안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 사막에서 두꺼운 옷을 입어야 된다고 하던데 그 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사막은 낮에는 무덥고 건조하지만, 저녁에는 엄청나게 춥습니다. 그래서 두꺼운 옷이 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 오존층이 사라지면 지구에 발생하는 일?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.오존은 세 개의 산소 원자(O3)로 구성된 분자입니다. 그것은 지구 대기의 두 가지 다른 지역인 성층권과 대류권에서 발견됩니다.지구 표면에서 약 6~30마일 위에 있는 성층권에서 오존은 태양의 유해한 자외선(UV) 방사선으로부터 지구 생명체를 보호하는 보호층을 형성합니다. 이 오존층을 일반적으로 "오존층"이라고 합니다. 오존층이 없으면 지구 표면에 도달하는 자외선의 양이 훨씬 더 많아져 피부암, 백내장 및 기타 살아있는 유기체에 대한 유해한 영향의 비율이 증가합니다.한편, 지구 표면에 가장 가까운 대기층인 대류권에서는 오존이 오염 물질로 간주됩니다. 대류권의 오존은 주로 자동차, 발전소 및 기타 인공 소스에서 방출되는 오염 물질과 햇빛 사이의 화학 반응에 의해 생성됩니다. 이 지상 오존은 스모그의 주요 구성 요소이며 특히 천식 및 폐기종과 같은 폐 질환이 있는 사람들에게 심각한 건강 영향을 미칠 수 있습니다. 높은 수준의 오존은 눈, 코, 목, 폐에 자극을 줄 수 있으며 호흡 곤란, 흉통 및 기침을 유발할 수 있습니다.성층권의 오존층 파괴는 1970년대와 1980년대에 처음 발견되었으며, 주로 냉장, 에어컨 및 에어컨에 사용되는 염화불화탄소(CFC)와 할론이라는 인공 화학 물질의 방출로 인해 발생했습니다. 에어로졸 캔의 추진제. 1987년 세계 각국은 오존층 파괴 물질의 생산과 소비를 단계적으로 금지하는 것을 목표로 하는 국제 조약인 몬트리올 의정서에 서명했습니다. 이 조약의 결과로 남극 대륙의 오존층 구멍은 서서히 줄어들기 시작했으며 금세기 중반에는 오존층이 완전히 회복될 것으로 예상됩니다.그러나 대류권의 지상 오존 오염 문제는 여전히 중요한 관심사입니다. 미국 환경 보호국(EPA)은 8시간 동안 오존에 대한 NAAQS(National Ambient Air Quality Standard)를 0.070ppm 수준으로 설정했습니다. EPA는 또한 국가의 여러 지역에서 오존 수준을 모니터링하고 규제하며 다양한 프로그램과 규정을 통해 오존 오염을 줄이기 위해 노력합니다.결론적으로 오존은 태양의 유해한 UV 방사선으로부터 지구상의 생명체를 보호하는 데 중요한 역할을 하지만 지상에서 발견될 때도 해로울 수 있습니다. 성층권의 오존층 파괴는 국제공조를 통해 해결해 온 문제이지만 지상 오존 오염은 여전히 지속적인 관심과 대책이 필요한 중요한 문제로 남아있습니다.
전기·전자
Q. 드럼 세탁기의 과학적 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.드럼세탁기는 전기세탁기의 원리에 덧붙여 드럼의 안쪽에 물, 세제, 빨래를 넣고 회전시켜 빨래가 돌출부에 의해 올라갔다가 떨어지는 힘을 이용하여 세탁을 하게 된다. 이 방식은 옷끼리 서로 마찰이 일어나는 경우가 적어 빨래의 손상이 거의 없고, 옷이 바닥에 부딪힐 때만 물이 필요하기 때문에 물을 적게 사용할 수 있는 장점이 있다.또한 물을 데워 빨랫감을 삶아 찌든 때를 쉽게 제거할 수 있으며 건조 기능을 추가할 수 있다. 그러나 세척력이 약하고 전기 히터를 사용하여 물을 데워줘야 하므로 전기소모가 많다. 또한 세탁 시간이 오래 걸리고 소음이 크다는 단점이 있어 최근에는 이러한 단점을 조금씩 개선한 제품이 나오고 있다.
지구과학·천문우주
Q. 총경도와 일반경도는 다른건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.총경도 (Total Hardness) 경도는 비누를 침전시키는 물의 능력을 측정하고자 이용되었으나, 오늘날 총경도는 칼슘과 마그네슘 농도의 합으로서, 물 속의 탄산칼슘(CaCO3)경도와 같은 당량의 농도로 나타내고 있음. 일반경도는 물의 세기 정도를 나타내는 것으로 주로 물에 녹아있는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg) 이온에 의해서 유발되며 경도의 정도에 따라 연수(경도 : 0-75), 적당한 경수(경도 : 75-150), 경수(경도 : 150-300), 강한 경수(경도 : 300이상)로 분류하였다. 빗물의 경우는 연수이나 빗물이 토양 및 암석과 접촉할 때 경도가 유발되며 대체로 경수는 표토가 두껍고 석회암층이 존재하는 지역에서, 연수는 표토가 얇고 석회암층이 없는 지역에서 생김. 일반적으로 지표수는 지하수 보다는 연수이다. 경도를 유발하는 금속이온들은 물속에서 탄산염이나 염화물형태로 존재하며 탄산염형태의 경도는 끓이면 연화되어 일시경도라 하고 염화물형태의 경도는 끓여도 연수화되지 않아 영구경도라 하였다. 경수는 거품을 만드는데 상당량의 비누를 요구하며 보일러용수로 사용시 물때(Scale)를 형성하여 피해를 입혔다
생물·생명
Q. 네안데르탈인과 호모 사피엔스가 같은 종인가요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.네안데르탈인은 멸종된 사람속의 한 종으로서 1856년 독일 뒤셀도르프 지역의 네안데르(Neander) 계곡에서 발견되었기 때문에 네안데르탈인으로 명명되었다. 가장 오래된 화석은 약 43만 년 전 것이며 약 42,000년 전에 멸종한 것으로 추정된다. 이들은 현재의 유럽을 중심으로 서아시아에서 중앙아시아 북아프리카까지도 분포하고 있었으며, 석기의 제작, 불의 사용, 매장풍습 등을 갖고 있었다. 현대인에 비해 네안데르탈인은 짧은 다리와 긴 상체를 지닌 다부진 체격을 갖고 있었으며, 키는 성인 남자가 164~168cm, 여자가 152~156cm 정도였다. 뇌 용적은 현생 인류의 것과 비슷하게 남성이 평균 1,600cc 여성이 평균 1,300cc로 측정된다. 그러나 네안데르탈인의 뇌는 상대적으로 많은 부분이 시각과 운동에 관련된 기능에 할당되었으며, 따라서 사회행동이나 인지기능에는 훨씬 적게 할당되었던 것으로 보인다. 결국 이로 인해 문자나 농경, 보다 정교한 도구를 사용하는 단계에는 도달하지 못한 것으로 보인다.인류는 현재 지구 곳곳에 흩어져 살고 있다. 인류의 생물학적 학명은 호모 사피엔스(Homo sapiens)로 사람속(屬)에 속하는 유일한 종(種)이다. 사람을 포함하여 사람과 관련이 있는 생물을 묶어 유인원(類人猿)이라고 부른다.유인원에는 사람, 침팬지, 고릴라, 오랑우탄, 긴팔원숭이와 이들의 화석이 포함되며, 우리가 원숭이(monkey)라고 부르는 종류와는 계통적으로 구분된다. 유인원과 원숭이를 구분하는 중요한 형태적 차이로 유인원은 크고 복잡한 뇌를 가지며 꼬리가 없는 점을 들 수 있다.
화학공학
Q. 플라스틱에 들어있다는 가소제는요..
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.가소제(可塑劑, plasticizer, plasticiser)는 물질의 점성을 줄이고 소성을 증가시키는 첨가제이다. 물질의 물리적 속성을 변화시키기 위해 추가되는 물질들이다. 이것들은 휘발성이 낮은 액체이거나 고체이다. 고분자 사슬 간 인력을 감소시켜 유연성을 높인다. 지난 60년이 넘는 시간 동안 점성 평가를 위해 30,000개 이상의 각기 다른 물질들이 평가되었다. 이 가운데 아주 극소량인 대략 50개가 오늘날 상용화되었다. 이를 적용한 저명한 사례로는 플라스틱의 경우 특히 폴리염화 비닐(PVC)이다. 콘크리트, 점토, 또 그와 관련된 제품들을 포함한 가소제들과 섞어서 다른 물질들의 속성을 수정할 수도 있다. 2014년 데이터에 따르면 가소제의 전 세계 시장은 8,400,000톤으로[2], 이 중 유럽의 경우 1,300,000톤을 차지한다.
지구과학·천문우주
Q. 화성에는 공기를 만들 수 있는 여건이 안되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.화성의 대기는 아주 희박하다. 지표부근의 대기압은 약 0.006기압으로 지구의 약 0.75%에 불과하다. 이렇게 희박한 대기는 중력이 작기 때문이다.화성대기의 구성은 이산화탄소가 약 95%, 질소가 약 3%, 아르곤이 약 1.6%이고, 다른 미량의 산소와 수증기 등을 포함한다. 이는 금성과 매우 비슷한 대기의 구성이다. 하지만 금성에 비해 대기가 매우 희박하여 금성과 같이 높은 온도를 가질 수 없다.2003년 지구에서 망원경에 의한 관측으로 화성 대기에 메탄이 있다는 가능성을 제시하였고, 2004년에 마스 익스프레스 탐사선(Mars Express)의 조사가 이루어졌다. 이 조사에 의해 사실상 메탄의 존재가 확인되었다. 화성에 메탄이 존재한다는 것은 매우 흥미로운 일이다. 왜냐하면 화성의 환경에서 금방 소멸해버리는 메탄이 발견된다는 것은 어디선가 끊임없이(또는 적어도 최근 100년 이내) 보충 받고 있음을 알려주는 것이기 때문이다. 가스의 생성원인으로는 화산활동이나 혜성의 충돌, 혹은 미생물의 모양으로 생명이 존재한다는 등의 가능성을 생각해 볼 수 있으나 아직까진 모두 확인되지 않았다.화성대기에는 크게 변동하기도 한다. 겨울 몇 개월간 극지방에서 밤이 계속되면 지표는 매우 저온이 되고 대기 전체의 약 25%나 얼어버려서 대기압이 낮아진다. 이후 극에 다시 햇빛이 비추는 계절이 되면 얼었던 이산화탄소가 승화(고체에서 기체로 변함)하여 극지방에 강한 바람이 발생한다. 생성된 강한 바람은 화성의 먼지 등을 이동시키며 이 현상을 먼지폭풍이라 한다. 이는 지구에서 바라보는 화성의 모습이 변하는 원인이 된다.
생물·생명
Q. 식물의 개념은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.식물(植物)은 분류학적으로 식물계(植物界)에 속하는 생물이다. 보통 광합성을 하여 에너지 비축에 필요한 녹말을 만드나, 일부 기생식물과 공생식물처럼, 엽록소를 잃고, 대신 직접 포식하거나, 기생, 공생 등으로 양분을 얻는 종도 있다. 원래 식물은 운동성이 거의 없으나, 파리지옥, 신경초, 무초처럼 민첩한 운동을 하는 식물도 몇 종 있다.
지구과학·천문우주
Q. 궤도 공명 원리가 무엇인지 알려주세요~
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.궤도 공명이란 천체역학에서, 공전하는 두 천체가 작은 정수비를 만족하는 공전 주기로 인해 서로에게 주기적으로 일정하게 중력적 영향을 가할 때 발생한다. 쉽게 말하면 두 천체가 일직선으로 놓일 때 서로를 중력으로 미는 걸 말한다. 궤도공명에 관한 물리학적 원리는 그네 위의 아이를 밀 때의 상황과 유사하다. 이 때 공전과 그네는 모두 고유 진동수를 가지며, "밀고 있는" 다른 물체(천체)는 운동이 누적되는 효과를 가지도록 "밀기"를 주기적으로 반복해야 한다. 궤도공명은 상호 천체의 중력적 영향을 크게 증폭시키는데, 즉 서로의 궤도를 변경시키거나 제한할 수 있다. 대부분의 경우에서 궤도공명의 결과는 궤도공명이 끝날 때까지 서로의 운동량과 궤도를 전이시키는 불안정한 상호작용을 야기한다. 어떤 상황에서는 공명계가 천체의 궤도공명을 유지하기 위해 자기 수정적이며 안정적이게 될 수도 있다. 그 예로 목성의 위성들인 가니메데, 유로파, 이오의 1:2:4 공명과 명왕성과 해왕성 사이의 2:3 공명이 있으며, 토성의 고리의 간극은 토성의 안쪽 위성과의 불안정한 궤도공명으로 인한 것이다. (비슷한 공전궤도 반지름을 갖는 천체들 사이의)1:1 공명과 같은 특수한 경우는 거대한 태양계 천체가 궤도를 공유하는 다른 작은 천체들을 궤도에서 방출하는 결과를 낳는다. 이는 현재 행성의 정의로 사용되는 효과인 "주변 천체 청소"를 포함하는, 그보다 훨씬 더 광범위한 과정이다.이 기사에서 한 쌍의 천체의 공명비란 공전주기의 비 보다는 공전 회수의 비로 표현된다. 공전주기의 비는 공전 회수의 비의 역수에 해당한다. 따라서 위의 명왕성과 해왕성의 2:3 공명이란 해왕성이 세 번 공전할 동안 명왕성이 두 번 공전한다는 것을 의미한다. 셋 또는 그 이상의 공명에서는 둘 중에 하나가 쓰일 것인데, 그것이 무엇을 의미하는 비인지는 명시될 것이다.(이런 경우에서 가장 작은 정수비 나열을 꼭 역수로 취해서 할 필요는 없다)
지구과학·천문우주
Q. 남극지하에서는 어떤 생명체들이 살고 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.빙하기 시절의 생명체나 바이러스, 식물들이 얼어 있을 가능성이 많습니다. 남극 빙하가 다 녹아서 나오는 것들이 지구에 어떤 영향을 미칠지 아무도 알 수 없습니다..