안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 밤에 달이 밝게 빛나는 원리는 무엇인가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.달이 밤에 빛나는 이유는 태양빛을 반사하기 때문입니다. 달 자체는 빛을 내지 못하지만태양빛에 비춰 밝게 보입니다. 달의 표면은 거칠고 울퉁불퉁하기 때문에 태양빛을 사방으로 반사합니다.달의 위상에 따라 우리가 보는 달의 모양은 달라집니다. 보름달은 태양빛을 가득 받아 가장 밝게 보이고, 초승달은 태양빛을 일부만 받아 얇게 보입니다.달빛은 지구에 여러가지 영향을 미칩니다. 조석 현상을 일으키고, 동식물의 활동에 영향을 미치며, 인간에게 문화적, 심리적 영향을 미칩니다.달빛이 없다면 지구는 매우 어둡고 휑한 곳이 될 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 달이 사라진다면 지구는 어떻게 될까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.달이 사라진다면 지구는 다음과 같은 극적인 변화를 겪게 됩니다.달의 인력은 지구의 조석 현상에 큰 영향을 미칩니다. 달이 사라지면 조석의 크기가 훨씬 작아지고일조량에 따라 조석의 변화가 거의 없어집니다.갯벌이 사라지고 해안 침식이 심해져 해안선이 변화합니다.조석력 발전을 이용하는 에너지 생산 방식이 더 이상 사용될 수 없게 됩니다.달은 지구의 자전축을 안정시키는 역할을 합니다. 달이 사라지면 지구의 자전축이 불규칙하게 기울어지게 되어 계절 변화가 극심해지고 예측 불가능해집니다.극지방은 더 추워지고, 적도 지방은 더 뜨거워져 극심한 기후 변화를 겪게 됩니다계절의 길이가 변하고, 극단적인 날씨 현상이 빈번하게 발생합니다.달은 지구의 자기장을 안정시키는 역할을 하는 것으로 추측됩니다. 달이 사라지면 지구 자기장이 약해지거나 불안정해질 가능성이 있습니다.지구 자기장은 태양풍으로부터 지구를 보호하는 역할을 하기 때문에, 자기장 약화는 지구 생태계에 큰 위협이 될 수 있습니다.위성 통신 등에 영향을 미칠 수 있습니다.달빛은 많은 동식물의 생활에 영향을 미칩니다. 달이 사라지면 야행성 동물의 활동에 영향을 미치고 일부 종의 멸종 위험을 높일 수 있습니다.해양 생태계에도 영향을 미쳐 조류 개체수 변화를 야기할 수 있습니다.식물의 광합성 과정에도 영향을 미칠 수 있습니다.달은 인간에게 문화적, 심리적으로 중요한 역할을 합니다. 달이 사라지면 인간의 정서에 영향을 미치고, 문화적 상징으로서의 의미를 잃게 됩니다.달빛을 감상하거나 달과 관련된 문화적 활동이 더 이상 불가능해집니다.인간의 정신 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.달이 사라진다면 지구는 조석 현상 변화, 자전축 기울기 변화지구 자기장 변화, 생태계 변화, 심리적 영향 등 극적인 변화를 겪게 되고이는 지구상의 모든 생명체에게 심각한 위협이 될 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 소용돌이 방향이 북반구와 남반구 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소용돌이 방향이 북반구와 남반구에서 다른 이유는 코리올리 힘 때문입니다. 코리올리 힘은 지구가 자전하는 힘으로 인해 발생하는 관성력으로지구 표면에서 운동하는 물체에 작용합니다.북반구에서는 코리올리 힘이 진행 방향의 오른쪽으로 작용하고남반구에서는 진행 방향의 왼쪽으로 작용합니다. 이 힘은 소용돌이 방향에 영향을 미쳐북반구에서는 반시계 방향, 남반구에서는 시계 방향으로 회전하게 합니다.북반구에서 발생하는 태풍은 반시계 방향으로 회전하며남반구에서 발생하는 허리케인은 시계 방향으로 회전합니다.북반구에서는 물을 빼낼 때 시계 방향으로 소용돌이가 발생하고남반구에서는 반시계 방향으로 소용돌이가 발생합니다.코리올리 힘의 원인은 지구는 자전축을 중심으로 자전하고 있습니다.지구 표면에서 운동하는 물체는 지구의 자전과 함께 회전하는운동과 자신의 진행 방향에 따른 운동을 동시에 하게 됩니다.이 두 가지 운동의 합성으로 인해 물체는 코리올리 힘을 받게 됩니다.코리올리 힘의 영향은소용돌이 방향과 바람 방향 및 해류 방향과투사체의 궤적에 영향을 미칩니다.소용돌이 방향이 북반구와 남반구에서 다른 이유는 코리올리 힘 때문이며코리올리 힘은 지구의 자전으로 인해 발생하는 관성력입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
전기·전자
Q. 전자파는 인체에 심각하게 유해한가요? 그 정도가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.전자파는 인체에 유해할 수 있지만그 정도는 전자파의 종류, 주파수, 강도, 노출 시간 등에 따라 다릅니다.전자레인지, 핸드폰, 와이파이 등에서 발생하는 전자파입니다. 일반적으로 이온화 방사선보다 인체에 덜 해로운 것으로 알려져 있습니다.X-ray, CT, 핵발전소 등에서 발생하는 전자파입니다. DNA 손상 등 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다.저주파는 30Hz 이하의 주파수를 가진 전자파입니다. 전력선, 가전제품 등에서 발생합니다. 장기간 노출 시 피로, 두통, 수면 장애 등을 유발할 수 있습니다.30Hz ~ 300kHz의 주파수를 가진 전자파입니다. 텔레비전, 라디오 등에서 발생합니다. 저주파와 유사한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다.300kHz ~ 300GHz의 주파수를 가진 전자파입니다. 핸드폰, 와이파이, 마이크로웨이브 등에서 발생합니다. 암, 백혈병, 생식 기능 장애 등의 건강 문제를 일으킬 가능성이 제기되고 있습니다.국제 비이온화 방사선 방호위원회는 전자파 노출 기준을 설정하고 있습니다. 이 기준은 건강에 해를 끼치지 않는 최대 허용 노출 수준(MPE)을 정의합니다.대한민국은 ICNIRP 기준을 참고하여 전자파 안전 기준을 설정하고 있습니다.전자파에 장기간 노출될수록 건강에 미치는 영향이 커질 수 있습니다.전자파 노출을 줄이는 방법이 있어요.전자기기 사용 시간 줄이기전자기기와 거리 유지하기휴대폰 사용 시 스피커폰 또는 이어폰 사용하기와이파이 사용하지 않을 때는 끄기잠자는 동안 전자기기 끄기전자파는 인체에 유해할 수 있지만국제 기준 및 국내 기준을 준수하는 수준에서는 건강에 문제가 없는 것으로 여겨집니다. 하지만, 전자파 노출을 최소화하는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 소금을 조금 넣고 물을 얼리면 더 단단하고 투명한 얼음을 얻을수 있다는데 과학적 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.소금을 조금 넣고 물을 얼렸을 때 단단하고 투명한 얼음이 생성되는 이유는 다음과 같습니다.소금은 물에 녹으면서 융점을 감소시키는 역할을 합니다. 소금이 첨가된 물은 순수한 물보다 더 낮은 온도에서 얼게 됩니다.순수한 물은 0℃ 이하로 냉각되어도 얼지 않고 과냉각 상태로 유지될 수 있습니다. 과냉각 상태의 물은 불안정하여 작은 충격에도 급격하게 얼게 되는데이 과정에서 불순물이나 기포를 포함하여 투명하지 않은 얼음이 생성될 수 있습니다. 소금은 과냉각 현상을 방지하여 물이 안정적으로 얼도록 돕고이는 투명한 얼음 형성에 기여합니다.소금은 물 분자의 결정 성장을 조절하여 더 크고 단단한 얼음 결정을 형성하도록 합니다. 작은 얼음 결정은 서로 뭉쳐 불투명한 얼음을 만들 수 있지만소금이 존재하면 큰 단결정 형성을 촉진하여 투명한 얼음 생성에 도움을 줍니다.소금은 물에 녹으면서 불순물을 흡수하는 성질을 가지고 있습니다. 불순물은 얼음의 투명도를 감소시키는 요인이 되므로, 소금이 불순물을 제거하면서 더 투명한 얼음 형성에 기여합니다.소금을 너무 많이 넣으면 오히려 얼음이 흐릿해질 수 있습니다. 적절한 양의 소금을 사용하는 것이 중요합니다.소금은 금속 부식을 유발할 수 있으므로소금물을 만든 용기에 금속 재질을 사용하지 않도록 주의해야 합니다.소금을 조금 넣고 물을 얼리면 융점 감소, 과냉각 방지결정 성장 조절, 불순물 제거 효과를 통해 단단하고 투명한 얼음을 생성할 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 물이 얼었다고 보는 관점은 어떻게 판단하는 건가요??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물이 얼었다고 판단하는 관점은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.물이 얼었다고 판단하는 가장 일반적인 관점입니다. 물이 얼면 액체 상태에서 고체 상태로 변화하며, 이 과정에서 다음과 같은 물리적 변화가 일어납니다.물이 얼면 부피가 약 9% 정도 증가합니다.물이 얼면 밀도가 감소하여 물보다 가벼워집니다.물이 얼면 물 분자가 정해진 패턴으로 배열되어 결정 구조를 형성합니다.물이 얼었다고 판단하는 관점입니다. 열역학적으로 물이 얼었다는 것은 물이 더 낮은 에너지 상태로 변화했다는 것을 의미합니다. 물이 얼면 엔트로피가 감소하고, 자유 에너지가 감소합니다.물이 투명한 얼음으로 변했는지 확인합니다.얼음이 차갑고 단단한지 확인합니다.온도계를 사용하여 물의 온도가 0℃ 이하인지 확인합니다.물이 얼면 밀도가 감소하기 때문에 물보다 가벼워집니다. 물이 얼었는지 확인하기 위해 물에 넣어보면 얼음은 물 위에 떠 있게 됩니다.물이 얼었다고 판단하는 관점은 물리적 관점과 열역학적 관점으로 나눌 수 있으며, 시각, 촉감, 온도, 밀도 등을 확인하여 물이 얼었는지 확인할 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 태양광 발전과 태양열 발전기의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양열 발전과 태양광 발전은 모두 태양 에너지를 활용하지만에너지 변환 방식과 활용 분야에서차이가 있습니다.태양 에너지를 열에너지로 변환하여 전기를 생산합니다.거울을 이용하여 태양 에너지를 한 지점에 집중시켜 열을 발생시키고 이 열을 이용하여 증기를 생산하여 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.태양열 패널을 이용하여 태양 에너지를 직접 열에너지로 변환하여 난방, 온수 공급, 발전 등에 활용합니다.태양광 발전은 태양 에너지를 빛 에너지로 변환하여 전기를 생산합니다. 태양 에너지를 흡수하여 전자-정공 쌍을 생성하고이를 전류로 변환하여 전기를 생산합니다.태양 에너지가 반도체에 닿으면 전자-정공 쌍을 생성하는 원리를 이용합니다.태양열 발전은 대부분 대규모 발전소에 사용되며, 난방, 온수 공급에도 활용됩니다.태양광 발전은 대규모 발전소뿐만 아니라 가정, 건물, 소규모 시스템 등 다양한 분야에 활용됩니다.태양열 발전은 설치 비용이 비교적 저렴합니다.연료 없이 운영 가능하여 환경 친화적입니다.대규모 발전에 적합합니다.태양광 발전은 설치 및 유지 관리가 비교적 간편합니다.소음이 거의 없어 환경에 미치는 영향이 적습니다.다양한 분야에 활용 가능합니다.발전 효율이 비교적 낮습니다.에너지 저장이 어렵습니다.일조량에 영향을 받습니다.설치 비용이 태양열 발전보다 비쌉니다.밤에는 발전이 불가능합니다.출력 변동이 크다.태양열 발전과 태양광 발전은 각자의 장단점을 가지고 있으며상황에 따라 적합한 발전 방식을 선택해야 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. 얼음이 같은 온도에서도 녹는 차이가 나는 이유가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.얼음이 같은 온도에서도 녹는 차이가 있는 이유는 여러 가지가 있습니다.얼음의 표면적이 클수록 더 빨리 녹습니다. 표면적이 클수록 열을 흡수하는 면적이 커지기 때문입니다. 얼음의 형태가 얇고 평평할수록 더 빨리 녹습니다. 얇고 평평한 얼음은 열을 더 쉽게 전달하기 때문입니다.주변 온도, 습도, 바람 등 주변 환경이 얼음의 녹는 속도에 영향을 미칩니다. 온도가 높고, 습도가 낮고, 바람이 강할수록 얼음은 더 빨리 녹습니다.얼음에 불순물이 많을수록 더 빨리 녹습니다. 불순물은 열을 더 쉽게 전달하기 때문입니다.압력이 높을수록 얼음은 더 빨리 녹습니다. 왜냐하면 압력이 높으면 얼음의 융점이 낮아지기 때문입니다.똑같은 크기의 얼음 조각이라도 표면적이 더 큰 얼음 조각이 더 빨리 녹습니다. 면적이 1cm^2인 얼음 조각보다 면적이 4cm^2인 얼음 조각이 더 빨리 녹습니다.똑같은 크기의 얼음 큐브라도 얇고 평평한 얼음 큐브가 더 빨리 녹습니다. 두께가 1cm인 얼음 큐브보다 두께가 0.5cm인 얼음 큐브가 더 빨리 녹습니다.소금을 뿌린 얼음은 소금을 뿌리지 않은 얼음보다 더 빨리 녹습니다. 소금은 얼음의 융점을 낮추고, 열을 더 쉽게 전달하기 때문입니다.얼음이 같은 온도에서도 녹는 차이가 있는 이유는 여러 가지가 있으며얼음의 표면적, 형태, 주변 환경, 순도, 압력 등이 영향을 미칩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
화학
Q. '음펨바 효과' 가 무엇인지 쉽게 설명 부탁드립니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.음펨바 효과는 같은 양의 물을 같은 조건에서 냉각했을 때뜨거운 물이 차가운 물보다 더 빨리 얼게 되는 현상을 말합니다. 상식적으로 생각하면 차가운 물이 더 빨리 얼 것이라고 생각하지만실제로는 뜨거운 물이 더 빨리 얼 수 있다는 놀라운 현상입니다.음펨바 효과의 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았지만 다음과 같은 몇 가지 가설이 제시되어 있습니다.뜨거운 물은 차가운 물보다 과냉각 되기 쉬워 더 빨리 얼 수 있습니다.뜨거운 물은 차가운 물보다 불순물이 적어 얼음 결정 형성을 방해하는 요소가 적습니다.뜨거운 물은 차가운 물보다 더 많은 에너지를 가지고 있어냉각 과정에서 에너지를 방출하면서 더 빨리 얼 수 있습니다.음펨바 효과는 일상생활에서도 관찰할 수 있습니다. 뜨거운 커피를 차가운 커피보다 더 빨리 차갑게 만들 수 있으며뜨거운 물을 넣어 만든 아이스크림은 차가운 물을 넣어 만든 아이스크림보다 더 빨리 얼 수 있습니다.하지만 음펨바 효과가 항상 일어나는 것은 아닙니다. 물의 양, 용기의 재질, 냉각 조건 등 여러 변수에 따라 음펨바 효과가 나타나지 않거나 그 영향이 미미할 수도 있습니다.음펨바 효과는 아직 완전히 밝혀지지 않은 과학적 현상이지만물의 특성과 냉각 과정에 대한 이해를 높이는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
생물·생명
Q. 동물중에 이종 교배가 가능 한것들이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.동물 중에서 이종교배가 가능한 동물들이 있습니다. 이종교배는 서로 다른 종의 동물들이 교배하여 자손을 낳는 것을 의미합니다.사자와 호랑이의 교배로 태어난 라이거표범과 사자의 교배로 태어난 레오폰이 있어요.늑대와 코요테의 교배로 태어난 코이울프 개와 여우의 교배로 태어난 도그 폭스이 있어요.말과 당나귀의 교배로 태어난 뮤울이 있어요.북극곰과 회색곰의 교배로 태어난 그롤라곰이 있어요. 범고래와 돌고래의 교배로 태어난 울핀이 있어요.서로 다른 종이라도 유전적으로 가까우면 자손을 낳을 수 있습니다.생식기관의 크기와 구조가 비슷하면 교배가 가능합니다.동일한 호르몬에 반응하여 발정기가 일치하면 교배가 가능합니다.대부분의 이종교배 동물들은 불임입니다.유전적 결함이나 건강 문제를 가지고 태어날 가능성이 높습니다.이종교배로 인해 순종의 유전자풀이 오염될 수 있습니다.동물 중에서 이종교배가 가능한 동물들이 있지만 이종교배는 여러 가지 문제점을 가지고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다