Q. 초고속 카메라 작동할려면 어떻게 해야하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.초고속 카메라는 크게 네 부분으로 구성된다. 첫 번째로 빛 펄스의 비행시간을 측정하는 자(Rule)의 역할을 할 신호를 만드는 과정이 필요하다. 연구팀은 빛 펄스를 광 다이오드에 비추어 발생하는 전류 펄스를 이용해 신호를 생성했다. 두 번째로는 측정하고자 하는 대상에 여러 색으로 쪼갠 빛 펄스들을 인가한 뒤, 반사되어 돌아오는 빛 펄스들을 만들어내는 과정이 필요하다. 100펨토초(10-13초) 수준의 매우 짧은 펄스폭을 갖는 빛 펄스는 회절격자 소자를 이용해 1,000개 이상의 서로 다른 색으로 쪼개지며, 이때 측정 대상에서 반사되어 돌아오는 빛 펄스들은 각기 다른 비행시간을 갖는다. 여러 개의 빛을 동시에 입사시키는 방법은 유홍기 교수 연구팀의 도움을 받았다. 세 번째로는 자 역할을 하는 전류 펄스와 측정 대상의 형상 정보를 가지고 있는 빛 펄스들 사이의 위상차를 측정해야 한다. 이 측정 작업에는 연구팀에서 지난 10년간 자체적으로 개발하고 발전시켜온 전-광 샘플링(Electro-optic sampling) 기반의 측정기를 사용했다. 마지막으로, 각기 다른 빛 펄스들의 세기를 라인 카메라(Line camera)라는 장치로 한꺼번에 측정하여, 픽셀 개수에 해당하는 1,024개의 지점에 대한 TOF 정보를 모두 얻어낸다.
Q. 고속열차는 일반 지하철과 어떤 과학적 원리로 속도차이가 날까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.차량 선정 당시 고속철도 시스템을 가진 단 3개의 국가였던 일본, 독일, 프랑스가 치열하게 경쟁했다. 일본은 당시 최신형인 300계를 한국 사양으로 개조한 커스텀 형식의 차량을 제안했었다. 차량 폭이 3100mm인 2+2 배열의 차량으로 총 좌석 수는 1000석 내외로 하고, 모터의 출력을 상승시켜 영업최고속도인 300km/h까지 나오도록 만든 차량이었다. 그러나 이는 실차가 아닌 베이퍼웨어였다. 또한, 차량 선정 당시 일본의 최신형 차량은 300계였고 300계의 최고영업속도는 270km/h에 설계최고속도는 285km/h로 자신들도 시험용 차량이 아닌 영업 차량으로는 300km/h를 내본 적이 없었다. 또한 고상홈 문제와 중검수의 한국 자체 실시에 부정적이었고, 라이센스 생산은 전부 불허하고 전량 일본 생산 후 도입을 고집하는 등 기술이전 또한 부정적인 것은 마찬가지였기에 사업 목적에 완전히 역행하는 조건을 내걸고 있다고 판단한 한국 정부에 의해 3파전에서 가장 먼저 탈락했다. 일본 측 인터넷 게시글이나 자료에서는 한국 내 반일감정 때문에 탈락했다는 주장이 많고 일부 한국 고속철도 개발사업 참여진도 그러한 증언을 했으나, 공식적으로는 틀린 주장이다. 자세한 것은 대한민국의 고속열차 개발사를 참고하자.
Q. 달은 지구로 추락한다고 하던데 그 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구와 달이 언젠가는 충돌할 것이라는 내용의 연구결 과가 발표됐다.미국 아이다호주립대학 연구진은 현재 달이 지구로부 터 매년 3.8 cm씩 멀어지고 있긴 하나, 먼 미래에는 지 구의 자전 속도가 느려지면서 지구와 달이 충돌하는 날 이 올 것이라고 주장했다.만약 지구와 달이 충돌한다면, 이 과정에서 발생하는 에너지가 지구 전체를 녹이고 결국 마그마 오션이 존재 했던 약 46억 년 전 탄생 직후의 지구 모습으로 돌아갈 것으로 연구진은 내다봤다.달은 45억 1000만 년 전에 생성된 것으로 알려져 있 고, 생성 직후부터 현재까지 꾸준히, 그리고 천천히 지 구에서 멀어진다는 것이 학계의 일반적인 생각이다.달이 지구에서 점차 멀어지는 것은 조수간만의 차 때문 이다. 달의 인력 때문에 조수간만의 차가 발생하는데, 이 조수간만의 차가 지구의 자전 속도를 늦추는 것. 자 전 속도가 느려지면 달로부터 받는 인력의 힘도 약해지 면서 달이 1년에 3.8cm씩 멀어지고 있다.46억 년 전 지구와 달 사이의 거리는 24만 km 였지만, 현재는 38만km다.