안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 비열이 높다는 것의 의미는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.비열이 높다는 것은 온도가 올라갈때 욜량이 많이 발생한 다는 것입니다. 비열(specific heat)은 단위 질량에 가해진 열량과 이에 따른 온도 변화의 비를 말한다. 예를 들어 물질 1g의 온도를 1°C 올리는 데에 필요한 열량(에너지)이라 표현하기도 합니다. 표준 단위는 J/kg・K이고, cal/g℃를 사용하기도 한다. 몰비열(molar specific heat)은 1 몰에 가해진 열량과 이에 따른 온도 변화의 비를 말합니다. 몰비열의 단위는 J/mole・K이다. 물체 전체에 가해진 열량과 이에 따른 온도 변화의 비는 열용량(heat capacity)이라 하고 단위는 J/K입니다.
생물·생명
Q. 속담 정말로 가재는 개편인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.가재와 게는 깁각류료 동일하지만 서로 사는 지역이 달라서 만날일이 없습니다. 만난다면 서로 적으로 팬딘ㅏ고 싸울거예요. 그냥 비슷한 스타일의 어류이기에 만들어진 말입니다.
토목공학
Q. 추운 날 서리가 내리는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.공기 중의 수증기가 낮은 기온에 승화된 것이다. 조금 더 정확히 말하면 주위 공기가 이슬점 이하이고 단단한 물체의 표면이 섭씨 영도 이하일 때 표면에서 발생하는 흰 가루 모양의 얼음을 서리라고 한다. 냉장고나 냉동 창고 등에서 쉽게 발견되며(성에), 드물게는 식물의 잎에서 증산하는 수증기가 그대로 얼면서 서리를 만들기도 한다. 참고로 얼음의 위에도 서리가 생길 수 있다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 자전축이 변화한다는데, 그럼 어떤 영향이 생길까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.빙하는 1990년대 이후부터 매년 수천억t 녹았고, 이로 인해 지구 전체의 질량 분포가 변하면서 자전축이 이동했다는 것이다.인류가 지하수를 끌어쓴 것도 자전축 변화에 영향을 줬다고 연구진은 짚었다.연구진은 "지난 50년간 인류가 식수용·농업용으로 사용한 지하수는 18조t에 달하지만 채워지지 않았다"면서 "퍼 올린 지하수는 대부분 바다로 흘러가는데, 이로 인해 지구 전체 질량이 재분배된다"고 주장했다.연구진은 "과거에는 자전축이 해류 변화나 맨틀 대류 등 자연적인 요인으로만 움직였다"면서 "이번 연구 결과는 인류 활동이 지구에 영향을 줄 수 있음을 보여준다"고 강조했다.뱅상 험프리 스위스 취리히대 교수도 인류 활동으로 질량 분포가 크게 바뀌면서 자전축이 이동했다면서도 "다만 자전축 이동이 일상생활에 영향을 줄 만큼 크진 않다"고 말했다.일부 과학자는 지구가 '인류세'(Anthropocene)에 진입했음을 선포해야 한다고 주장했다. 인류세는 인류 활동이 지구 환경을 바꿔놓은 지질시대를 일컫는 말이다.이번 연구 결과는 지난달 22일 '지구물리학 연구회보'(Geophysical Research Letters)에 발표됐다.
전기·전자
Q. 우리나라장수곱돌솥은. 각섬석으로 만드는데 라돈 검출되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.곱돌의 원료인 각섬석은 자연석이기에 라돈이 미량 겁출되기도 하고 검출이 인 되기도 합니다. 제조사에서 진행한 실험 결과를 참고하시기 바랍니다.
생물·생명
Q. 모든 거미는 육식을 하나요? 초식을 하는 거미도 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.빌라노바 대학교 Christopher Meehan 과 브랜다이스 대학교 Eric olson은 독자적으로 멕시코와 코스타리카 에서 초식거미 연구를 진행한 후 2009년 8월, 과학적 술지 에 공동으로 연구결과를 등재 하였다.거미가 대표적인 육식성 동물이라는 통상정인 상식을 깨는 발견이였다.지금까지 발견된 좋은 깡충거미과의 ' Bagheera kiplin g/'뿐이지만 이는 엄청난 반례이자 또 다른 초식거미의 가능성을 시사하는 큰 의미를 가지고 있다.(Bagheera kiplingj 라는 학명에서 Bagheera는 책 에 등장하는 흑표범의 이름에서, kiplingi는 리디어드 키플링에서 따왔다고 한다.명명된것은 생태가 밝혀지기 전인 1800년대말. 한 구 의 표본으로부터 지어졌다고 하니 초식을 하는 것과는 딱히 연관이 없어보인다.)
화학
Q. 물은 뜨거운 온도와 만나거나 특히 뜨거운 기름 등을 만나게되면 폭발하는 성질이 나타나는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.물이 뜨거워 지면 기체로 승화작용이 되어 변하게 됩니다. 공간 안에서 기체의 부피가 커지다 보니 폭발력을 갖습니다. 그리고 기름과 섞이지 않다보니 갑작스럽게 불이 븥은 기름에 물을 부우면 기름불이 물 위로 올라오면서 큰 불이 나게 됩니다.
생물·생명
Q. 일부 포유류에만 땀샘이 발달한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.땀샘은 땀의 형태로 노폐물과 수분을 몸 밖으로 배설한다. 또한 땀을 흘리면 피부표면에서 주위의 열을 흡수하면서 증발하므로 체온을 낮추어 우리 몸의 체온을 일정하게 유지시킨다. 또한 지방성분의 땀을 내보내는 땀샘도 특정 부위에 발달되는데, 사람의 경우에는 겨드랑이 밑이나 생식기에 주로 분포해 있다. 이들은 사춘기가 되어 호르몬의 작용이 왕성해지면 활성화되어 분비된다. 이때 이 곳에서는 특이한 냄새가 나는데, 이는 그 곳에 있던 세균들이 땀 속에 있는 지방성분을 분해하여 지방산을 만들기 때문에 나는 냄새이다.동물들의 체온조절방법 인간은 몸 전체에 땀샘이 분포되어 있어서 날씨가 덥거나 운동을 해서 체온이 오르면 땀을 분비하여 체온을 조절한다. 또한 낙타나 소, 곰들도 땀샘이 있어서 땀을 흘려 체온을 조절한다. 그러나 개와 고양이, 돼지는 땀샘이 거의 발달되지 못해서 덥거나 흥분하면 입을 벌려 혀를 내밀며 헐떡거리는 호흡으로 체온을 조절한다. 이외에도 땀샘이 거의 없는 토끼는 귀를 통해 체온을 조절한다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 별이나 달을 관측할 때 천체망원경을 사용하는데 어디까지 볼 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.이름은 팽창 우주론을 제창했던, 미국 천문학의 태두라고 할 수 있는 에드윈 파월 허블에서 따왔다. 발사한 지 30년이 지난 현재도 여러 차례 우주왕복선을 투입[2]하여 대대적인 보수 작업을 펼친 덕에 2023년 현재까지 작동 중에 있다.오차보정 전(왼쪽)과 후(오른쪽)의 M-100 은하 사진. 포토샵 보정이 아닌 구면수차를 보정하는 장치를 만들어서 수리해 보정된 결과의 사진이다.그런데 발사 직후 뿌연 사진이 전송되어 원인을 확인하는 과정에서 광학장치에 문제가 발견되었다.[8][9] 이로 인해 의회로부터 수십억 불 들여 헛짓거리 했다고 비판을 받았으나, NASA는 이를 바로잡기 위해 우주왕복선을 보내 주 반사경을 수리했고, 소프트웨어적으로도 여러 가지 스킬을 써서 정상 성능을 찾을 수 있었다. 이후에도 네 번에 걸쳐 교정과 유지보수를 하면서 현재는 초기보다도 더욱 선명한 사진을 지구로 보내오고 있다.2026년 낸시 그레이스 로먼 우주망원경이 우주로 발사 후 정식 운용되기 시작하면 대기권으로 추락해 소멸할 예정이다. 원래는 2000년대 전후로 STS-144라는, 허블을 안전하게 회수해서 스미소니언 항공우주박물관에 전시한다는 페이퍼 플랜이 있었다. 그 비싼 우주왕복선을 발사하는 건 돈 낭비라는 의견도 있었지만, 허블 망원경의 역사적 가치를 고려하면 시도할 만한 가치는 있었다고 할 수 있다. 그러나 STS-107 참사로 이 미션에 투입되기로 예정되었던 컬럼비아를 잃어버리며 계획은 취소되어 버렸다.[3] 사실 컬럼비아로 2년간 셔틀 계획이 싹 정지된 것을 감안하면 2000년대 후반 내지 2010년대 초반에 회수해올 예정이었던 것으로 추측되는데, 정작 2022년에도 허블은 제 기능을 하고 있으며, 2022년에는 점차 낮아지던 허블의 궤도를 다시 회복하여 수명을 연장하는 계획을 NASA에서 발표했다.제임스 웹의 설계와 개발은 미국항공우주국(NASA)이 유럽우주국(ESA)과 캐나다우주국(CSA)과 협력하여 이끌었다. 망원경의 개발은 메릴랜드에 소재하는 NASA의 고더드우주비행센터(GSFC)가 맡았으며, 망원경의 운용은 볼티모어 존스홉킨스대학교 홈우드캠퍼스에 소재하는 우주망원경과학연구소가 하고 있다. 사업에 참여한 주요 기업으로는 노스롭 그루먼이 있다. 망원경의 명칭은 1961년부터 1968년까지 NASA 국장을 역임하며 머큐리, 제미니, 아폴로 계획을 추진한 제임스 에드윈 웨브의 이름에서 따온 것이다.제임스 웹 망원경의 주거울은 열여덟 장의 작은 거울 세그먼트로 구성되어 있으며, 거울 세그먼트는 금으로 코팅된 베릴륨 재질이다. 세그먼트가 하나로 모인 주거울은 직경이 6.5미터에 달하여 2.4미터의 허블 주거울보다도 크다. 이러한 주거울의 집광 면적은 25제곱미터로, 허블의 집광 면적의 여섯 배에 달한다. 그러나 근자외선과 가시광선(0.1~0.8 μm), 근적외선(0.8~2.5 μm)[11] 스펙트럼을 관측하는 허블과는 달리, 제임스 웹은 파장이 긴 가시광선(적색)에서 중적외선(0.6~28.3 μm)까지를 관측한다. 제임스 웹은 망원경 자체가 발산하는 적외선이 외부의 빛을 받아들이는 데 방해가 되지 않도록 50 K (−223.2 °C; −369.7 °F)보다 낮은 극저온 상태를 유지해야 한다. 지구 근처에서 제임스 웹을 가열할 수 있는 열원으로는 태양과 지구와 달이 있는데, 제임스 웹은 차양막이 이 셋을 동시에 가릴 수 있도록 지구에서 150만 킬로미터가량 떨어진 태양-지구 L2 라그랑주점 근처에서 태양을 도는 궤도에 위치한다.1996년, 최초 구상 단계에서 제임스 웹 우주 망원경은 차세대 우주 망원경(영어: Next Generation Space Telescope, NGST)이라는 명칭이 주어졌었다. 1999년에는 10억 달러의 예산과 2007년 발사를 목표로 두 가지 컨셉의 연구가 진행되었다. 하지만 초창기 사업은 막대한 비용 증가와 개발 지연으로 난항을 겪었고, 2005년에 이르러서 지금 형식의 대대적인 재설계를 거친 후 2016년에야 100억 달러에 이르는 총비용으로 망원경을 완성하였다. 이 때문에 언론과 과학자와 공학자들은 망원경의 복잡성과 발사의 큰 위험 부담에 관해서 주목하고 우려한 바 있었다.
지구과학·천문우주
Q. 물질들로 이루어진 우주가 만들어진 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.빅뱅 이후에 우주가 시간에 따라서 팽창하게 되면서 물질과 에너지가 펴지는 현상이 발생하였고,이러한 과정을 통해서 은하와 별이 만들어졌다는 이론을 말하는데요. 빅뱅우주론에서는 초기 우주가 온도와 밀도가 매우 높아 오늘날 존재하고 있는 다양한 힘과 빛마저 모두 뭉쳐져 있는 상태로 존재했는데요.짧은 시간에 급격하게 팽창하는 과정을 통해 우주가 냉각이 되면서 뭉쳐있었던 힘과 빛이 분리가 되었고,이를 통해서 물질을 이루게 되는 기본적인 입자가 만들어 졌답니다.