안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사계절을 명확히 구분할 수 있는 과학적인 조건이나 정의가 있나요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.일반적으로 눈이 펑펑 오고 추운 날씨는겨울이라고 생각하며 따뜻하고 햇볕이 강한 날씨는 여름이라고 생각합니다. 계절의 변화는 단순히 날씨의 변화만을 의미하는 것이 아니라 자연 속에서 일어나는 다양한 변화를 포함합니다. 과학적으로는 이러한 변화를 기반으로 계절을 구분하기 위한 객관적인 기준들이 존재합니다.지구는 태양을 중심으로 공전하며 이 과정에서 계절이 발생합니다.지구의 축이 23.5도 기울어져 있기 때문에태양에 대한 지구의 위치가 계절마다 달라지고 이에 따라 일조량과 기온이 변화합니다.춘분 하지 추분 동지는 지구와 태양의 위치 관계에 따라 정해지는 특별한 날입니다.춘분은 낮과 밤의 길이가 같아지는 날이며 하지는 낮이 가장 긴 날입니다.추분은 다시 낮과 밤의 길이가 같아지는 날이며 동지는 낮이 가장 짧은 날입니다.기온 변화는 계절 변화를 나타내는 가장 일반적인 지표입니다.대부분의 지역에서는 봄에는 기온이점차 상승하고 가을에는 점차 하락합니다.강수량 변화 또한 계절 변화를 나타내는 중요한 지표입니다.지역에 따라 다르지만 일반적으로 봄과 가을에는 비가 많이 오고 겨울과 여름에는 비가 적게 옵니다.식물은 계절 변화에 따라 다양한 변화를 보입니다.봄에는 새싹이 돋고 꽃이 피며 가을에는 나뭇잎이 변색하고 낙엽합니다.동물 또한 계절 변화에 따라 다양한 변화를 보입니다.일부 동물들은 겨울잠을 자고 일부 동물들은 따뜻한 지역으로 이동합니다.과학적인 기준에 따라 계절을 구분할 수 있지만 실제로 사람들이 느끼는 계절은 개인의 경험과문화에 따라 다를 수 있습니다.지역에 따라 기후가 다르기 때문에 계절을 느끼는 방식도 다릅니다.온대 지역에서는 사계절이 뚜렷하게 나타나지만 열대 지역에서는 계절 변화가 미미할 수 있습니다.개인의 경험 또한 계절에 대한인식에 영향을 미칩니다.어릴 때 겨울에 눈을 많이 봤던 사람은 겨울을추운 계절로 인식하는 경향이 강합니다.문화적 요소 또한 계절에 대한 인식에 영향을 미칩니다.일부 문화에서는 봄을 새해의 시작으로 여기기도 합니다.계절은 과학적인 기준과주관적인 경험에 따라 다르게정의될 수 있습니다. 과학적인 기준은 객관적인 척도를 제공하지만 실제로 사람들이 느끼는 계절은 개인의 경험과문화에 따라 다양하게 나타납니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 미생물도 고통을 느끼는 기관이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.현미경 없이는 볼 수 없는 미생물들은 단순한 생명체로여겨지기도 하지만 실제로는 우리가 생각하는 것보다훨씬 더 복잡하고 흥미로운 존재입니다. 과학자들은 미생물들이 다양한 환경 변화를 감지하고 이에 반응하는 능력을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 미생물들이 고통과 같은 감각을 느낄 수 있는지에 대한 질문은 아직 명확하게 답변하기 어렵습니다.많은 미생물들은 빛을 감지하는 기관을 가지고 있으며 이를 이용하여 먹이를 찾거나 위험을 피합니다.녹색 유황 박테리아는 빛을 감지하여 광합성을 수행합니다.미생물들은 먹이 독소 호르몬 등 다양한 화학 물질을 감지할 수 있습니다.대장균은 포도당을 감지하여 움직임을조절합니다.미생물들은 온도 변화를 감지하여 적절한 환경으로 이동하거나 생리 활동을 조절합니다.열호성 세균은 높은 온도에서 생존할 수 있도록 특화된 구조를 가지고 있습니다.고통은 주관적인 경험이며 정확한 정의는 아직 논쟁 중입니다.일반적으로 불쾌감 위협 손상 등을 포함하는 부정적인 감각으로 이해됩니다.일부 연구에서는 미생물들이 해로운 자극에 반응하여 스트레스 반응을 보인다는 것을 발견했습니다.극한의 온도나 화학 물질에 노출된 미생물들은세포 손상 DNA 손상 성장 감소 등의 스트레스 반응을 보입니다.스트레스 반응은 고통을 느끼는증거로 해석될 수 있지만 미생물들이 실제로 고통을 느끼는지 확실하게 판단하기는 어렵습니다.스트레스 반응은 단순히 생존에필요한 방어 메커니즘일 수도 있습니다.미생물들이 다양한 감각 기관을 가지고 있으며 환경 변화에 민감하게 반응한다는 것은 분명합니다. 미생물들이 고통과 같은 감각을 느낄 수 있는지에 대한 질문은 아직 명확하게답변하기 어렵습니다. 미생물의 감각에 대한 연구는 앞으로더욱 활발하게 진행될 것이며 이를 통해미생물과 인간의 관계를 더욱 깊이 이해할 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 생태 피라미드에서 소비자는 몇 차 소비자까지 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.생태계에서 생산자를 먹고 사는 생물을소비자라고 합니다. 소비자는 1차 2차 3차 등 여러 단계로 나뉘며 먹이 사슬을 형성합니다.1차 소비자는 생산자를 직접 먹고 사는 생물입니다.대부분 초식 동물이며 식물 조류 곤충 등을 먹습니다.2차 소비자는 1차 소비자를 먹고 사는 생물입니다. 대부분 육식 동물이며 초식 동물 작은 육식 동물 등을 먹습니다.3차 소비자는 2차 소비자를 먹고 사는 생물입니다. 대부분 최상위 포식자이며 다른 육식 동물을 먹습니다.소비자는 먹는 먹이의 종류에 따라 초식 육식 잡식으로 나눌 수 있습니다.초식 동물은 식물만 먹습니다.토끼 사슴 기린 등이 초식 동물의 예입니다.육식 동물은 다른 동물만 먹습니다.사자 호랑이 늑대 등이 육식 동물의 예입니다.잡식 동물은 식물과 동물 모두 먹습니다.곰 여우 돼지 등이 잡식 동물의 예입니다.소비자는 생태계에서 중요한 역할을 합니다.소비자는 생산자와 함께 먹이 사슬을 형성하여에너지 흐름과 영양분 순환을 유지합니다.소비자는 먹이가 되는 생물의 개체수를 조절하여 생태계의 균형을 유지합니다.소비자는 먹이 경쟁을 통해 종다양성을 유지하는 데 기여합니다.최종 소비자는 먹이 사슬의 최상위에 위치하며 다른 포식자에 의해 먹히지 않는 생물입니다.일반적으로 3차 소비자에 속하지만 생태계마다 다를 수 있습니다.
생물·생명
Q. 해삼은 잘라도 왜 잘 살아갈 수 있는 건가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.대부분의 동물은 몸을 잘리면 큰 부상을 입거나 사망에 이르지만 해삼은 몸을 잘라도 잘 살아남을 수 있는 놀라운 재생 능력을 가지고 있습니다.해삼은 몸의 일부가 잘린 경우 잘린 부분을 재생할 수 있습니다.심지어 몸을 여러 조각으로 잘라도 각 조각에서 새로운 해삼이 재생될 수 있습니다.해삼은 몸통 내장 심장 뇌 등 다양한 장기를 재생할 수 있습니다.해삼은 잃어버린 몸 부분을 매우 빠른 속도로 재생합니다.종류에 따라 다르지만 일반적으로몇 주에서 몇 달 안에 완전히 재생됩니다.해삼은 몸 전체에 줄기세포를 가지고 있으며 이 줄기세포는 다양한 세포로 분화하여 손상된 조직을 복구합니다.줄기세포는 인간을 포함한 다른 동물에서도발견되지만 해삼처럼 넓은 범위의 조직을 재생할 수 있는 줄기세포를 가진 동물은 드뭅니다.해삼은 재생 과정을 조절하는 특수한 유전자를 가지고 있습니다.이 유전자는 손상된 조직을 복구하는 데 필요한 단백질을 생산하는 데 관여합니다.해삼의 재생 능력은 인간의 조직 재생 및 장기 이식 연구에 중요한 정보를 제공합니다.해삼 연구를 통해 인간의 손상된 조직을 재생하거나 인공 장기를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.해삼의 재생 능력은 해양 생태계에서 중요한 역할을 합니다.해삼은 포식자에 의해 잡아먹히더라도 재생 능력을 통해 다시 살아남을 수 있으며 이는 해삼 개체수 유지에 도움이 됩니다.해삼은 놀라운 재생 능력을 가진 동물입니다.이 능력은 줄기세포와 특수한 유전자에 의해 가능하며 의학 연구와 해양 생태계에서 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 잠자리가 곤충 중에서 가장 빠른 것인가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.잠자리는 곤충 중에서도 빠른 속도로 유명하며벌보다도 훨씬 빠르게 날 수 있습니다.잠자리의 최고 속도는 시속 58km에 달하며이는 벌의 최고 속도보다거의 두 배 빠릅니다.잠자리 종류에 따라 속도는 다르지만 일반적으로 시속 30~50km 정도로날 수 있습니다.잠자리는 4개의 날개를 독립적으로 조절할 수 있어 뛰어난 기동성을 가지고 있습니다.갑자기 방향을 바꾸거나 공중에서 정지하는 등 곡예적인 비행이 가능합니다.이러한 뛰어난 비행 기술은 먹이를 잡거나 포식자를 피하는 데 유리합니다.잠자리의 날개는 얇고 가벼워 공기 저항을 덜 받습니다.날개 근육이 강력하여 빠르게날개를 움직일 수 있습니다.잠자리의 몸체는 가늘고 길쭉하여 공기 역학적으로 효율적입니다.큰 눈과 짧은 촉수는 빠른 비행을 위한능동적인 감각 정보 제공과 수동적인 감각 정보 저감에 기여합니다.잠자리는 빠른 속도를 이용하여곤충을 잡습니다.공중에서 먹이를 잡거나풀잎 위에 앉아서 날아오는 먹이를 낚아채기도 합니다.잠자리는 빠른 속도와 기동성을 갑자기 방향을 바꾸거나 공중에서정지하여 포식자의 공격을 회피합니다.짝짓기 기간 동안 수컷 잠자리는 암컷 잠자리를 쫓아다니며빠른 속도로 영역을 표시하거나 경쟁자를 쫓아냅니다.잠자리는 뛰어난 비행 능력과 빠른 속도를 통해 먹이를 잡고 포식자를 피하며 번식하는 곤충계의 능력자입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 신재생에너지를 사용하면 어떤 점에서 지구온난화를 줄일 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.친환경 에너지는 풍력 파력 지열태양열 빗물 등자연의 섭리를 활용하여 얻는 에너지입니다. 이는 기존 화석 연료와 달리 온실 가스 배출없이 지속 가능한 에너지원으로각광받고 있습니다.화석 연료는 연소 과정에서 대량의 이산화탄소를배출하여 지구 온난화를 가속화합니다.반면 친환경 에너지는 온실 가스 배출 없이 에너지를 생산하기 때문에 지구 온난화 방지에 크게 기여합니다.태양광 풍력 수력 에너지는 전통적인 화석 연료 발전소를대체하여 이산화탄소 배출량을 크게 줄일 수 있습니다.화석 연료는 연소 과정에서 미세먼지 황화불소질소산화물 등 다양한 대기 오염 물질을 배출합니다.이러한 오염 물질은 호흡기 질환 심혈관 질환 사망률 증가 등 심각한 건강 문제를 야기합니다.친환경 에너지는 대기 오염 물질 배출 없이 에너지를 생산하여 국민 건강 증진에도 기여합니다.화석 연료는 고갈 가능한 자원이며 채굴 과정에서 환경 파괴를 유발합니다.반면 친환경 에너지는 자연의 섭리를 활용하여 얻는 에너지원으로 지속 가능성이 높습니다.태양 에너지 바람 에너지 물 에너지는 무한한 자원으로 미래 세대에도 지속가능한 에너지를 제공할 수 있습니다.전기차와 수소차는 친환경 자동차로서 내연기관 자동차보다 대기 오염물질 배출량이 훨씬 적습니다.전기차는 전기를 수소차는 수소를 연료로사용하며 이는 주행 중에 오염 물질을 거의 배출하지 않습니다.전기차와 수소차의 보급 확대는 교통 분야의대기 오염을 크게 줄일 수 있습니다.에너지 효율을 개선하면동일한 에너지 사용량으로 더 많은 일을 할 수 있습니다.건물의 단열 강화 에너지 효율 높은 가전제품 사용에너지 절약 생활 습관 등을 통해 에너지 효율을 개선할 수 있습니다.에너지 효율 개선은 에너지 소비를 줄이고 온실 가스배출량을 감소시키는 데 기여합니다.친환경 에너지는 대기 오염과 지구 온난화를줄이는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 친환경 에너지의 활용 확대와 에너지 효율 개선을 통해 지속 가능한 미래를 만들어 나갈 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 계란 흰자를 계속 저으면 머랭이 되는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.계란 흰자는 대부분 물과 단백질로 구성되어 있습니다.단백질은 아미노산으로 이루어져 있으며아미노산에는 친수성아미노산과 소수성아미노산이 존재합니다.계란 흰자를 저으면 단백질 분자가 서로 얽혀 공기를 포집하며 거품을 형성합니다.친수성 아미노산은 물과 결합하고 소수성 아미노산은 공기와 결합하여 안정적인 거품 구조를 만듭니다.저을 때 공기가 계란 흰자에 섞여 거품을 형성합니다.저는 도구와 속도에 따라 공기 포집량이 달라지며 더 많은 공기를 포집할수록 더 단단한 거품을 만들 수 있습니다.계란 흰자를 계속 저으면 단백질 분자가서로 가교 결합을 형성하여 점성이 증가합니다.점성이 증가하면 거품이 더 단단해지고 쉽게 흐물흐물해지지 않습니다.생크림은 지방 단백질 물로 구성되어 있습니다.지방은 작은 구형 입자로 존재하며 이 입자들이공기를 포집하여 거품을 형성합니다.생크림의 단백질은 지방 입자를 안정화시키고 거품 구조를 유지하는 데 도움을 줍니다.충분한 단백질이 없으면 거품이 쉽게 흐물흐물해질 수 있습니다.지방은 저온에서 더 단단해지기 때문에 생크림을 차갑게 유지하면더 단단한 거품을 만들 수 있습니다.계란 흰자와 생크림 거품 만들기는 단백질 구조 변화와 공기 포집이라는 동일한 원리를 기반으로 합니다.계란 흰자는 단백질 함량이 높아 더 단단한거품을 만들 수 있으며 생크림은 지방 함량이 높아 부드러운 거품을 만듭니다.두 경우 모두 적절한 저는방법과 온도 유지를 통해 더 안정적인 거품을 만들 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 산업혁명은 언제 일어났고 그 혁명으로 뭐가 좋아진거죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.산업혁명은 인류 역사를 근본적으로 변화시킨 중요한 사건입니다. 18세기 중반 영국에서 시작된 산업혁명은증기기관 발명을 계기로 기계 생산 방식을도입하여 생산력을 획기적으로 향상시켰습니다. 200년 이상의 기간 동안 여러 차례 산업혁명이일어나면서 사회 경제 문화 등 인간 삶의 모든 측면에 엄청난 영향을 미쳤습니다.1차 산업혁명 (18세기 중반 ~ 19세기 중반):증기기관 발명과 기계 생산 방식 도입대량 생산 체계 구축도시화와 노동자 계층 등장사회 계층 변화와 노동 운동 발생경제 성장과 자본주의 발달2차 산업혁명 (19세기 후반 ~ 20세기 중반):전기와 석유 등 새로운 에너지원 개발자동화 기술 도입과 대량 생산 체계 발전자동차 항공기 등 새로운 교통수단 등장대중 매체 발달과 정보 전달 방식 변화전쟁 양상 변화와 군사 기술 발전3차 산업혁명 (20세기 후반 ~ 현재):컴퓨터와 인터넷 등 정보통신 기술 발달서비스 경제의 등장글로벌화와 국제 협력 강화인공지능 로봇 등 첨단 기술 등장정보 격차 발생과 사회적 불평등 심화4차 산업혁명 (현재):인공지능 빅데이터 사물인터넷 로봇 등 첨단 기술의 융합스마트 팩토리 자율주행 자동차 가상현실 등 새로운 기술 등장생산 방식 소비 방식 의료 교육 등 모든 분야에 변화 예상윤리적 문제 일자리 감소 사회적 불평등 등 새로운 과제 발생산업혁명은 특정 개인이나 집단이 일으킨 것이 아니라사회 경제 기술 문화 등 다양한 요소가 복합적으로작용하여 발생한 역사적 사건입니다. 과학적 발견 기술적 혁신 투자 확대 정부 정책 노동자들의 노력 등이 산업혁명을 이끌어가는 데 중요한 역할을 했습니다.산업혁명은 우리 삶에 긍정적 부정적영향을 모두 미쳤습니다. 긍정적인 측면으로는 생산력 향상 경제 성장 삶의 편리함 증대 등을 들 수 있습니다. 동시에 도시화 환경 오염 노동 착취 사회적 불평등 심화 등 부정적인 영향도 발생했습니다.4차 산업혁명은 아직 초기 단계이지만 앞으로 우리 삶에 더욱 큰 변화를 가져올것으로 예상됩니다. 긍정적인 변화를 극대화하고 부정적인영향을 최소화하기 위해서는 정부기업 시민 사회의 협력이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 비둘기 배설물이 석탑을 훼손시킬수 있는 과학적 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.비둘기 배설물은 석탑을 비롯한 다양한 문화재에 심각한 피해를 입힐 수 있습니다. 비둘기 배설물에 함유된 성분이 석탑의 재질을 부식시키고 미관을 손상시키는 주요 원인이 됩니다.비둘기 배설물은 pH 5.5~6.5 정도의 약산성을 가지고 있습니다.이는 석회암 화강암 사암 등 석탑의 주요 재질을구성하는 암석을 용해시키는 주요 원인이 됩니다.특히 석회암은 산성에 매우 약하여 비둘기배설물에 의한 피해가 더욱 심각합니다.비둘기 배설물에 함유된 질소화합물은 석탑 표면의 산화를 촉진합니다.산화는 석탑 표면을 탈색시키고 석재의결합력을 약화시켜 훼손을 가속화합니다.석탑 표면에 녹이나 곰팡이가 발생하는 원인이 되기도 합니다.비둘기 배설물은 석탑 표면에 얇은 막을 형성합니다.이 막은 습도 변화와 함께 팽창과 수축을 반복하며 석탑 표면을 박리시키고 석재의 풍화를 가속화합니다.석탑 표면의 조각이나 문양이 손상되는 원인이 되기도 합니다.비둘기 배설물은 석탑 표면에흰색 얼룩을 남겨 미관을 해칩니다.석탑의 고즈넉하고 아름다운 분위기를 훼손시키고 문화재적 가치를 떨어뜨립니다.비둘기 먹이 주는 행위를 금지하고 비둘기 서식지를 줄이는 등의 노력이 필요합니다.석탑 표면에 방수 방산 코팅제를도포하여 비둘기 배설물의 침투를 막을 수 있습니다.비둘기 배설물을 정기적으로 제거하여 석탑 표면에 오랫동안 잔류하지 않도록 해야 합니다.비둘기 배설물이 문화재에 미치는 피해에 대한 대중의 인식을 개선하고 문화재 보호에 대한 참여를 유도해야 합니다.비둘기 배설물은 석탑을 비롯한 다양한 문화재에 심각한 훼손을 초래합니다.이를 방지하기 위해서는 비둘기개체수 조절 석탑 표면보호 정기적인 청소대중 인식 개선 등의 노력이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 식물에게 온수를 줘도 괜찮을까요??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.식물에게 온수를 주는 것은 여러 가지 문제를 야기할 수 있습니다.온수는 뿌리 세포를 손상시키고 뿌리 흡수 기능을 저하시킬 수 있습니다.심한 경우 뿌리가 썩어 식물이 죽을 수도 있습니다.온수는 잎의 증산 속도를 높여 탈수 현상을 유발할 수 있습니다.잎이 시들고 낙엽 현상이 발생할 수 있습니다.온수는 특정 병원균이나 해충의 번식을 유리하게 만들 수 있습니다.식물의 건강을 위협하는 요인이 될 수 있습니다.온수는 식물의 광합성 과정을 방해하고 성장 속도를 저하시킬 수 있습니다.식물이 약해지고 생산성이 떨어질 수 있습니다.식물에게 물을 줄 때는 수돗물의 온도를 그대로 사용하는 것이 좋습니다.너무 뜨거운 물은 위에서 언급한 문제들을 야기할 수 있습니다.햇빛이 강한 시간대에는 물을 주지 않는 것이 좋습니다.아침 일찍 또는 늦은 오후에 물을 주는 것이 좋습니다.과도하게 물을 주는 것은 뿌리 썩음 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.흙의 상태를 확인하여 적절한 양의 물을 주는 것이 중요합니다.식물에게 온수를 주는 것은 위험할 수 있습니다. 식물에게 물을 줄 때는 수온을 확인하고, 적절한 시간에 적절한 양의 물을주는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.