안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
화학
Q. 후쿠시마오염수에 남아있는 삼중수소는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.원자력발전소에서는 우라늄 핵분열을 통해 에너지를 생산해요. 그런데, 우라늄 핵분열 과정에서 방사능이 발생하게 되는거죠. 방사능은 원자핵이 붕괴되면서 방출되는 입자나 전자, 그리고 에너지를 말해요.삼중수소는 방사능을 띄는 물질 중 하나에요. 우라늄 핵분열 과정에서 생성된 중간체인인 중성자가 삼중수소와 상호작용하면서 삼중수소가 방사능을 띄게 되는거죠. 이렇게 방사능을 띄는 삼중수소는 인체에 해로울 수 있어요.
지구과학·천문우주
Q. 사막의 기온차가 심한 이유를 알고 싶어요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.낮과 밤의 기온차가 극심한 이유는 사막의 환경 때문이죠.사막은 온통 모래로 덮여 있어서 수분이 거의 포함되어 있지 않습니다.이른바 물질상태로 말하자면 '고체' 상태에 있습니다.고체는 쉽게 뜨거워지고 쉽게 식어 조금 전문적으로 말하자면 비열(=물질 1g의 온도를 1℃ 올리기 위해 필요한 열량)이 아주 작습니다.반대로 액체는 가열하기 어렵고 잘 식지 않기 때문에 비열이 크다는 것입니다.냄비의 물은 끓는 데에 시간이 걸리지만, 금방 차가워지지는 않습니다.그러나 프라이팬은 금방 뜨거워지고, 불을 멈추면 또 금방 식어 버리지요.사막이 극심한 기온차를 갖는 원리는 이와 같아요.
지구과학·천문우주
Q. 해안사구가 생기는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.해안사구의 모래는 바다에서 육지 쪽으로 강풍이 불 때 모래해안(사빈, 해빈, 모래사장)의 모래가 육지 쪽으로 이동되다가 식물과 같은 장애물에 걸려 퇴적되어 형성된 것으로 바다와 육지의 점이지대이며 두 생태계 간의 완충지대 역할을 한다. 해안사구에는 해풍과 조석에 의한 바다의 영향이 있고, 늘 퇴적양상이 변화하는 모래가 있어 일반 육상생태계와는 다른 식물상이 형성된다. 따라서 육지에서 볼 수 없는 독특한 경관과 희소성, 그리고 특색 있는 식물로 인해 생태적 중요성이 크다.해안사구의 염생식물은 끊임없이 변화하는 모래에 의해 묻히게 된다. 동시에 해풍에 밀려오는 소금기와 항상 접하며, 수분이 쉽게 빠져나가는 모래에 뿌리를 내리고 있어 건조에도 견뎌야 한다. 따라서 해안사구에 분포하는 종들은 이러한 조건에서도 생존할 수 있는 전략을 지닌다.땅속줄기를 옆으로 길게 뻗으며 마디마다 뿌리를 내리거나 땅속 깊이 뿌리를 내려 몸을 지탱하는 동시에 수분의 흡수를 최대화할 수 있게 적응했고, 모래 속에 파묻히는 것을 방지하고 강한 바람에서 몸을 지탱하기 위해 잎을 늘 모래 위로 내밀며, 지면에 붙어 바닥을 기거나 비스듬하게 옆으로 뻗으며 자란다. 따라서 뿌리가 깊고, 키가 작은 종이 많다.해안사구에 자생하는 염생식물은 모래의 퇴적에 중요한 역할을 하며 모래 표면을 피복하고 뿌리를 깊게 내려 모래를 지탱하는 역할도 한다. 모래갯벌과 이어진 지역을 보면 모래갯벌을 지나 모래해안으로 연결되고 이곳에는 식물이 없다. 육지 쪽으로 좀 더 진행하면서 식물이 정착하기 시작하는 초기사구가 나타나며, 모래갯벌과는 다른 종이 분포한다.
지구과학·천문우주
Q. 서해에서 심해어종인 산갈치가 발견되었다고 하는데. "산"자에 특별한 의미가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우리나라 서해 근해에선 볼 수 없는 심해 희귀 어종 '산갈치'가 전북 군산 고군산군도 해안에서 처음 발견됐다.국립해양생물자원관은 지난 14일 오전 6시께 군산에서 남쪽으로 40km가량 떨어진 고군산군도 말도 해안가로 떠밀려온 2ｍ가량의 산갈치를 갯바위 낚시객이 발견해 기증했다고 23일 밝혔다.산갈치는 태평양이나 인도양 또는 우리나라 동해나 남해안 수심 400∼500ｍ에서 발견되는 어종으로, 갈치와 비슷하게 생겼다. 몸길이가 10ｍ에 이르는 거대한 크기와 붉은 등지느러미를 가지는 화려한 생김새를 갖고 있다. 특히 이런 크고 화려한 생김새로 동서양에서는 다양한 설화와 그에 얽힌 많은 이야기가 전해지며, 산갈치의 출현은 지진 등의 징조로 여겨지기도 하지만, 과학적으로 증명된 바는 없다. 우리나라에서는 산갈치가 '산 위의 별이 한 달 동안에 15일은 산에서, 15일은 바다에서 서식하며 산과 바다를 날아다닌다'라는 전설이 있어 산(山)갈치라고 부른다.
화학
Q. 공비혼합물이 증류를 통해서 분류 할 수 없는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.증류 과정에서 필연적으로 혼합물을 이루는 분자가 같이 딸려가게 되는데 이렇게 얻은 혼합물을 공비혼합물(azeotrope)이라고 한다. 공비혼합물은 혼합물인데도 끓는점이 각 혼합물의 끓는점으로 따로따로 나오지 않고 단 하나의 온도에서 끓으며, 그 증기도 액체의 혼합비를 유지한 기체 혼합물이다. 따라서 증류로는 공비혼합물의 조성 이상으로 정제할 수 없다. 가장 독한 술이라고 일컬어지는 스피리터스 렉티피코와니가 고작(?) 96도인 이유도 에탄올 증류 과정에서 미량의 물이 섞이기 때문이다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에서 관찰 가능한 별자리는 총 몇개정도 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.별들을 몇 개씩 연결하여 신화 속 인물이나 동물, 물건의 이름을 붙인 것을 별자리라고 한다.① 현재는 국제적인 표준 별자리 88개를 사용하고 있다.② 별자리를 이루는 별들은 보이는 방향이 같지만, 실제로 별의 거리는 각각 다르다.※ 현재 사용하는 별자리국제천문연맹(IAU)에서 정한 것으로, 태양이 지나는 길(황도)에 12개, 북반구에 28개, 남반구에 48개가 있다.
화학
Q. 드라이아이스는 어떤 상태라고 불러야 하나요? 고체?기체?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.드라이 아이스는 이산화탄소를 저온에서 얼린 것입니다. 기체에서 고채로 상태가 변한 것이며, 나오는 연기는 고체에서 기체로 변화하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 국제우주정거장 ISS은 어떤 임무를 수행하고 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.ISS는 크게 러시아 섹션(ROS)과 미국 섹션(USOS)의 두 구역으로 나뉜다. ROS는 ISS 전체에 대한 유도, 항법, 통제, 메인 추진기관, 메인 생명유지장치를 담당한다. USOS는 가장 큰 실험실, 일본의 키보, 유럽의 콜럼버스, 2500 제곱미터 면적의 태양전지판, 추가적인 생명유지장치(산소발생기), 2번째 화장실을 담당한다. ISS는 지구 저궤도에 속하는 400km 고도에 떠 있으며, 시속 27,743.8 km의 속도로 매일 지구를 15.7 바퀴 돌고 있다(참고: 달은 약 384,400km, 태양은 약 147,000,000km 떨어져 있고 지구 대기권은 고도 1,000km까지이다).모든 러시아 우주선과 자체 추진 모듈은 200킬로미터 이상 떨어진 곳에서 Kurs 레이더 도킹 시스템을 이용하여 사람의 개입 없이 우주정거장에 랑데부하여 도킹할 수 있다. 유럽 ATV는 항성센서와 위성위치확인시스템(GPS)을 이용해 도킹 경로를 결정한다. 거리가 가까워지면 우주선은 Zvezda와 Kurs 시스템을 광학적으로 인식하기 위해 레이저 장비를 사용한다. 승무원은 이 과정을 감독하지만 비상시 중단 명령을 보내는 것 외에 개입하지 않는다. Progress 우주선과 ATV 보급선은 ISS에 6개월 동안 머물 수 있어, 승무원이 물품과 쓰레기를 싣고 내릴 때 많은 시간을 확보할 수 있다.[30][31] 초기 정거장 프로그램에서 러시아인들은 승무원이 중단하거나 감시하는 자동화한 도킹 방법을 추구했다. 비록 초기 개발 비용은 많이 들었을지라도, 시스템은 반복 운영 시 상당한 이익을 제공하도록 표준화되어 매우 신뢰할 수 있게 되었다.[32] 또한 자동화한 도킹 방법은 승무원들이 도착하기 전에 다른 지역을 도는 모듈과 조립을 가능하게 했다. 승무원 교체에 사용되는 소유즈 우주선은 추가로 긴급 대피를 위한 구명보트 역할을 한다. 6개월마다 교체하고, 콜롬비아 재난 후에 국제우주정거장에서 고립된 선원들을 돌려보내기 위해 사용했다[33] 경비로 인해 평균 2,722kg 보급품이 필요하며, 2011년 3월 9일 현재 승무원들은 총 22,000여 명 분의 식사를 했다.
지구과학·천문우주
Q. 많은 행성중에서 화성으로 이주하려는 이유가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.화성으로 이주 프로젝트를 계획하려면, 화성의 대기 밀도, 거리, 온도 등과 관련된 내용을 고려해야 합니다. 이를 위해서는 화성에 대한 연구와 분석이 필요합니다.대기 밀도: 화성의 대기 밀도는 지구의 대기 밀도보다 매우 적습니다. 이는 화성의 질량이 작기 때문이며, 이는 인간이 살기에 적절한 대기를 제공하지 않을 수 있습니다. 따라서, 화성 이주 프로젝트를 계획할 때는, 인공적인 대기 환경을 만들어 주는 기술 등에 대한 고민이 필요합니다.거리: 지구와 화성 사이의 거리는 시간에 따라 다릅니다. 지구와 화성이 가장 가까운 거리는 약 54.6백만 km이며, 가장 먼 거리는 약 400백만 km입니다. 이를 고려하여 우주선과 기지를 설계하고 운영하는 것이 필요합니다.온도: 화성의 온도는 지구의 온도보다 매우 낮습니다. 최고 기온은 약 20도, 최저 기온은 약 마이너스 140도까지 내려갑니다. 이러한 낮은 온도는 인간이 살기에 매우 어려운 환경을 제공합니다. 따라서, 화성 이주 프로젝트를 계획할 때는, 생명 유지 시스템과 같은 첨단 기술을 활용하여 화성의 낮은 온도로부터 인간을 보호할 필요가 있습니다.이와 같은 내용들을 고려하여 화성으로 이주 프로젝트를 계획할 때는, 기술적인 측면과 함께 인간의 생존 가능성에 대해서도 고려해야 합니다.
생물·생명
Q. 개구리가 동물인가요? 과학문제를 보다가 궁금해졌어요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.개구리는 양서류 동물입니다.양서류(兩棲類, 영어: Amphibians, 문화어: 량서류) 또는 물뭍동물(--動物)은 척삭동물의 한 강으로 개구리, 두꺼비, 도롱뇽 등을 포함한다. 양서류는 어류와 파충류의 중간적 위치에 해당한다고 볼 수 있는데, 실제로는 어류에 더 가까우며, 특히 고생대 후기 시기에는 형태적으로나 생리적으로 어류와 유사한 점이 많다. 양서류의 육상 진출은 척추동물의 진화 역사에서 매우 중요한 전환기가 되었다. 그러나 성체는 허파를 가지기는 하였지만 허파 호흡과 거의 같은 양의 산소를 피부 호흡에 의존하기 때문에 언제나 물 가까이에서 생활해야만 하며, 현재에도 거의 대부분의 번식이 물 속에서 이루어진다. 또한 일반적으로 유생 때는 모두 물 속에서 생활하므로 아가미로 호흡하다가, 변태 후에는 허파가 생겨 물과 육지의 양 지역에서 생활한다. 그러나 북아메리카 남부에 사는 사이렌 등과 같이 겉아가미를 잃지 않고 일생을 물 속에서 지내는 것도 있다. 양서류는 거의 대부분 매우 온순하지만, 두꺼비·독화살개구리류 등에서는 독샘(귀샘)이 발달되어 있다. 보통 난생을 하며 번식 습성이 변화된 것도 있다.