안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
화학
Q. 해양의 산성화는 무엇이고 어떻게 진행되고 있으며 화학적 해결방안은 없나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.해양산성화가 생태계에 미치는 악영향도 탄산이온이 줄어드는 것과 직결된다. 다수의 해양 생물은 진화를 통해 탄산칼슘으로 된 외부 골격으로 연약한 세포질을 외부 환경으로부터 보호하고 있다. 가장 대표적인 생물이 산호초를 만드는 산호충이다. 산호는 지표에 있는 생물이 만들어 낸 구조물 가운데 가장 큰 것을 만들어 내는 마법사이다. 인간이 축조한 구조물이 가장 클 것으로 예상하기 쉽지만 실제로 가장 큰 것은 호주 동해안에 있는 2,600km에 이르는 대보초(Great Barrier Reef)이다. 문제는 이들이 하루 아침에 이루어진 것이 아닌데 비해 인간의 이산화탄소 배출은 눈 깜짝할 사이에 비교될 만큼 짧은 시간에 일어나고 있어서 적응할 시간이 부족하다는 데 있다.단세포 동물인 유공충과 그 보다도 더 작아서 눈으로는 잘 보이지 않지만 탄산칼슘 체외 비늘을 가진 인편모조류라는 식물플랑크톤 그리고 헤엄치는 해양달팽이류가 있다. 이들은 작지만 해양 먹이사슬에서 중요한 지위를 차지하고 있어서 해양산성화로 인해 이들이 입는 피해는 해양생태계 전반으로 파급되는 위력을 가지고 있다. 실제 지구의 대기에 이산화탄소는 1%에 훨씬 못 미치는 미량이 들어 있는데 이렇게 낮게 만든 장본인 가운데 하나가 인편모조류이다. 영국 도버 해안을 둘러싸고 있는 거대한 흰색 절벽은 인편모조류의 석회질 침전물이다. 그 밖에 보다 친숙한 생물로는 조개, 성게, 따개비류가 있다.석회질 분비 생물의 탄산칼슘으로 된 외골격은 탄산이온이 줄면 만드는 것도 어려워지고 만들어 놓은 것도 화학적 평형반응에 따라 더 쉽게 녹게 된다. 해양산성화는 지구 공학 기술로써 대응하고자 하는 환경 현안이기도 하다. 몇 가지 대응 기술이 이미 제안되었지만 여러 가지 부작용이나 비용 문제로 좋은 대책은 아니다. 그나마 환경친화적인 제안으로 대형 해조류 숲을 조성하는 방안이 있고, 상업적 해산물에 대한 당면 문제 해결을 위해서는 해양산성화에 강한 품종을 개발하는 것이 거론되고 있다. 일례로 산성화를 잘 견딜 수 있는 굴 육종을 들 수 있다.
지구과학·천문우주
Q. 땅거짐 현상이 일어나는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.싱크홀의 모양과 크기는 천차만별입니다. 어떤 싱크홀은 서서히 형성되며 얕은 침몰지를 생성하고, 어떤 싱크홀은 갑자기 생기며 큰 피해를 초래할 수 있습니다. 후자를 표층 붕괴형 싱크홀이라고 부르는데 자주 발생하지 않지만 일단 발생하면 뉴스거리가 될 만큼 큰 사고로 이어집니다. 잠재적 위험성을 지닌 표층 붕괴형 싱크홀은 지면 아래에 공동(空洞)이 생기면서 발생합니다. 지하 공동이 생기는 원인은 상수도관 파열이나 폐광 갱도 같은 인간의 활동 때문일 수도 있고 지하 암반이 수십만 년에 걸쳐 침식되는 지질학적 과정 때문일 수도 있습니다.땅속에 있는 암석이 침식되거나 동굴 등이 무너지면서 지반 위의 힘을 이기지 못하고 땅이 꺼지는 현상을 말한다. 즉, 균열대(지층이 어긋나 균열이 생긴 지역)를 채우고 있던 지하수가 빠져나가면서 빈 공간이 생기거나, 지반의 무게를 견디지 못해 땅이 주저앉으면서 생기는 것이다. 대개 지상에서 보았을 때 둥근 모양으로 거대한 원통 혹은 원뿔형 공간이 지하에 생기며, 그 지름은 수십m, 깊이는 수백m에 이르기도 한다.협의의 의미에서 용식함지(溶蝕陷地), 돌리네(doline), 세노테(cenote)도 일종의 싱크홀이라고 할 수 있는데, 주로 지반이 석회암으로 이뤄진 국가에서 많이 발생한다. 싱크홀 문제가 세계적으로 주목받게 된 것은 점차 도시 내 발생 빈도가 높아지고 있기 때문이다. 원인도 자연적이라기보다는 지하수 개발, 도시 노후 상하수도관 누수, 지하철 공사 등으로 추정되는 등 인재(人災)에 가까워지는 양상이다. 도심 싱크홀의 대표적 사례는 2007년과 2010년 과테말라 수도 과테말라시티에서 발생한 것으로, 당시 도심 한복판에 깊이 100m의 웅덩이가 생기면서 주택 20여 채가 사라진 바 있다.
지구과학·천문우주
Q. 얼음의 온도는기온에 상관없이 일정한가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.얼음은 영하 0도에서부터 얼기 시작합니다. 다만 주위 환경이나 온도에 따라 달라집니다. 극지방의 얼음과 서울의 얼음은 온도치이가 다릅니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에서 가장 높은 산은 어디인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1위 에베레스트1953년 에드먼드 힐러리 경과 텐징 노르게이가 처음 등정한 에베레스트 산은 세계에서 가장 높은 산입니다. 가장 높다는 타이틀을 가지고 있는 만큼 수많은 사람들이 도전하고 등반한 산이기도 합니다. 에베레스트 산을 덮은 쓰레기나 줄을 서있는 사람들의 사진들이 돌아다니고 있는데요. 너무 과도하게 사람들이 찾아 산을 망가뜨리고 있는 건 아닌지 하는 생각도 들기도 합니다.에베레스트는 단순히 정상만이 아니라 에베레스트 베이스캠프까지 트레킹하는 것 자체 만해도 큰 인기를 끌고 있습니다. 세계에서 가장 유명한 트레킹 루트이기도 하며 에베레스트라는 이름값이 주는 의미가 있기 때문에 많은 사람들이 오르고 있어요.
생물·생명
Q. 헌열을 할때 다양한 헌혈방법이 있던데 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1. 중력 일단 혈관에 바늘을 꼽으면 밑에 있는 혈액주머니에 피가 모입니다.2. 압력 혈관에서 나온 혈액이 원심분리기로 들어가는 것은 압력에 의해서 들어가는 것입니다.3. 하중(무게) 혈액은 적혈구, 백혈구, 혈장, 혈소판으로 구성되어 있습니다. 혈액을 원심분리기로 돌리면 무거운것이 아래로 가벼운것이 위로 올라가겠죠. 이중에 필요한 것을 선별해서 뽑는 것을 성분헌혈이라고 합니다. 혈장성분헌혈을 실시했으면 혈장을 제외한 다른 성분들이 다시 몸에 들어가는 것입니다. 혈소판성분헌혈을 실시했으면 혈소판을 제외한 다른 성분들이 다시 몸에 들어가는 것입니다.
생물·생명
Q. 우박이 어떨때 생성되는지 궁금
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사전에서는 우박을 다음과 같이 정의한다. '우박은 적란운(積亂雲)에서 내리는 지름 5㎜~10cm 정도의 얼음 또는 얼음덩어리 모양으로 내리는 강우현상이다.' 우박은 농작물이 한창 크는 시기인 봄과 수확시기인 늦가을에 가장 많이 내린다. 우박이 내리면 농작물은 엄청난 피해를 입는다. 그래서 농민들은 우박을 ‘하얀 재앙’이라고 부른다. 우박보다 피해는 덜한 우박의 사촌격인 싸락우박(ice pellets)이 있다. 우박과 다른 점은 그 중심이 싸락눈으로 되어 있다는 것, 그리고 크기가 우박보다 작다는 점이다. 싸락우박은 지름이 2∼5mm인 얼음입자를 말한다.우박의 구조를 보면, 중심에 불투명한 핵이 있고 주위에는 투명한 층과 불투명한 층이 교대로 겹쳐져 있다. 층의 수는 빙정의 상승과 하강 숫자를 나타낸다. 우박에 투명과 불투명의 층이 생기는 것은 상승기류가 강한 곳과 약한 곳을 통과하거나 구름알갱이의 농도가 다른 곳을 통과하기 때문이다. 보통은 5층 정도이며, 14층이 되는 것도 있다. 우박의 온도는 대개 0℃ 정도이나 －4∼-5℃의 낮은 경우도 있다.우박은 어떻게 만들어질까? 우박은 수직으로 크게 발달한 거대한 적란운에서 발생한다. 우박이 만들어지는 구름 꼭대기 온도는 대략 -5 ~ -10℃ 정도 된다. 따라서 구름의 꼭대기에는 상승한 수증기가 눈이나 빙정(얼음) 상태로 존재한다.
화학
Q. 냉장고에 든게 많을 수록 전기를 많이 먹나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우선 냉장, 냉동을 해야 하므로 대상이 많으면 전력이 많이 소진됩니다. 문을 자주 열면 다시 온도를 낮추기 위해서 가동하다 보니 전기가 많이 듭니다. 그리고 냉장고 내부가 가득차 있으면 냉기가 골고루 퍼지지 않아서 더 나오기도 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 무중력에서 촛불을 키면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.무중력 공간에서는 대류 현상이 없기 때문에 공기의 이동이 없습니다. 심지는 주변의 공기를 이용해 불꽃을 만듭니다. 공기가 데워져도 이동이 없기 때문에 근처 공기 중의 산소는 계속 줄어듭니다. 그래서 시간이 갈 수록 심지는 불꽃을 유지하기가 힘듭니다. 불곷의 모양이 둥근 것은 대류가 없어서 연소가스가 모든 방향으로 골고루 퍼지기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 도시에서는 시골 보다 별이 잘 안보이는 이유가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.도시에 네온사인, 가로등, 아파트 및 여러 불빛들과 매연, 미세먼지로 인해서 별이 잘 보이지 않습니다. 그래서 불빛없는 시골에 가야 쏟아질 듯한 별들이 보입니다.
지구과학·천문우주
Q. 소행성과 혜성은 어떻게 분류하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.혜성은 태양계의 소천체 중 하나이다. 혜성은 행성이나 소행성에 비해 긴 주기를 두고 태양 주변을 크게 왜곡된 타원형 궤도로 공전하거나, 심지어는 주기가 없는 쌍곡선/포물선 궤도로 태양계를 떠돌기도 한다. 특히 태양과 가까워지면, 밤하늘에서 볼 때 가스로 된 머리와 꼬리를 달고 아래로 내려가는 모습을 보인다. 다만 근일점에서 태양과 거리가 멀면 꼬리가 보이지 않는 경우도 있다. [2]중심을 이루는 핵과 핵을 이루는 성분이 태양 복사열에 의해 녹으면서, 핵 주위를 둘러싸는 가스 대기층 코마, 그리고 코마의 가스가 길게 드리워진 꼬리 부분으로 구성된다.별똥별이라 불리는 유성과는 확실히 다른 천체이다. 유성은 지구 주변을 떠돌아다니다가 지구 중력에 이끌린 바윗덩어리가 대기권 안으로 진입하다가 마찰열로 연소하며 타버린 것이다. 상관이 아예 없지는 않고, 혜성의 궤도 안에 남아 있는 부스러기들과 지구가 공전하면서 마주치면, 유성이 수없이 떨어지는 유성우가 되곤 한다.