안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
생물·생명
Q. 우리나라에서 만든 통일벼는 어떻게 만들어 지게 되었는지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.통일벼는 1966년에 개발되어 시험재배를 거쳐 1972년부터 우리나라 전국으로 확대, 보급된 벼 품종의 이름이다. 필리핀 국제미작연구소(International Rice Research Institute) 초청 연구원이었던 허문회 박사에 의해 개발되었으며, 일본 벼 유카라(YUKARA, 자포니카 품종), 대만 벼 TN1(인디카 품종)과 국제 미작연구소의 IR8의 3원교잡을 통해 만들어졌다. 이 품종은 국제미작연구소의 667번째 개발 품종이라 하여 IR667이라고도 불리나, 한국에서는 이 품종을 '통일'이라 이름 붙였다. 이 품종은 재배가 까다롭고 미질이 좋지 않아 1992년 이후 농가에서 자취를 감추었으나, 뛰어난 생산성으로 70년대 우리나라 식량자급을 이루게 한 녹색혁명의 주역이다.1964년부터 필리핀의 국제미작연구소에 초청연구원으로 파견된 허문회 박사는 한국에서 재배하는 자포니카 품종과 달리 생산성이 뛰어난 인디카 품종에 관심을 가졌으나, 결론적으로 동남아시아를 비롯한 열대지방에서 재배되는 인디카 품종이 온대형 자포니카 품종과 유전적 형질이 매우 달라 한국에서 재배하기 힘들다고 판단하였다. 이후 허문회 박사는 인디카 품종과 자포니카 품종의 원연교잡을 통해 새로운 품종을 개발하고자 노력하였으며, 원연교잡이 가지는 잡종불임이라는 문제점을 극복하고 더 나아가 세계 최초로 3원교잡에 성공하게 된다.
물리
Q. 이동체의 안과 밖의 높이는 어느정도 인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.이동체가 움질일때 우리몸도 같은 속도로 위치가 변하게 됩니다. 일반적인 이동체 안에서 점프해도 이동체 안의 그 자리에 되돌아 오게 됩니다. 버스나 지하철에 파리나 모기가 자유롭게 날아 다닐 수 있는 것도 같은 원리 입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지하에 용암이 흐를수 있는 이유가 무엇인가요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.맨틀 대류와 판의 운동맨틀 대류연약권은 부분 용융 상태로 유동성을 띠고 있어 깊이에 따른 온도 차이로 인해 대류가 나타납니다. 따라서 판(암석권)의 운동은 맨틀의 대류에 의해 나타납니다.[ConFer]연약권암석권의 바로 아래 맨틀의 상부에서 맨틀 물질이 부분적으로 용융되어 유동성을 띠는 영역입니다.맨틀 대류와 판의 운동맨틀 대류의 상승부는 판의 발산형 경계에 해당합니다.맨틀 대류의 하강부는 판의 수렴형 경계에 해당합니다.판 이동의 원동력판 이동의 원동력으로는 크게 두 가지 힘이 있습니다. 하나는 해령에서 판을 밀어내는 힘이고, 나머지 하나는 섭입하는 판이 잡아당기는 힘입니다.해령에서 판을 밀어내는 힘은 맨틀 대류가 상승하는 해령에서 생깁니다. 이때 지속적인 마그마의 분출로 높은 해저산맥이 형성되게 됩니다. 해령이 높아짐에 따라 발생하는 중력이 해령을 중심으로 하여 양쪽으로 판을 밀어내는 원동력으로 작용합니다.섭입하는 판이 잡아당기는 힘은 섭입대에서 침강하는 판으로 인해 발생합니다. 섭입대에서 침강하는 판은 냉각되어 밀도가 커지고 두께가 두꺼워지므로 무거운 상태로 침강하면서 판을 섭입대 쪽으로 잡아 당깁니다. 섭입대를 포함하는 판은 태평양판, 필리핀판, 코코스판, 나스카판 등인데 이들 판 중 태평양판의 평균 이동 속도가 9cm/년~10cm/년으로 가장 빠르고, 다음이 필리핀판으로 6cm/년~7cm/년으로 빠릅니다. 섭입대를 거의 포함하지 않는 북아메리카판의 평균 이동 속도는 2cm/년 정도로 가장 느립니다.
지구과학·천문우주
Q. 빅뱅 이론이 설명하는 우주의 생성 과정은?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.빅뱅이론 빅뱅 뜻 빅뱅이론은 현 시점으로부터 약 200억년전에 초고밀도의 특정 물질이 거대한 폭발을 이루면서 팽창이 되고 그것이 현재의 우주를 이루었다고 보는 과학적 이론입니다. 한마디로 빅뱅이로은 대폭발을 의미하며 우주가 하나의 작은 점에서 시작해서 엄청난 폭발로 팽창이 이루어지고 이것의 밀집 집합체가 우주라는 이론입니다. 빅뱅이론이 최초로 제시된것은 1920년 프리드만 리메르트 과학자가 제시를 하였습니다. 이후에 조지 가모프 학자가 조금 더 구체화하여 이론이 형성되었으며 일반인들에게 많이 알려진 스티븐 호킹스 박사도 지지를 하고 있습니다. 빅뱅이론 구성요소 ①우주팽창빅쟁이론을 구성할때 가장 우선적으로 고려해야 하는 요소는 우주 팽창이론입니다. 우주는 어느 하나의 특이점에서 시작하여 매우 빠른 속도로 팽창하였으며 시간이 지나고 팽창이 지속됨에 따라 공간이 무한대로 늘어났습니다. 현재 시점에서도 우주는 지속 팽창하고 있으며 은하계의 후퇴가 이를 입증하고 있습니다. ②핵 융합빅뱅이론은 수소와 헬륨 등으로 핵 융합 핵합성을 보여주고 있습니다. ③은하 별 빅뱅이론은 초기 우주 형성에 가장 중요한 이론이면서 동시에 우주를 형성하고 있는 기초의 근거가 됩니다. 우주가 지속적으로 팽창하면서 중력 상호작용에 의해 많은 물질을 끌어당기게 되었고 수십억년에 걸친 중력 변화 및 밀도 변화로 인해 은하, 별, 행성 등이 형성되었습니다. ④암흑 물질 암흑 에너지 우주의 대부분 질량은 암흑 에너지와 암흑 물질로 뒤덮여져 있습니다. 이런 암흑 물질은 과학계에서도 여전히 연구과제로 남아있으며 우주 가속팽창을 이끄는 암흑 에너지의 과학적 메커니즘은 지속적으로 연구하고 있습니다. ⑤우주 인플레이션 빅뱅이론 이후 우주가 지속적으로 팽창하고 있다는 이론 즉 우주 인플레이션은 대부분의 과학계에서도 인정하고 있습니다. 그러나 우주 인플레이션의 기술적 메커니즘은 과학계에서 지속적인 연구를 하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 달은 왜 지구에서 노랗게 보이나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.달은 태양빛을 반사시켜서 보게 되는 것입니다. 달에 의해 반사된 빛이 지구 대기를 통과하면서 빛이 산란되기 때문에 노란색으로 보이는 것입니다. 낮에는 상대적으로 밝은 태양의 영향으로 하얀색처럼 보이는 것입니다. 또 달빛이 때에 따라 다르게 보이는 것은 대기의 상태가 늘 똑같지 않기 때문입니다. 대기 중에는 여러 가지 티끌, 먼지 등이 존재하므로 빛은 대기 중에서 산란을 일으킵니다. 산란이 심할수록 푸른쪽 빛이 더 많이 산란되어 우리 눈까지 도착하지 않으므로, 노란색에서 붉은 색을 띠게 됩니다. 대기 중에 먼지가 많은 날에는 달이 붉으스름하게 보입니다
전기·전자
Q. 잠수함은 어떤 원리로 잠수하게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.잠수함은 어떤 원리로 물 위에 떠 있기도 하고 바다 속으로 잠수할 수도 있는 것일까?부력이란?이것을 알기 위해서는 먼저 부력 1) 의 개념을 알아야 한다. 예를 들어 우리가 수영장에 있다고 생각해 보자. 일정한 크기의 밀폐봉지에 가벼운 모래가루를 채워서 물 속으로 넣어보자. 이 봉지는 바닥으로 가라앉을 수도 있고, 모래의 밀도에 따라 바닥으로 가라앉지도 않고 위쪽으로 떠오르지도 않으면서 수영장 중간 깊이쯤에 잠겨 있을 수 있다.잠수함도 부력을 조절하면서 잠수와 부상을 자유롭게 할 수 있게 된다. 잠수함은 배의 앞부분과 뒷부분에 있는 주부력 탱크에 바닷물을 채워서 잠수함의 중량을 조절하고 압축공기를 빼내거나 불어 넣으면서 부력을 조절하여 잠수와 부상을 한다.잠수함이 바다 속으로 잠수해야 하는 경우, 주부력 탱크에 바닷물을 많이 채워서 잠수함의 무게를 늘리면 잠수함이 바다 속에서 차지하는 부피에 해당하는 부력의 크기보다 바다 아래쪽으로 작용하는 중력이 더 커져서 잠수함은 가라앉게 된다.주부력 탱크 안의 물을 잠수함 밖으로 내보내면 잠수함의 무게가 줄어 부력이 중력보다 커지므로 잠수함이 바다 위쪽으로 떠오른다. 잠수함이 물 속에 잠겨 있다가 떠올라야 할 경우에는 주부력 탱크에 압축 공기를 불어넣어 탱크 안의 바닷물을 잠수함 밖으로 배수시킨다. 그러면 잠수함의 무게가 줄어들어 부력이 중력보다 커지게 되며 잠수함은 바다 위쪽으로 떠오르게 되는 것이다.이렇게 부력이 중력보다 커서 잠수함이 부상하는 상태가 되는 것을 ‘양성 부력’이라고 한다. 또한 중력이 부력보다 커서 잠수함이 가라앉게 되는 상태를 ‘음성 부력’이라 하고, 중력과 부력이 같은 상태를 중성부력이라고 한다.또한 바다의 해수 염분이 장소에 따라 조금씩 다르기 때문에 잠수함의 부력도 변하게 되는데, 잠수함이 염분이 높은 해수 쪽으로 이동할 때는 상대적으로 잠수함의 부력이 커져서 양성 부력이 되기 때문에 잠수함은 떠오르게 된다.
지구과학·천문우주
Q. 맑은 날에도 갑자기 하늘에서 우박이 내리는 것은 왜 그런가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우박이 만들어지는 원리는 이렇습니다.날씨가 더워지면 지표면 온도가 높아집니다. 지표면에서 달궈진 뜨거운 공기는 가볍기 때문에 위로 올라가게 되고, 대기 중에 있던 찬공기와 뒤섞이면서 대기가 요동치게 됩니다. 이때 길쭉한 소나기 구름이 만들어지는데요. 소나기 구름 윗부분은 기온이 영하권이라 얼음 알갱이를 안고 있습니다.이 얼음 알갱이가 떨어지다 상승 기류를 만나 다시 떠오르고, 떨어졌다 올랐다를 반복하게 됩니다. 이 과정에서 다른 물방울이나 얼음 알갱이들이 계속 뒤엉켜 크기가 커지는데요. 크기를 키운 얼음알갱이는 무거워져 땅으로 떨어지게 되는데 이게 바로 우박이 되는 겁니다.여기에 지형도 우박을 만드는데 역할을 하는데요. 땅에 떨어지는 거리가 길면 중간중간에 따뜻한 공기를 만나 녹아서 비가 되지만, 강원 산지같이 지대가 높은 경우에는 떨어지는 시간이 상대적으로 짧아서 얼음알갱이가 녹지 않고 우박으로 쏟아지게 됩니다.이런 맑은 하늘 속 대기 불안정은 앞으로 곳곳에서 관측될 것으로 보입니다. 늦은 오후에는 강원 남부 산지와 경북 내륙에도 소나기가 내리는 곳이 있을 것으로 기상청은 내다봤습니다.
전기·전자
Q. 특수 상대성 이론과 상대성이론의 차이?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.아인슈타인(Albert Einstein)이 만든 이론으로 특수상대성이론과 일반상대성이론을 통틀어 상대성이론 또는 상대론이라고 한다. 상대성이론은 자연법칙이 관성계에 대해 불변하고, 시간과 공간이 관측자에 따라 상대적이라는 이론이다. 특수상대성이론은 좌표계의 변환을 등속운동이라는 특수한 상황에 한정하고 있으며, 일반상대성이론은 좌표계의 변환을 가속도 운동을 포함한 일반운동까지 일반화하여 설명한다.
화학
Q. 지구에서 산소가 1초만 모두 사라진다면 어떤 현상이 일어날까요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구의 산소가 1초동안 사라지고, 바로 다시 채워 진다면 큰 문제는 없습니다. 다만 다시 채워지는 시간이 꽤 걸린다면 문제가 될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 행성이나 은하의 거리를 관측할때 거리는 어떻게 측정이 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주에서 어떻게 거리를 측정할 수 있을까?지구에서 거리를 잴때 우리는 문제에 대해서 크게 생각해본적이 없다. 하지만 우리가 지구에서 우주 행성간 거리를 재는데에는 어떤 일을 해야할까? 우리는 이 문제를 응용하여 해결 할 수 있다. 지구에서도 먼 거리를 잴때 사용하는 방법이 있다. 사람이 직접 잴 수 없는 거리를 잴때, 삼각측량을 이용하는데 같은 방법으로 별간 거리를 측정 할 수 있다. 1.삼각측량우주 삼각측량 토크 절단기의 예로는 당신 자신의 심도 지각이 있다. 매일 아침 나는 거울을 보며, 내 눈이 약간 사라졌다. 두 가지 다른 관점을 가진 세상을 보세요.그리고 이 두 번째 지점에서 우리는 물체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 볼 수 있습니다. 펜을 들고 얼굴 앞에 몇 센티미터 정도 올려서 무슨 말인지 보세요. 먼저 한쪽 눈을 보고 다른 쪽 눈을 감고 눈을 바꿔요. 펜이 방 안의 물체 위로 움직이는 것을 관찰한다. 펜을 들어 주세요. 연필을 잠시 움직여서 연주하면 연필을 멀리 가지고 있을수록 실수가 더 적다는 것을 알게 될 것이다. 당신의 두뇌는 당신의 이웃들이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확인하기 위해 자동으로 비교할 수 있다. 양쪽 팔은 고무로 만들어졌을 때, 연필이 눈에 떨어질수록 움직임이 느려진다. 왜냐하면 12미터 이상 떨어진 물체에서는 깊이를 알 수 없기 때문입니다. 블록 위의 물체의 움직임을 보려면 눈을 계속 떠야 한다. 예를들어 멀리 있는 나무까지의 거리가 있습니다. 그리고 기준이 될 수 있는 두개의 관측소를 설립합니다. 여기에 기준선을 세우고 각 기준선에서 나무방향을 관찰합니다. 관찰자의 시간대를 변경하여 원격인 객체의 외부 방향을 변경하는것을 시간차이라고 합니다.시간 차이는 또한 AC와 BC 사이의 선이 존재하는 각도이다.수학적으로 그것은 측정봉에서 빼는 각도이다. A와 B의 각도와 AB 기준선의 길이에 대한 지식을 통해 각 차원에 대한 ABC 삼각형이 가능하다(예: AC 또는 BC 거리)를 해결합니다. 스케일 다이어그램을 생성하거나 삼각형의 숫자를 계산하여 해결할 수 있다. 나무가 멀리 있으면 전체 삼각형이 길어지고 각도가 작아진다. 따라서 우리는 시간이 더 짧을수록 더 멀리 떨어져 나가는 일반적인 규칙을 가지고 있습니다.