안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
전기·전자
Q. aa건전지로 감전에 의해 사망할 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.AA건전지 전압은 1.5볼트 입니다. 피부에 약간 찌릿한 느낌정도 이며 사람을 사망에 이르게 할 수 없습니다.
전기·전자
Q. 전기의 발생 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.진공 장치를 만들어 진공에 관한 여러 가지 실험을 한 사람으로 잘 알려진 게리케는 1663년에 마찰을 이용하여 많은 정전기를 발생시키는 전기 발생 장치를 만들었다. 이 전기 발생 장치는 유리 구 안에 유황을 채워 넣은 후 회전축을 장착한 것이었다. 바퀴를 이용하여 유황구를 회전시키면서 가죽으로 만든 패드를 유황구에 대면 마찰전기가 발생하였다. 대전시킨 유황구는 전기 발생장치에서 떼어내 전기 실험에 이용할 수 있었다. 후에 이 전기 발생 장치는 회전하는 바퀴와 벨트를 이용하여 회전 속도를 증가시켜 더 많은 마찰전기를 얻을 수 있도록 개량되었다. 처음 전기 발생장치는 호기심이 많은 사람들을 즐겁게 하기 위해 만들어졌지만 곧 과학자들도 이 전기 발생장치를 사용하여 실험하기 시작했다.발전기(에나멜선과 자석)을 이용하여 전구에 불을 켜보고, 전기가 만들어지는 원리를 알 수 있다. 에나멜 코일에 자석을 넣었다 뺐다 하면 자석의 자기장이 전류로 바뀌면서 전기가 발생한다. 수력발전소, 화력발전소, 원자력 발전소는 이러한 원리를 이용하여 전기를 만들고 있다.
생물·생명
Q. 세균이나 미생물은 생명이 무한한 것인가요.?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.세균, 미생물도 생물이기에 생명은 유한합니다. 보통 숙주가 죽으먄 세균,미생물도 즉습니다.
지구과학·천문우주
Q. 번개의 전압이나 위력은 얼마나 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.번개가 한 번 칠 때 전압은 보통 10억 볼트(V)에 이른다. 가정의 전압이 220V이고 초고압선도 수십만 볼트를 넘지 않는다는 점을 볼 때 번개의 전압이 얼마나 높은지 짐작할 수 있다.벼락 치는 순간 흐르는 전류는 5만 암페어(A). 전압과 전류를 에너지로 환산하면 100W 전구 7000개를 8시간 동안 켤 수 있는 어마어마한 양이다.또 벼락의 온도는 태양표면 온도(6000도)의 4배가 넘는 2만7000도에 이른다.지구상에 번개가 가진 높은 전압과 온도를 완전히 방어할 수 있는 절연체는 없다. 공기라는 ‘울타리’는 있지만 이를 가볍게 부술 만한 힘이 번개에 있는 셈이다.막을 수 없다면 피해야 한다. 벼락을 피하는 가장 좋은 방법은 자신의 높이를 주위보다 최대한 낮추는 것이다.
지구과학·천문우주
Q. 빙하가 녹으면 어느정도 해수면이 상승하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.만약 스웨이츠 빙하가 모두 녹는다면 해수면은 약 65cm(26인치) 상승할 것으로 전망된다. 그런데 여기서 끝이 아니다. 스웨이츠 빙하가 녹으면 주변 빙하들까지 연쇄적으로 반응해 같이 녹아내릴 것으로 전망되기 때문에, 주변 빙하들까지 합하면 지구 평균 해수면은 1~3미터 가량 상승할 것으로 전망된다. 해수면이 1m 상승하면 대한민국에서는 서울의 1.6배 면적이 침수되고[3] 1.3m 상승하면 베네치아와 뉴올리언스처럼 고도가 낮은 도시가 침수될 것으로 전망되는 바, 해안도시들은 조수간만의 차와 폭풍해일로 인한 큰 피해를 입을 수 밖에 없다. 또한 평균 해발고도 1.5m에 최대 해발고도가 2.3m인 몰디브, 평균 해발고도 2m에 최대 해발고도가 4m인 투발루는 그야말로 국가가 소멸되는 피해를 입을 것이다.##그런데 현재 지구온난화로 스웨이츠 빙붕의 후퇴속도가 빨라져 붕괴 직전에 직면해있다. 어느 정도냐면 조금만 충격을 주어도 바로 무너질 만큼 금이 간 상태이다. 실제로 2021년 미국지구물리학회(AGU) 추계회의에 참석한 과학자들은 스웨이츠 빙하가 5~10년 내로 극적인 변화를 겪을 것이라고 경고했다.영국 남극자연환경연구소의 해양 지구물학자 로버트 라터는 1~2년 안에 큰 변화를 겪게 될 것이라고 경고했다.
지구과학·천문우주
Q. 쇄빙선은 어떤 원리로 얼음을 깨면서 나아가나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.쇄빙선은 일반적으로 3가지 특징이 요구된다. 강화된 선체, 얼음을 제거하는 모양, 그리고 해빙을 밀어내는 힘이다.[1]장비에 따라서 순쇄빙선, 쇄빙 장치를 갖춘 상선, 쇄빙 구조로 된 상선 등으로 분류되며, 또한 추진기의 위치에 따라 미국형과 유럽형으로 나뉜다. 미국형은 선수와 선미에 설치되어 있으며 유럽형은 선미에만 설치되어 있다.[1]쇄빙선은 선수를 얼음 위로 올려 놓고 쇄빙하는 외에 얼음이 두껍게 결빙되어 있을 경우에는 선내에도 설치된 종경사용(縱傾斜用) 혹은 횡경사용 수조(橫傾斜用水槽)의 물을 펌프로 재빨리 이동시켜서 배를 기울도록 하여 배의 중량으로 얼음을 깨뜨리도록 되어 있다. 그 때문에 선수의 경사를 크게 하고 쐐기 모양의 견고한 구조로 되어 있는 선측도 경사시켜 놓고 있다.일부 쇄빙선의 선체는 선미보다 선수에서 더 넓다. 이러한 소위 "리머"는 얼음채널의 너비를 증가시켜 선미의 마찰저항을 줄이고 얼음에서 선박의 기동성을 향상시킨다. 마찰저항을 줄이기 위해 저마찰 페인트를 사용한다. 저마찰 페인트 외에도 일부 쇄빙선은 폭발 용접(Explosion welding)을 사용한다. 마찰을 더욱 줄이고 선박의 선체를 부식으로부터 보호하는 내마모성 스테인리스 스틸 아이스 벨트, 공기 버블링 시스템과 같은 보조 시스템은 선체와 얼음 사이에 윤활층을 형성하여 마찰을 줄이는 데 사용된다. 선박의 양쪽에 있는 탱크 사이에 물을 펌핑하면 마찰이 줄어들고 얼음을 통과하기가 더 쉬워지는 연속적인 좌우 움직임(롤링, rolling)이 발생한다. 평평한 Thyssen-Waas활 및 원통형 활과 같은 실험적인 활 디자인은 얼음 저항을 더욱 줄이고 얼음이 없는 채널을 만들기 위해 수년에 걸쳐 시도되었다.
지구과학·천문우주
Q. 만약에 인간이 블랙홀에빠진다면 어떻게되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우선 사람이 블랙홀에 가까이 가기 어렵습니다. 그 전에 죽을 가능성이 많아요. 블랙홀에 삘려든다면 큰 중력을 이기지 못합니다. 그냥 암흑속 어딘가에 떠 있을 거예요
기계공학
Q. 비행기 타이어는 어떻게 설계가 되어있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.비행기의 무시무시한 무게와 착륙 강도를 견뎌야 하는 만큼 비행기 타이어 핵심은 얼마만큼 단단하냐에 달려있는데요.비행기 타이어에는 자동차 타이어보다 약 6배가량높은 수치인 200psi 압력으로 공기가 들어갑니다.이렇게 공기압을 확대했기 때문에 비행기 타이어는 높은 내구성을 갖출 수 있게 되죠.또한 타이어 내구성과 안정성, 주행성을 높이기 위 해 고무 내부에 넣는 섬유보강재인 타이어 코드도 특수한 것을 사용하는데요.비행기 타이어의 타이어 코드는 나일론 원사를 이 용하거나 아라미드 등의 고강도 신 섬유를 주로 활 용하기 때문에 강한 마찰과 고속, 고열에도 견딜 수 있습니다.
기계공학
Q. 구글의 인공지능 제미나이가 멀티모달 설계라는데 이게 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.구글은 6일(현지시간) AI의 기반이 되는 LLM '제미나이'(Gemini)를 공개했다.제미나이는 오픈AI의 챗GPT의 LLM인 'GPT'와 같은 AI 모델로, 오픈AI의 최신 모델인 'GPT-4'보다 성능이 우수하다고 구글은 밝혔다.이미지를 인식하고 음성으로 말하거나 들을 수 있으며 코딩 능력까지 갖춘 '멀티모달 AI'로 만들어졌다. 멀티모달은 다양한 모드 즉 시각, 청각 등을 활용해 텍스트 뿐만 아니라 이미지, 음성, 영상 등으로 상호작용하는 것을 말한다. 또 제미나이는 수학 문제를 풀거나 데이터를 분석하는 추론 능력도 갖췄다.이 LLM은 머신 러닝(기계학습·인간의 학습능력과 같은 기능을 컴퓨터에서 실현하고자 하는 기술)의 규모에 따라 울트라(Ultra)와 프로(Pro), 나노(Nano) 등 3개 모델로 출시된다.가장 범용으로 쓰이는 '제미나이 프로'는 이날부터 구글의 AI 챗봇 서비스인 '바드'에 탑재된다. 바드에는 지금까지 팜2(PaLM2)가 탑재돼 왔다.제미나이 프로가 적용된 바드는 170개 이상 국가 및 지역에서 영어로 제공되며, 향후 서비스 확장 및 새로운 지역과 언어도 지원될 예정이다.
전기·전자
Q. 자기장은 어떻게 생성되나요? 너무 궁금하네요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.막대자석 또는 전류가 흐르는 도선 주위에 나침반을 가까이 가져가면 나침반의 바늘이 힘을 받아 돌아가는 것을 쉽게 관측할 수 있다. 이것은 자석 또는 전류가 흐르는 도선 주위에 자기력이 작용하는 장(field)이 형성되기 때문이다. 자기력을 받아 움직이는 전하 또는 자기모멘트가 그 위치에 따라 받는 자기력이 달라지는 것을 나타내기 위해서, 질량을 가진 물질에 의한 중력장 또는 전하 주위에 형성되는 전기장과 유사한 방법으로, 자기장이라는 물리량을 정의한다.자기장을 시각적으로 표현하기 위하여 자기력선을 이용한다. 자기력선은 자기장 안에 놓인 나침반 바늘의 N극이 가리키는 방향으로 짥은 화살표를 그려넣고, 이 화살표를 끊어짐 없이 연결하여 그린 연속선이다. 따라서 막대자석의 자기력선은, 그림 1에서 보듯이, 막대자석의 자기 N극에서 나와서 S극으로 들어가는 방향을 갖는 연속선으로 표시된다. 자기장의 세기는 자기력선의 밀도로 표현된다. 즉 자기력선이 촘촘한 곳은 상대적으로 센 자기장을, 자기장이 성긴 곳은 상대적으로 약한 자기장을 갖는다.