색: 질소 분자 (427.8nm)오로라는 밤하늘에 나타나는 아름다운 자연 현상입니다. 오로라를 관찰하기 가장 좋은 곳은 남극과 북극 주변의 고위도 지역입니다. 낮은 위도 지역에서도 맑은 밤하늘과 충분히 어두운 환경이 주어진다면 오로라를 관찰할 수 있습니다.오로라는 남극과 북극에서만 볼 수 있는 것은 아닙니다. 하지만, 고위도 지역에서 볼 확률이 더 높습니다.오로라는 사진 촬영을 통해 기록할 수 있습니다.오로라는 관광 명소로도 인기가 많습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 대기권 돌파할 때 불이 붙는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.대기권 돌파 시 우주선은 고속으로 대기와 마찰하여 엄청난 열을 발생시킵니다. 이 열은 최대 5,000°C 이상까지 올라갈 수 있으며 이는 우주선 표면의 일부가 녹거나 연소될 수 있는 온도입니다.대기권 진입 시 우주선 주변의 공기는 고온의 플라즈마 상태로 변합니다. 이 플라즈마가 다시 재결합될 때 엄청난 에너지를 방출하며 이 에너지는 불꽃이나 빛의 형태로 나타납니다.대기권 진입 시 우주선과 공기 분자는 서로 충돌하여 이온화됩니다. 이 과정에서 에너지가 방출되며 이 에너지는 불꽃이나 빛의 형태로 나타납니다.우주선 표면에 열 차폐재를 사용하여 마찰 열로부터 보호합니다. 우주선의 형태를 공기 역학적으로 설계하여 마찰을 줄입니다.ablative material: 마찰로 인해 녹아내리는 특수한 재료를 사용하여 열을 흡수합니다.대기권 돌파 시 불꽃이 보이는 것은 짧은 순간이며실제로 우주선이 불타는 것은 아닙니다.불꽃의 색깔은 주변 대기의 성분에 따라 다릅니다.대기권 돌파 시 발생하는 열은 우주선 내부에도 영향을 미칠 수 있으므로 우주선 내부의 온도를 조절하는 시스템이 필요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 하늘이 빛나는 달의 표면 온도는 얼마나 되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.달의 표면 온도는 낮과 밤, 그리고 위도에 따라 매우 다양하게 변합니다.태양빛이 직접 비추는 달 표면의 온도는 최대 123°C까지 올라갈 수 있습니다. 적도 부근의 온도는 더 높아질 수 있습니다.태양빛이 닿지 않는 달 표면의 온도는 최저 -233°C까지 떨어질 수 있습니다. 특히, 극지방의 온도는 더 낮아질 수 있습니다.태양빛을 더 많이 받는 적도 부근의 온도는 극지방보다 높습니다.태양빛을 덜 받는 극지방의 온도는 적도 부근보다 낮습니다.달은 자전 속도가 느려서 하루가 29.53일입니다. 이 때문에 달 표면은 오랜 시간 동안 태양빛에 노출되거나 어둠 속에 머물게 됩니다.달에는 대기권이 없기 때문에 태양 에너지를 흡수하거나 방출하는 데 효율적이지 않습니다.달 표면은 바위와 먼지로 이루어져 있으며, 이는 열을 잘 전달하지 않습니다.과학자들은 다양한 방법을 사용하여 달 표면 온도를 측정합니다.적외선 센서를 탑재한 위성을 사용하여 달 표면 온도를 측정합니다.달 표면에 착륙한 탐사선을 사용하여 온도를 직접 측정합니다.달 표면의 극심한 온도 변화는 생명체 존재에 악영향을 미칩니다.달 탐사를 위한 우주선 및 탐사 장비는 극한의 온도 환경을 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
물리
Q. (아프리카)코끼리의 근력을 가진 인간의 강함
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.고릴라의 악력이 300kg이라고 가정할 때 코끼리급 악력을 가진 .인간의 악력은 정확히 계산하기 어렵습니다. 동물의 종류마다 근육 구조, 체중, 크기 등이 다르므로 악력을 직접 비교하는 것은 적절하지 않습니다.인간의 경우에도 성별, 체격, 근육량 등에 따라 악력이 크게 달라질 수 있습니다.악력 측정 방법에 따라 결과가 달라질 수 있습니다.하지만 일반적인 인간의 악력과 코끼리의 악력을 비교해보면, 코끼리가 훨씬 강력한 악력을 가지고 있다는 것을 알 수 있습니다. 평균적인 인간의 악력은 약 40kg에서 60kg 정도입니다.코끼리의 악력은 약 5톤에서 6톤 정도로 추정됩니다. 이는 인간의 악력보다 약 100배에서 150배 정도 강력합니다.따라서 코끼리급 악력을 가진 인간의 악력은 4000kg에서 9000kg 정도 될 것으로 예상할 수 있습니다. 하지만 이는 추정치이며, 실제로 이러한 악력을 가진 인간이 존재하는지 여부는 알 수 없습니다.코끼리는 엄청난 악력을 이용하여 나무를 부러뜨리거나 먹이를 뜯는 데 사용합니다.인간은 도구를 사용하여 악력 부족을 보완하고 다양한 작업을 수행합니다.악력은 전신 근력과 밀접하게 관련되어 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 태양계와 비슷한 행성계는 지금도 태어나고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양계와 비슷한 행성은 지금도 생겨나고 있습니다. 천문학자들은 새로운 행성 형성 과정을 관찰하고 연구하기 위해 다양한 방법을 사용하고 있습니다.행성은 먼지와 가스로 이루어진 원시 행성계 원반에서 형성됩니다. 원반 중심부의 밀집된 가스는 중력에 의해 끌어당겨 별을 형성합니다. 남은 먼지와 가스는 서로 충돌하고 뭉쳐 점점 더 커지며, 결국 행성이 됩니다.천문학자들은 고성능 망원경을 사용하여 태양계 밖의 행성을 직접 촬영하고 있습니다.행성이 별 주위를 공전하면서 별의 빛이 일정하게 흔들리는 현상을 이용하여 행성의 존재를 확인합니다.행성이 별 앞을 지나갈 때 별빛이 약하게 차단되는 현상을 이용하여 행성의 크기와 구성 성분을 분석합니다.행성이 먼 별의 빛을 굴절시키는 현상을 이용하여 행성의 질량을 측정합니다. 태양과 비슷한 별 주위를 공전하는 행성은 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 거주 가능 영역에 위치해야 합니다.지구와 비슷한 크기의 행성은 대기권을 유지하고 액체 상태의 물을 유지할 가능성이 높습니다.암석과 얼음으로 이루어진 행성은 생명체를 유지할 수 있는 환경을 조성할 가능성이 높습니다.최근 수십 년 동안 천문학자들은 태양계 밖에서 수천 개의 행성을 발견했습니다. 그 중 일부는 태양계와 비슷한 특징을 가진 행성들입니다. 케플러-186f는 태양과 비슷한 별 주위를 공전하는 지구 크기의 행성이며Kepler-452b는 태양과 비슷한 별 주위를 공전하는 거주 가능 영역에 위치한 행성입니다.향후 더욱 발전된 관측 기술과 분석 방법을 통해 태양계와 비슷한 행성, 심지어 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성을 발견할 수 있을 것으로 기대됩니다.외계 행성 중 일부는 슈퍼 지구라고 불리는 지구보다 크고 무거운 행성입니다.다른 외계 행성은 가스 거인이라고 불리는 목성과 같은 거대한 행성입니다.천문학자들은 외계 행성의 대기권을 분석하여 생명체 존재 가능성을 찾고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다