안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 백야 현상이 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.위도 약 48˚이상의 고위도 지방에서 한여름에 태양이 지평선 아래로 내려가지 않는 현상이다. 북극에서는 하지 무렵, 남극에서는 동지 무렵 일어나며 가장 긴 곳은 6개월 지속된다.북극권에서는 하지 무렵, 남극권에서는 동지 무렵에 일어나며, 양 극점에서는 6개월 동안 지속된다. 따라서 북극점에서는 춘분부터 추분까지는 계속 낮, 추분부터 다음 해 춘분까지는 계속 밤이다. 지구의 자전축이 공전 궤도로부터 23.4° 가량 기울었으므로 북반구/남반구의 위도가 66.6° 이상인 극권(極圈)에서는, 역시 위도에 따라 기간이 다르기는 하지만 백야를 볼 수 있다. 예를 들어 노르웨이의 스발바르 제도는 노르카프보다 더 북쪽에 위치한 이유로 여름철 동안 지평선 아래로 태양이 전혀 지지 않고 높이도 변화되는 일이 별로 없다.노르카프 지역에서는 지평선 아래로 태양이 내려가지 않아도 남쪽으로 갈수록 높이가 점점 올라가고, 북쪽으로 갈수록 높이가 점점 낮아지는 절정을 볼 수가 있다. 한편 핀란드 헬싱키에서도 여름철마다 하루 종일 어두워지지 않으며, 태양이 22시 30분쯤에 졌다가 새벽 4시 30분쯤에 다시 뜬다.[5]솜마뢰위섬은 북위 69.6°로, 11월부터 이듬해 1월까지는 어둠 속에서 보내는 대신 5월 18일부터 7월 26일까지 24시간 내내 밝은 하늘 아래에서 생활한다.북반구 중에서도 북쪽에 위치하고 있는 지역에서는 여름의 경우 한동안 태양이 지평선으로 지지 않거나 아직도 밝은 현상이 많다. 노르웨이와 스웨덴을 비롯해 핀란드, 아이슬란드, 미국 알래스카, 캐나다 북부, 러시아 북부, 그린란드 등이 대표적이다.이 밖에 남반구에서는 남극 지역이 여름일 경우도 마찬가지이다. 남반구 지역은 태양이 동쪽에서 떠서 북쪽을 지나 서쪽으로 가는데 남반구의 백야의 경우 자정 무렵 태양이 남쪽에 있다가 다시 동쪽으로 돌아온다.백야가 나타나는 곳은 그린란드, 아이슬란드, 스웨덴 북부 지역, 노르웨이[6], 핀란드, 러시아 북부 지역[7], 알래스카 북부 지역, 캐나다 북부 지역 등이 있다.위의 지역들보다 약간 저위도 지역에서는 완전한 의미의 백야는 아니지만, 새벽에 잠깐 어두워지는 정도로 낮이 굉장히 길어지는 모습을 보인다. 가령 러시아의 상트페테르부르크는 여름에 오후 11시까지도 하늘이 밝다.
Q. 수소 연료 전지 자동차에 대해서 자세하게 설명해 주실 수 있는 분이 계신가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.수소연료 전지차는 수소와 공기 중의 산소를 반응 시켜 얻은 전기를 이용해 모터를 구동하는 방식으 로 운행하는 친환경 자동차를 말한다. 엔진이 없 기 때문에 배기가스 및 오염물질을 배출하지 않는 다. 차 내부에는 스택이라고 하는 연료전지, 차량 을 구동하는 모터, 발생된 전기와 회생 제동으로 얻은 전기를 담아두는 배터리, 수로를 연료로 사 용하는 수소크 등이 탑재돼 있다. 기존 가솔린 자동차의 내연기관 대신 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 전기를 발생시키는 연료전지인 스택을 사용하여 운행한다. 따라서 새로운 시대의 친환 경 자동차라고 할 수 있다. 친환경이라고 할 수 있 는 것은 수소와 산소가 결합해 에너지를 만든 후 내연 기관 자동차에서 발생시키는 유해 기체인 이 산화탄소 가 아닌 물이 배출되기 때문이다.수소연료전지차는 수소 공급방식에 따라 압축수 소크 또는 액체수소크 방식과 메탄올을 분해 하여 수소를 공급하는 방식으로 나뉜다. 압축수 소크 또는 액체수소크를 이용하여 수소를 공 급하는 방식으로 운행한다.
Q. 과학잡지보니 과학연구에서 공정성과 윤리가중요하다던데 왜그런가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.과학의 발전이 인간과 자연에 이롭게 발전되어야 합니다. 핵폭탄의 발명이 인류와 자연에 해를 기하고 있고, 환경오염, 지구온난화를 만들어 내고 있습니다. 특히 인간복제의 경우 인류에 어떻게 작용할 지 모르기에 거기에 맞는 윤리와 규재가 필요합니다.
Q. 급궁금한건데 현재에도 풀리지않고있는 물리학과제들이 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.마찰전기에 대한 과학적 원리는 아직도 미지의 영역으로 남아있다. 약 500년 전부터 과학자들은 어떤 물질은 조금 더 양전하로, 또 다른 물질은 조금 더 음전하로 각각 대전되는 경향을 발견하고, 여러 가지 물질들을 순차적으로 정리하여 ‘마찰전기 대전열’이라고 이름 붙였다. 그러나 아직도 마찰전기 대전열이 어떤 원리로 결정되는지는 완벽하게 밝혀지지 않았다. 심지어 마찰전기 대전열에서 하나의 위치가 아닌 여러 위치에 동시에 존재하는, 불확실하며 재현이 잘 되지 않는 이상한 물질들이 존재하고 있다. 이러한 문제는 마찰전기 대전열에 대한 연구가 시작된 이래 계속 난제로 남아있다.
Q. 사람이 사랑을 할때 기분이 매우 좋고 들떠 있는 것 같습니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사랑은 뇌의 다양한 인지 및 생리적 과정과 관련된 복잡한 감정입니다. 사랑의 경험은 매력, 낭만적 애착, 장기적인 헌신의 세 단계로 크게 나눌 수 있습니다.매력 단계에서 뇌는 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌과 같은 화학 물질을 방출하여 행복감과 흥분을 만듭니다. 이 화학 물질은 뇌의 보상 시스템을 활성화하여 애정의 대상을 찾고자 하는 욕구를 강화합니다. 이것이 낭만적인 사랑의 초기 단계에 있는 사람들이 종종 파트너에게 강렬하게 집중하고 파트너에 대해 생각하거나 상호작용할 때 쇄도하는 긍정적인 감정을 경험하는 이유입니다.관계가 로맨틱 애착 단계로 진행됨에 따라 뇌의 호르몬 시스템이 관여하게 됩니다. 옥시토신 호르몬은 육체적 접촉과 성적 친밀감에서 방출되어 파트너 간의 감정적 친밀감과 신뢰감을 깊게 합니다. 동시에 스트레스 호르몬인 코르티솔도 분비되어 파트너 주위에 불안감이나 긴장감을 유발할 수 있습니다.마지막으로, 장기적인 헌신 단계는 공감과 연민과 같은 보다 복잡한 감정의 발달과 사랑을 자신의 정체성으로 통합하는 것을 포함합니다. 이 단계에는 의사 결정과 충동 조절을 담당하는 전두엽 피질이 관여합니다.전반적으로 사랑의 경험은 뇌의 다양한 영역과 시스템을 포함하는 인지 및 생리적 과정의 복잡한 상호 작용입니다. 사랑의 경험과 관련된 주요 뇌 영역 중 하나는 뇌의 보상 시스템의 일부인 복측 피개 영역(VTA)입니다. VTA에는 음식 또는 사랑하는 사람과 같이 즐겁거나 보람 있는 것을 만났을 때 활성화되는 고농도의 도파민 뉴런이 포함되어 있습니다. 사랑을 경험할 때 VTA가 활성화되어 도파민의 분비로 이어져 쾌감을 느끼게 하고 애정의 대상을 추구하려는 욕구를 강화시킵니다.