안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
전기·전자
Q. 빛은 왜 모이면 흰색이 되고, 색은 검정색이 되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.빛과 물감의 색상 혼합에서 나타나는 차이는 색상이 혼합되는 방식과 관련이 있습니다 빛의 색상은 가산 혼합이라는 방식을 따릅니다 이는 여러 색의 빛이 합쳐져 더 밝은 색을 만드는 원리입니다 가산 혼합에서 적색 녹색 청색인 빛의 삼원색이 합쳐지면 흰색 빛이 됩니다 물감의 색상 혼합은 감산 혼합이라는 원리에 따릅니다 이는 물감이 빛을 흡수하고 반사하는 방식 때문입니다 물감의 삼원색은 시안 마젠타 노랑으로 각각 다른 빛의 파장을 흡수합니다 모든 색상이 혼합되면 빛의 대부분을 흡수하게 되어 검정색이 나타납니다 즉 빛의 색은 혼합되어 밝아지는 반면 물감은 혼합되어 어두워지는 원리입니다 바로 이 차이 때문에 빛과 물감의 삼원색이 모두 합쳐질 때 서로 다른 결과가 나타나는 것입니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
물리
Q. 반발계수란 무엇이고 어떻게 측정하는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.반발계수는 충돌하는 두 물체의우발적인 탄성 충돌에서 최종과초기 속도의 비율로 정의됩니다이 계수는 접촉하는 물체의재질 및 상태에 따라 0에서 1 사이의값을 가지며 탄성 충돌에서는 1에가까울수록 완전한 충돌을 나타냅니다접촉하는 물체끼리의 탄성을나타내며 충돌 전후의 운동 에너지의보존을 나타내는 지표로 사용됩니다반발계수를 측정하려면 물체가파트너와 충돌하기 전후의 속도를측정해야 합니다식으로 표현하면 속도의 변화량을상대속도 즉 충돌 전후의 관찰된물체들의 속도차로 나눈 값입니다모든 물체의 반발계수가 동일하게나타나지는 않습니다재질 표면 상태 충돌 속도와 같이여러 변수에 의해 영향을 받습니다반발계수에 가장 큰 영향을 주는조건에는 물체의 재질이 있습니다물체가 얼마나 탄력적이고 변형이쉬운지에 따라 반발계수가 결정됩니다예를 들어 고무와 같이 융통성이있는 재료는 보통 높은 반발계수를 가집니다충돌하는 물체의 표면 거칠기나온도 또한 반발계수에 영향을 미칩니다충돌 속도 또한 반발계수에 영향을줄 수 있는데 특히 높은 속도에서는재료가 다르게 반응할 수 있습니다즉 충돌하는 물체의 상태와물리적 조건이 반발계수의 결과에중요한 역할을 합니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
물리
Q. 복사에너지,대류에너지의 차이점
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.복사 에너지는 에너지가입자나 파동의 형태로전달되는 과정을 일컫습니다태양 복사 에너지는가시광선 적외선 자외선을 포함한전자기 스펙트럼 전 범위에서방출되는 에너지입니다이러한 에너지는 광자라는입자의 형태로 우주 공간을지나 지구에 도달합니다대류 에너지는 열 혹은 에너지가유체의 움직임을 통해전달되는 열 전달 방식입니다특히 대기나 수체 같은 유체에서뜨거운 부분이 상승하고차가운 부분이 하강하면서에너지가 전달되는 것을 말합니다복사와 대류의 주요 차이는전달 매체의 필요 여부에 있습니다복사 에너지는 매체 없이도공간을 통해 전달될 수 있지만대류는 매체가 필요한과정입니다따라서 태양 에너지는공기나 다른 매체 없이도 지구로전달될 수 있는 반면대류는 매체 내에서의 유체동역학에 의존합니다답변이 마음에 드신다면좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 노벨의학상에 대한 글쓰기 프로젝트
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.바버라 맥클린톡은 1983년 노벨 생리의학상을 수상했습니다그녀는 유전학 분야에서 뛰어난 업적을 인정받았는데 특히 유전자의 이동성을 발견한 업적으로 유명합니다이것은 유전자가 염색체 내에서 위치를 바꿀 수 있음을 나타낸 것으로 그 당시에는 상당히 혁신적인 개념이었습니다그녀의 발견은 유전학의 기존 이론과 달랐기 때문에 처음에는 많은 비판을 받았습니다이러한 이동성 유전자는 '점프하는 유전자' 또는 트랜스포종이라고 불리며 유전자 변이나 유전자 조절과 같은 현상에 중요한 역할을 합니다그러나 당시 많은 과학자들은 유전자가 고정된 위치에서만 활동한다고 믿었기 때문에 맥클린톡의 이론에 회의적이었습니다이후 연구를 통해 이동성 유전자가 실제로 존재하고 중요한 기능을 한다는 사실이 입증되었습니다반박하는 글을 쓴다면 당시 맥클린톡의 이론에 대한 회의적인 관점을 살펴보고 왜 그녀의 발견이 처음에는 받아들여지지 않았는지를 분석할 수 있습니다비판적인 시각에서 당시의 대안적 유전학 이론과 그녀의 이론을 비교하며 과학적 논쟁을 재현해 볼 수도 있습니다자신의 생각을 쓸 때는 유전학적 발견이 과학계에 받아들여지기까지의 이론적 그리고 사회적 장벽에 대해 자신의 견해를 포함할 수 있습니다이렇게 글을 마무리하면서 과학 발견이 시간이 지나며 어떻게 받아들여지는지의 과정을 돌아볼 수 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
생물·생명
Q. 동물중에서 사람의 넙다리뼈의 강도와 가장 밀접한 동물의 뼈
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인간의 넙다리뼈는 크고구조적으로 견고한 대표적인뼈입니다구조적 강도와 비교할 때대형 포유류의 뼈가 인간의넙다리뼈와 유사할 수있습니다대형 포유류 중에서도 소의대퇴골은 널리 이용되며구하기도 상대적으로 쉽습니다소의 대퇴골은 크기와강도 면에서 인간의대퇴골과 유사한 특성을보여줍니다실험적 연구나 교육용도로 소의 대퇴골을 사용하는경우가 많습니다이는 인간의 뼈와 비교하여생체역학적 특성을 이해하기에 충분한 유사성을 지니기때문입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
전기·전자
Q. 전자파의 어떤 작용으로 인해 우리 몸에 좋지 않은가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.전자파는 전자기기에서 발생하는 에너지의 파동입니다 이러한 전자파에는 여러 종류가 있는데 주파수에 따라 나뉩니다 주파수가 낮은 전자파는 라디오 파동이나 마이크로웨이브에 해당하고요 주파수가 높은 전자파는 X선이나 감마선과 같은 이온화 방사선에 속합니다 우리가 일상에서 사용하는 전자기기는 주로 낮은 주파수의 비이온화 전자파를 방출합니다 이 비이온화 전자파는 인체에 직접적인 DNA 손상을 예를 들면 일으키지는 않습니다 그러나 일부 연구에서는 장시간 노출될 경우 건강에 부정적인 영향을 미칠 수도 있다는 가설을 제시합니다 예를 들어 수면 방해나 두통을 비롯하여 일부 연구에서는 암 발병 위험 증가와도 연관을 지어 논의되기도 해요 하지만 이 주제에 대한 과학적 공동체 내에서는 아직 명확한 합의에 이르지 않았습니다 많은 연구와 검토가 지속되고 있으며 전자파와 건강 사이의 연관성을 규명하기 위한 연구가 계속되고 있어요 현재까지는 전자기기에서 방출되는 전자파가 우리 몸에 약간의 열을 일으킬 수는 있지만 인체에 심각한 해를 입힌다고 확실하게 입증된 바는 없습니다 국제 방사선 방어위원회와 같은 권위 있는 기관들은 전자파의 안전 기준을 설정하여 인체 보호를 위한 지침을 제공하고 있으니 이를 따르는 것이 좋습니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
생물·생명
Q. 노벨 생리 의학상을 받은 투유유에 대하여
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.투유유는 중국의 전통 의학 고전을 연구하여말라리아 치료제인 아르테미시닌을 발견한 과학자입니다 그녀의 연구는 1970년대에 말라리아로 고통받는사람들에게 효과적인 치료법이 절실히 필요했던 상황에서 시작되었습니다 당시 사용되던 말라리아 치료제들은 점점 효과를 잃어가고 있었고 새로운 약물 개발이 시급했습니다투유유 팀은 고대 중국 의학 텍스트에 기록된수천 가지의 허브를 검토하며 가능성 있는 생물학적 활성을 찾기 시작했습니다 그 결과 청호에서 추출한 아르테미시닌이 말라리아 원충에 대해 강력한 살충 효과가 있다는 것을 확인했습니다 아르테미시닌은 그 이후 전 세계 말라리아 치료의표준이 되었으며 수백만 생명을 구하는 데 기여했습니다특히 아르테미시닌은 생산 비용이 낮아 개발도상국에서도 널리 사용될 수 있었습니다 이로 인하여 고비용의 치료제로 인해 치료를 받지 못하는 많은 사람들에게 희망을 제공했습니다투유유의 접근 방식은 전통을 중시하는 중국의과학적 전통 내에서 이루어진 현대 의학의 경이로운 사례입니다 전통 지식과 현대 과학 기술을 결합한 그녀의 작업 방식은 새로운 약물 발견 방법론에 지대한 영향을 미쳤습니다 따라서 투유유의 대단함은 오래된 지식을 현대적 문제에 적용해 놀라운 결과를 이끌어낸 데 있습니다 그녀의 성과는 전 세계 말라리아와의 싸움에 있어서중대한 돌파구를 제공한 업적으로 기억됩니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학공학
Q. 아보가드로 수 측정 실험에서 헥세인과 스테아르산을 섞는 이유가 뭐죠
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.스테아르산은 긴 탄소 사슬을 가진 포화 지방산입니다이 물질은 방수성과 윤활성이 뛰어나기 때문에다양한 산업에서 윤활제나 방수제로 사용됩니다헥세인은 탄화수소 용매로 낮은 점도를 가지고기름이나 지방을 잘 녹이는 성질이 있습니다스테아르산을 헥세인과 섞는 이유는 여러 가지가 있을 수있습니다 만 섞는 주된 목적은 스테아르산의 물리적 상태를조절하는 데 있습니다스테아르산이 고체로 존재하는 것을 녹여서다루기 쉽게 만들기 위해 헥세인과 같은 용매를 사용할 수있습니다 이를 통해 스테아르산을 균일하게 분산시켜제품에 동일하게 적용할 수 있게 됩니다또한 헥세인은 휘발성이 높아 적절한 온도에서 쉽게증발합니다 이는 스테아르산이 필요한 곳에 바른 후헥세인을 날려 보내고 순수한 스테아르산층만 남길 수있게 해줍니다이런 성질을 이용하면 코팅 작업이나 윤활 작업을보다 효과적으로 수행할 수 있습니다 예를 들어스테아르산과 헥세인을 혼합한 용액을 금속 표면에도포하면 윤활막을 형성하는 데 도움이 됩니다최종 제품이 요구하는 특성에 맞게 스테아르산의 비율이나용해도를 조절하여 다양한 산업 분야에서 필요한 성능을달성할 수 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학공학
Q. 액체가 뷰렛에서 빠져나오는 속도와 빠져나온 액체의 부피는 관계가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.스테아르산을 방울로 떨어뜨리며 횟수를측정한 실험에서 큰 오차를 경험하셨군요벨브의 개방 정도가 다를 때 방울의 크기에영향을 미칠 수 있습니다이는 방울 형성 시 표면장력의 변화로인해 발생할 수 있는 요소 중 하나입니다뷰렛에서 방울이 형성되는 과정은물리학적 현상으로기기의 정밀도와 사용자의 조작법에 따라다른 결과가 나타날 수 있습니다실험 조건의 일관성을 유지하기 위해서는벨브를 동일한 각도와 압력으로 조절하는 것이중요합니다또한 뷰렛의 내부 상태나방울이 떨어지는 높이와 같은다른 실험 변수도 결과에 영향을 줄 수 있어신중한 검토가 필요합니다재현성 있는 결과를 얻기 위해선모든 실험 조건을 철저히 통제하는 것이중요하며내일 다시 실험을 진행하신다면위 변수들을 염두에 두고정밀한 조작으로 변인을 최소화하려는노력이 필요할 것입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 요즘 바다가 요동치고 사고도 많이 일어단다고 하던데 기후변화의 영향일까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.최근 해상에서 배가 뒤집히거나 침몰하는 사고가 잦아지고 있다는 보고가 있습니다 해상 업계 종사자들 사이에서는 바다의 상황이 심상치 않게 변하고 있다는 목소리가 높습니다 물길이 거칠어지고 예측할 수 없는 패턴을 보여 선원들마저 난처해하고 있습니다 이는 기후 변화로 인한 바다의 물리적 동요와 관련이 있을 가능성이 높아 보입니다 기후 변화는 해수온 상승 빙하의 녹아 해수면 상승 및 기상 패턴 변경 등 다양한 형태로 바다에 영향을 끼칩니다 해수온이 상승하면 해류의 흐름이 변하고 이는 바다의 물길을 불규칙하게 만들 수 있습니다 또한 강력한 폭풍과 태풍도 더 자주 발생하여 해상 안전에 대한 위협이 커지고 있습니다 이렇게 기후 변화는 해상 교통에 새로운 리스크 요소로 작용하며 사고 발생 빈도를 높이는 원인 중 하나로 간주됩니다 따라서 해상 사고의 증가는 기후 변화에 대한 직접적인 반응이라 할 수 있습니다 해상 교통 산업은 이 변화에 적응해 보다 안전한 항해를 위한 전략을 수립해야 합니다 바다 상황의 예측 가능성을 높이고 선박의 안전을 강화하는 것이 필수적일 것입니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다