안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
생물·생명
Q. 공룡들은 어떻게 그렇게 큰 몸집을 가질 수 있었을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.공룡은 지구 역사상 가장 성공적인 생명체 중 하나이며그 엄청난 크기는 오랫동안 사람들의 상상력을 사로잡았습니다. 어떻게 공룡들은 그렇게 거대한 몸집을 가질 수 있었을까요?공룡의 거대한 몸집은 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다.공룡 시대에는 육식 공룡의 경쟁이 비교적 적었고 풍부한 먹이가 존재했습니다. 이는 공룡들이 큰 몸집으로 성장하는 데유리한 환경을 제공했습니다.공룡은 포유류보다 체온 조절 능력이 뛰어났습니다. 이는 더높은 신진대사 속도를 가능하게 하여 더 많은 먹이를 섭취하고 더 큰 몸집으로 성장할 수 있도록 했습니다.공룡은 강력한 근육 튼튼한 뼈 효율적인 호흡기 등 거대한 몸집을 지탱할 수 있는 다양한 기술적 진화를 이루었습니다.공룡의 정확한 개체수를 파악하는 것은 어렵지만 화석 증거와 생태학적 모델링을 통해 추정할 수 있습니다. 연구 결과에 따르면 공룡 시대에는 수십억 마리의 공룡이 지구에 서식했을 것으로 추정됩니다.공룡은 다양한 방법으로 거대한 몸집을 유지했습니다.공룡은 식물 동물 등 다양한 먹이를 섭취했습니다. 초식 공룡은 엄청난 양의 식물을 먹어야 했습니다.공룡은 에너지를 절약하기 위해 대부분의 시간을 쉬면서 보냈습니다.공룡은 무리를 지어 생활함으로써 포식자로부터 자신들을 보호하고먹이를 더 효율적으로 확보했습니다.공룡은 약 6천 6백만년 전에 멸종했습니다. 멸종 원인은 여전히 연구 중이지만 소행성 충돌 화산 폭발기후 변화 등 여러 요인이 복합적으로 작용했을 것으로 추정됩니다.공룡의 거대한 몸집은 생태적 환경 체온 조절 능력기술적 진화 등 여러 요인이 복합적으로작용한 결과입니다. 공룡은 다양한 방법으로 거대한 몸집을 유지했지만 결국 멸종하고 말았습니다.공룡의 흥미로운 역사는 지구 생명체의 다양성과 변화에 대한 중요한 교훈을 제공합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주 기원을 밝혀 내기 위해 소행성 베누에서 채취한 토양 시료가 어떤 역할을 하는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소행성 베누는 태양계 형성 초기의 물질을 그대로 간직하고 있는 것으로 추정되는 소행성입니다.2023년 10월 나사의 탐사선 오시리스-렉스는베누에서 250g의 토양을 채취하여 지구로 가져왔습니다. 이 토양은 태양계 형성 과정과 지구 생명체 기원에 대한 중요한 단서를 제공할 것으로 기대됩니다.베누 토양 연구는 다음과 같은다양한 실험을 통해 진행되고 있습니다.토양 구성 원소를 분석하여 태양계 형성 초기의 물질 조성을 파악합니다.동위원소 비율을 분석하여 태양계 형성 시기와 진화 과정을 연구합니다.토양 내 유기 화합물을 분석하여 지구 생명체 기원에 대한 가능성을 탐색합니다.토양 구성 광물을 분석하여 베누의 지질학적 특성을 연구합니다.베누 토양 연구 결과는 다음과 같은 방식으로 우주 기원을 파악하는 데 활용됩니다.토양 구성 원소와 동위원소 비율은 태양계 형성 모델을 검증하고 개선하는 데 사용됩니다.토양 내 유기 화합물은 지구 생명체 구성 요소의 기원을 추적하는 데 도움을 줄 수 있습니다.토양 광물은 태양계 형성 초기의 환경 조건에 대한 정보를 제공합니다.베누 토양 연구는 태양계 형성 과정과 지구 생명체 기원에 대한 중요한정보를 제공할 수 있습니다.다른 행성의 생명체 탐색에도 도움이 될 것으로 기대됩니다.소행성 베누 토양 연구는 아직 초기 단계이지만 우주 기원에 대한 새로운 지식을 얻을 수있는 중요한 기회입니다. 앞으로 더 많은 연구 결과를 통해 태양계와지구에 대한 이해를 더욱 높일 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양차단막 연구 결과 실제로 얼마나 구현이 가능할까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구 온난화는 전 세계적으로 심각한 위협이 되고 있습니다. 이를 해결하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있는데 그 중 하나가지구와 태양 사이에 거대한 차단막을 설치하는 계획입니다. 이 계획은 태양 에너지를 차단하여 지구 온도를 낮추는 효과를 기대할 수 있습니다.차단막 설치 방법은 여러 가지가 제안되고 있습니다.거대한 우주 거울은 태양 에너지를반사하여 지구로들어오는 햇빛을 줄이는 방법입니다.우주 먼지 방패는 태양 에너지를 흡수하여 지구 온도 상승을 막는 방법입니다.태양광 차단판은 태양 에너지를 일부 차단하여 지구 온도 상승을 늦추는 방법입니다.차단막 설치 계획은 기술적으로 많은 과제를 가지고 있습니다차단막은 매우 크고 무거워야 하기 때문에 제작과 발사가쉽지 않습니다.차단막은 지구와 태양 사이에 정확한 위치를 유지해야 하기 때문에 궤도 유지 기술이 필요합니다.차단막은 우주 환경에서 오랫동안 안정적으로 작동해야 합니다.차단막 설치에는 엄청난 비용이 소요될 것으로 예상됩니다.차단막 설치 계획은 윤리적인 논쟁도불러일으키고 있습니다.자연에 대한 영향 차단막은 지구의기후 시스템에 영향을 미칠 수 있으며 예상치 못한 결과를 초래할 수 있습니다.국제 협력 필요 차단막 설치는 국제적인협력이 필수적이지만 국가 간의 이해관계 조율이 쉽지 않습니다.지구와 태양 사이에 차단막을 설치하는 계획은 지구온난화를 해결하기 위한 잠재적인 방법이지만기술적 윤리적 경제적인 문제 등 많은 과제를 해결해야 실현 가능성이 높아질 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
기계공학
Q. 3D 프린터로 음식을 만들 수 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.3D 프린터는 다양한 재료를 사용하여 3차원 물체를 제작하는 기술입니다. 최근에는 음식 분야에서도 3D 프린팅 기술이 활용되고 있습니다. 3D 프린터로 빵 쿠키 초콜릿 등 간단한 음식을 만들 수 있으며 심지어 샌드위치 파스타 피자 등 조리된음식까지 만들 수 있습니다.창의적인 음식 제작 3D 프린터를 사용하면 기존에는 불가능했던 독창적인 형태의음식을 만들 수 있습니다.정밀한 제작 3D 프린터는원하는 모양과 크기로 정밀하게 음식을 제작할 수 있습니다.영양 조절 3D 프린터를 사용하면 개인의 영양 섭취 필요에맞춰 음식을 제작할 수 있습니다.음식 낭비 감소 3D 프린터는 필요한 만큼만 음식을 제작하기 때문에 음식 낭비를 줄일 수 있습니다.재료의 제한 3D 프린팅으로만들 수 있는 음식은 프린터에 사용할 수 있는 재료에 의해 제한됩니다.맛과 질감 3D 프린팅으로 만든 음식은 일반적으로 기존 방식으로 만든 음식보다 맛과 질감이 떨어질 수 있습니다.조리 시간 3D 프린팅으로음식을 만드는 데는 상대적으로 많은 시간이 걸릴 수 있습니다.가격 3D 프린터는 아직 비싼 장비이기 때문에 일반 가정에서 사용하기에는 어려울 수 있습니다.3D 프린터 음식 기술은 아직 초기단계이지만 앞으로 기술 발전과더불어 다양한 분야에서 활용될 것으로 예상됩니다. 개인 맞춤형 영양 식단 우주 식량 공급 미래 식량 문제 해결 등에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.3D 프린터 음식 기술은 음식 제작 방식을 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.아직 해결해야 할 과제들이 많습니다. 앞으로 기술 발전과 더불어 3D 프린터 음식 기술이 더욱 발전하고 대중화될 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
기계공학
Q. 3D 프린터로 만든 물체가 실제 물체와 같은 물리적 특성을 가질 수 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.3D 프린팅 기술은 다양한 소재를 사용하여 3차원 물체를 제작할 수 있는 기술입니다. 이 기술은 제조 의료 건축 등 다양한 분야에서활용되고 있습니다. 3D 프린팅으로 제작된 물체가 실제 물체와동일한 물리적 특성을 가질 수있는지에 대한 의문이 있습니다.3D 프린팅 물체의 강도는 여러 요인에 의해 영향을 받습니다.소재 3D 프린팅에 사용되는 소재는 다양하며 각 소재마다 강도가 다릅니다. 일반적으로 플라스틱 소재는 금속 소재보다 강도가 낮습니다.프린팅 방식 3D 프린팅 방식에따라 물체의 강도가 달라질수 있습니다. FDM 방식으로 제작된 물체는 SLS 방식으로 제작된 물체보다 강도가 낮습니다.프린팅 설정 프린팅 설정 물체의 강도에 영향을 미칩니다.충전율 층 높이 인필 패턴 등의 설정을 조정하여 강도를 높일 수 있습니다.후처리 3D 프린팅 후 물체를 열처리하거나 표면처리하는등의 후처리를 통해 강도를 높일 수 있습니다.3D 프린팅 물체는 실제 물체와다음과 같은 차이점을 가지고 있습니다.강도 3D 프린팅 물체는 일반적으로 실제 물체보다 강도가 낮습니다.밀도 3D 프린팅 물체는 실제 물체보다 밀도가 낮습니다.표면 거칠기 3D 프린팅 물체는 실제 물체보다 표면 거칠기가 높습니다.기공 3D 프린팅 물체는 실제 물체보다 기공이 많습니다.3D 프린팅 기술은 지속적으로 발전하고 있습니다. 새로운 소재 프린팅 방식 프린팅 설정 등이개발되면서 3D 프린팅 물체의 강도가향상될 것으로 예상됩니다. 후처리 기술의 발전도 3D 프린팅 물체의물리적 특성을 개선하는 데 기여할 것입니다.3D 프린팅 기술은 아직 발전 단계이지만다양한 분야에서 활용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.3 D 프린팅 물체의 강도는 실제 물체보다 낮지만 기술 발전과 더불어 향후 개선될 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 초전도체 내에서 양자역학적인 현상이 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.초전도체는 특정 온도 아래에서 전기 저항이 완전히 사라지는 특징을 가진 물질입니다. 이는 고전 물리학으로는 설명할 수 없는 현상이며양자 역학적 효과에 의해 발생합니다.초전도체의 양자 역학적 현상을 설명하는 대표적인 이론은 BCS 이론입니다. BCS 이론은 전자의 상호작용을 고려하여 초전도 현상을 설명합니다.BCS 이론에 따르면 초전도체 내 전자들은 서로 인력에의해 결합하여 쿠퍼 쌍이라는 짝을 이루게 됩니다. 쿠퍼 쌍은 양자 역학적 특성을 가지고 있으며 이 특성이 초전도 현상을 발생시키는 원인이 됩니다.쿠퍼 쌍은 두 개의 전자가 서로 결합하여 이루어지는 짝입니다. 쿠퍼 쌍은 보스-아인슈타인 응축이라는양자 역학적 현상에 의해 형성됩니다. 보스-아인슈타인 응축은 같은 양자 상태에 있는 입자들이 하나의 집단처럼 행동하는 현상입니다.쿠퍼 쌍은 페르미 에너지 범위 밖에 존재합니다. 페르미 에너지는 전자들이 차지할 수 있는 최대 에너지입니다. 쿠퍼 쌍은 페르미 에너지 범위 밖에 존재하기 때문에 다른 전자들과 충돌하지 않고 자유롭게 이동할 수 있습니다.쿠퍼 쌍은 전기 저항 없이 이동할 수 있습니다. 이는 쿠퍼 쌍이 다른 전자들과 충돌하지않기 때문입니다. 초전도체는 전기 저항이 완전히 사라지는 특징을 가지게 됩니다.BCS 이론은 초전도 현상을 성공적으로 설명하는 이론이지만모든 초전도체에 적용될 수는 없습니다. 일부 고온 초전도체는 BCS 이론으로는 설명할 수 없는 특성을 가지고 있습니다.초전도체 내 양자 역학적 현상은 BCS 이론에 의해 설명될 수 있습니다. BCS 이론은 전자의 상호작용을 고려하여쿠퍼 쌍이라는 짝을 형성하고 이 짝이 전기 저항 없이이동하는 특성을 가지고 있다고 설명합니다.BCS 이론은 모든 초전도체에 적용될 수는 없으며 고온 초전도체의 특성을 설명하기에는 아직 부족합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 초전도체가 발견된 이후, 과학 기술 분야에서의 응용 가능성은 무엇일까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.초전도체의 발견은 과학 기술 분야에 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있습니다. 철도 지하철 산업에서 초전도 기술의 응용은 운송 시스템의 효율성과 안전성을 크게향상시킬 수 있습니다.초전도 마그레브 열차는 초전도체를 사용하여 강력한 자기장을 만들고 이 자기장을 이용하여 열차를 공중에 떠받치고 추진하는 시스템입니다. 마찰 없이 움직이기 때문에 기존 열차보다 속도가 훨씬 빠르고 에너지 효율이 높습니다.초전도 모터는 기존 모터보다크기가 작고 효율이 높습니다. 초전도 발전기는 기존 발전기보다 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.초전도 케이블은 전기 저항 없이 전기를 전송할 수 있기 때문에 전력 손실을 크게 줄일 수 있습니다.초전도 MRI 기계는 자기장 강도를 높여 더욱 정확한 진단을 가능하게 합니다. 초전도 칼은 혈관 수술 등에서 정밀한 절개를 가능하게 합니다.초전도 에너지 저장 장치는 전기를효율적으로 저장하고 방출할 수 있기 때문에 재생 에너지 활용에 큰 도움이 될 수 있습니다.초전도 기술은 컴퓨터 통신 로봇 우주 개발 등 다양한 분야에서 응용될 수 있습니다.초전도 기술의 발전은 에너지 분야에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.초전도 기술을 이용하면 전력 손실을 크게 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있습니다.재생 에너지 활용에도 큰 도움이 될 수 있습니다.초전도 기술은 아직 초기 단계이지만과학 기술 분야에 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있습니다. 철도 지하철 산업에서 초전도 기술의 응용은 운송 시스템의 효율성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 앞으로 더 많은 연구와 개발을 통해 초전도기술이 다양한 분야에서 활용될 것으로기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 형상기억합금 기술이 발전하면서 인류의 삶에 어떤 변화가 일어날까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.형상기억합금 기술은 열에 반응하여 원래 형태로 돌아가는 특성을 가진 금속 합금입니다. 이 기술은 아직 초기 단계이지만 다양한 분야에서 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있습니다. 산업 분야에서는 자가 수복이 가능한 건물이나자동차 개발에 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.형상기억합금은 건물의 구조적 손상을 자동으로 복구하는 데 사용될 수 있습니다. 지진이나 강풍으로 인해 건물에 균열이 발생하면 형상기억합금 와이어를 사용하여 균열을 닫고구조적 안정성을 회복할 수 있습니다. 형상기억합금을 사용하여 건물의 외관을유지하거나 온도 변화에 따라 자동으로 변형되는지붕이나 벽체를 개발할 수도 있습니다.형상기억합금은 자동차 부품의 손상을 자동으로복구하는 데 사용될 수 있습니다. 자동차 사고로 인해 차체가 찌그러지거나 부품이 손상되면 형상기억합금을 사용하여 손상된 부분을 원래 형태로 복원할 수 있습니다. 형상기억합금을 사용하여 자동차 타이어의 공기압을자동으로 조절하거나 엔진 온도에 따라 자동으로변형되는 부품을 개발할 수도 있습니다.형상기억합금 기술은 아직 초기 단계이지만 앞으로 더 많은 연구와 개발을 통해 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다. 자가 수복 가능한 건물과 자동차뿐만 아니라 의료 기기 로봇 인공 근육 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 수 있습니다.형상기억합금 기술 발전은 인류 삶의 다양한 측면에영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 특히 자가 수복 가능한 건물과자동차 개발은 건설 자동차 인프라 산업에 큰 변화를 가져올 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 참수리를 왜 영어로 스텔라바다수리(Stellar sea eagle)라고 하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.참수리는 동아시아에 서식하는 맹금류로 몸집이 크고 까만 깃털에 날갯죽지가 하얗고부리와 발이 노란색인 것이 특징입니다. 한국에서는 참수리라고 불리지만 영어로는 스텔라바다수리라고 불립니다.왜 참수리에 스텔라라는 이름이 붙었을까요?스텔라바다수리의 이름은 18세기 독일의 자연사학자 게오르크 빌헬름 스텔러의 이름을 따서 명명되었습니다. 스텔러는 1741년 베링 해협 탐험 당시 참수리를 처음 관찰하고 기록했습니다.그는 이 새를 까만 독수리라고 불렀지만 그의 사후 프랑스의 동물학자 마튀랭 졸리는 스텔러의 업적을 기리기 위해 스텔라바다수리라는 이름을 붙였습니다.스텔러는 왜 참수리에 관심을 가졌을까요?스텔러는 탐험 당시 다양한 동식물을 관찰하고 기록했는데 그 중에서도 참수리는 그에게 큰 인상을 주었습니다.참수리는 당시 유럽에서는 볼 수 없는 크고웅장한 새였기 때문입니다. 스텔러는 참수리의 외모 생태 행동 등을 자세하게 기록했고 그의 기록은 이후 참수리에 대한 연구에 큰 도움이 되었습니다.스텔라바다수리라는 이름은 참수리의 특징을 잘 나타내는가요?스텔라바다수리는 참수리의 크기와 서식지를 잘 나타내는 이름입니다. 참수리는 현존하는 수리 중에서 가장 크기가 큰 종 중 하나이며 동아시아의 해안 지역에 서식합니다. 스텔라라는 이름은 참수리의 학술적 발견에 기여한스텔러의 업적을 기리는 의미도 있습니다.결론적으로 참수리의 영어 이름 스텔라바다수리는18세기 참수리를 처음 기록한 스텔러의 이름을 따서 명명되었으며 참수리의 크기 서식지 그리고 스텔러의 업적을 기리는 의미를 담고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
기계공학
Q. 압출과 인발의 차이를 쉽게 알려주세요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.기계 가공에서 직경이 큰 환봉 소재를 작은 직경의 환봉으로 만드는 방법은 크게 압출과 인발 두 가지 공정으로 나눌 수 있습니다. 두 공정 모두 소재의 단면적을 감소시키지만 작용하는 힘의 방향과 변형 방식 장단점이 다릅니다.압출은 금속 소재에 압축력을 가하여 다이라는 틀을 통해 밀어내는 공정입니다. 치약 튜브에서 치약을 짜내는 것처럼 금속 소재를 압축하여 원하는 형태의 다이 홀로 밀어내면서 단면적을 감소시킵니다.다양한 단면 형태의 제품을 생산할 수 있습니다.생산속도가 빠르고 대량 생산에 적합합니다.비교적 단순한 공정으로 설비 투자가 적습니다.소재의 결정립 구조가 변형되어 기계적 성질이 저하될 수 있습니다.다이 홀의 마모가 발생하여 제품 정밀도가 떨어질 수 있습니다.표면 거칠기가 높아 추가적인 후가공이 필요할 수 있습니다.인발은 금속 소재에 인장력을 가하여 다이를 통해 잡아당기는공정입니다. 낚싯대에 낚싯줄을 걸고 물고기를 낚시 올리는 것처럼 금속 소재를 다이 홀보다 큰 단면으로 잡아당겨서 단면적을 감소시킵니다.소재의 결정립 구조가 미세해져 기계적 성질이 향상됩니다표면 거칠기가 낮아 추가적인 후가공이 필요하지 않습니다.정밀도가 높고 다양한 크기의 제품을 생산할 수 있습니다.압출에 비해 생산 속도가 느리고 대량 생산에 적합하지 않습니다.높은 인장력이 필요하여 설비 투자가 많습니다.단면 형태가 제한적입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.