안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
토목공학
Q. 석유는 시추공을 뚫지 않고 매장량을 알아보는 방법은 없나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.근원암 인근에 석유가 고여 있을 수 있는 구조와, 그 위에 석유가 빠져나가지 못할 만큼 단 단한 암석이 존재하게 되면, 이 구조 내에 대량의 석유가 부존할 수 있습니다. 이때 덮개 역할을 하 는 암석을 덮개암'. 석유가 고여 있는 암석을 '저 류암, 혹은 그 지층을 저류층'이라고 부릅니다.하지만, 지하 깊은 곳의 구조는 파악하기가 어렵 기 때문에 탄성파 탐사'를 활용하게 되는데, 이것 은 지표에서 인공 탄성파를 발생시킨 후, 지하에 서 반사되는 파를 지표에서 취득하고, 이 신호들 을 해석하여 석유가 고여 있을 만한 구조를 탐사 하는 것을 의미합니다. 이러한 작업을 위해서는 대량의 자료를 분석, 해석해야 하는데, 최근 컴퓨 터 성능의 발전으로 과거보다 더 정밀하고 높은 해상도의 지하 구조도를 얻을 수 있게 되었습니 다. 이는 사실 석유의 매장량이 시간이 지날수록 증가하는 이유 중 하나이기도 한데, 과거보다 발 전한 분석 기법과 컴퓨터 성능으로 인해 예전에는 탐사하지 못하던 심해, 복잡한 지질구조 등에서 석유를 발견할 수 있게 되었기 때문입니다.
화학
Q. 하나의 용매(물)에 용질이 여러 개여도 용액이 될 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.하나의 용매에 여러 물질이 섞여서 녹는다면 용액이 될 수 있습니다. 일명 혼합용액이라고 하죠.
지구과학·천문우주
Q. 양자 거품 진공 붕괴에 대해서 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.본래 '진공(Vaccum)'의 의미는 '물질이 존재하지 않는 공간'이라는 뜻이었다. 그렇다면 밀폐한 공기나 미세한 먼지 등의 물질을 모조리 제거하면 그 공간을 '진공'이라고 할 수 있을까? 하지만 물리학에서는, 기체 분자나 먼지 등의 미세한 물질을 완전히 제거한 것만으로는 참된 의미의 진공이라고 할 수 없다. 가령 모든 물질을 제거해도 공간에는 빛이 들어오고 있다. '빛(Light)'은 '전자기파(Electromagnetic Wave)'라는 파동임과 동시에 '광자(Photon)'라는 '입자(Particle)'이기도 한다. 즉, 기체 등의 물질을 제거해도 광자와 같은 '물질이 아닌 입자'가 공간에 남는다.물이 얼음으로 변하듯이, 진공 상태가 더욱 에너지가 낮은 '진짜 진공'으로 변할 가능성이 있음을 의미한다. 이런 진공의 상태 변화가 '진공 붕괴(Vaccum Decay)'이다. 두 진공 사이에는 아래의 그림으로 나타낸 것처럼 큰 '에너지의 산'이 있다. 현재의 진공에 에너지를 가하면 에너지의 산을 넘어 에너지가 낮은 '진짜 진공'으로 이행될지도 모른다. 그러나 이 에너지의 산은 매우 높아서, LHC처럼 에너지가 높은 실험 시설을 사용해도 인위적으로 넘을 수는 없다고 생각된다. 진공 붕괴가 일어나 '가짜 진공'에서 '진짜 진공'으로 진공 상태가 변하면 물리 법칙이 바뀐다고 생각된다. 그 결과, 원자 하나하나에 이르기까지 이 세계의 온갖 물질이 붕괴된다.
전기·전자
Q. 빛의 속도는 어떻게 계산이 되는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.빛이 1m 거리 왕복하는데 걸리는 시간 계산하기- 빛의 속도는 진공에서 299,792,458 m/s빛이 1m 거리를 왕복하는데 걸리는 시간은 대략 6.6712819 x 10^-9초입니다. 따라서, 1m를 왕복하는 데는 2m를 이동하는 데 필요한 시간과 같으므로, 이를 빛의 속도로 나누면 위의 결과를 얻을 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 달의 공전과 자전주기는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.달은 자전을 하지 않습니다. 공전만 합니다.달은 지구의 위성6)으로, 지구의 중력7)이 작용하여 달이 지구 주위를 약 한 달에 한 바퀴씩 도는 것을 달의 공전8)이라고 한다. 달의 공전으로 달의 모양 변화를 관찰할 수 있으며, 같은 모양의 달을 보려면 공전하여 제자리로 돌아와야 한다.그런데 달이 공전하는 동안 지구도 태양 주위를 공전하기 때문에 다시 제자리로 돌아오려면 지구가 공전하여 움직인 시간 만큼 달이 더 공전해야 한다. 지구가 정지9)한 상태에서는 달의 공전 시간이 27.3일이지만, 실제로 보름달에서 다시 보름달이 되는 주기는 29.5일로 2.2일이 차이가 난다.
생물·생명
Q. 미라클베리라는 열매는 어떤 과학적인 이유로 신맛을 단맛으로 혀를 속이는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.열매는 익으면 붉은색으로 변하며 내부에는 검은색의 씨앗이 하나 들어있다.큰 씨앗으로 인해 섭취할 수 있는 과육의 양은 많지 않으나, 먹고 나면 약 1시간 동안 신맛을 단맛으로 느낄 수 있게 된다.[1] 사람에 따라서는 1시간이 아니라 약 10시간까지 지속되기도 한다고. 이는 과육 내에 함유된 미라쿨린이라는 당단백질이 미각 수용체와 결합해 나타나는 현상이다. 이로 인해 '기적의 열매'라는 이름도 붙었으며, 알약, 캔디 등의 형태로 가공되어 판매되기도 한다.가격은 이베이 기준으로 10정에 11~14달러 가량. 국내 가격은 10정에 3만원 중반대로 형성되어 있다. 이베이에서 주문을 시도해 보면 알겠지만, 미라클베리를 국내에서 가장 잘 알려진 제품을 주문하려고 하면 한국 배송비만 21,000원 가량이 든다. 다만 이는 원조 제품의 가격이고, 타사 제품인 'Miracle Frooties'의 경우 배송비를 포함해 훨씬 싼 값에 구할 수 있다.당뇨 등으로 인해 단 음식을 자제해야 하는 환자가 아주 가끔씩 단맛을 누릴 수 있게 하는 용도로 쓰거나, 다이어트용으로 사용되곤 한다. 특히 지방분해 효과가 있으면서 포만감도 큰 자몽으로 다이어트할때 자몽의 맛에 적응하기 힘든 사람들이 쓴다고 한다.
기계공학
Q. 간장용기 구멍이 2개인 이유는 무엇인가요?̊̈
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.간장이 내부 용기에 담겨져 있을때 한쪽만 구멍이 있으면 압력이 내부로 들어가지 못해서 잘 나오지 않습니다. 다른 한쪽에 구멍을 뚫게 되면 공기가 들어가서 간장을 밀어내어 잘 나오게 됩니다.
생물·생명
Q. 연안에서 발생하는 적조는 언제 왜 어떻게 발생하는가요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.여름철 바다에서 발생한 적조 현상의 기록이라고 여겨진다. 적조의 발생 원인과 현상은 예나 지금이나 다르지 않다. 적조 생물이 잘 자랄 수 있는 여건이 조성되면 적조 현상이 생겨나는 것이다. 적조가 잘 자랄 수 있는 조건의 하나는 적조 생물체의 먹이가 되는 식물성 플랑크톤이 풍부해야 한다는 것이다. 식물성 플랑크톤은 풍부한 햇빛과 영양분이 많고 따듯한 바다에서 잘 자란다.바다가 따듯해지고 청명한 날씨가 지속되면서 영양분이 많으면 적조가 발생하기 쉬운 환경 조건이 된다. 육지로부터 바다로 유입되는 배수가 많은 곳과 바닷물이 잘 섞이지 않는 안쪽 바다나 퇴적된 유기물질이 많은 곳에는 자연스럽게 바닷물 속의 영양분이 많아지기 때문에 적조가 발생하기 쉽다.
지구과학·천문우주
Q. 하늘에 떠 있는 구름은 모두 비나 눈이 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.구름의 생성은 크게 몇 가지 요인으로 나누어진다.대기의 불안정일광(태양광)의 지표면 가열로 인해 뜨거워진 공기가 상공의 찬 공기 쪽으로 상승한다. 대류에 의해 찬 공기는 반대로 뜨거운 공기 밑으로 내려가려 한다. 뜨거운 공기가 상승기류를 만들어내는 곳에는 국지성 저기압이 형성되면서 구름이 만들어지는 여건이 갖추어진다. 충분한 수증기를 갖추고 있다면, 유사 단열팽창[3]을 통해 기온이 낮아진 공기는 이슬점에 도달, 응결고도에서 수증기의 포화를 일으켜 구름을 형성한다. 흔히는 보통 뭉게구름을 만들고 끝이지만, 열대에서는 열대성 저기압의 원인이 된다. 한마디로, 공기 덩어리 상승.수증기의 유입대기가 불안정하다 해도 수증기가 없이 황량하고 건조한 날씨라면 구름은 쉽게 찾아보기 힘들다. 국지성 집중호우를 제외한 대부분의 폭우는 어딘가로부터 지속적으로 수증기를 공급받기 때문에 좀처럼 하늘이 개이지 않는 것으로, 열을 차단한 상태로 팽창하는 단열 팽창과 비슷한 개념.지형지물의 영향바람이 불어가는 쪽에 산맥 등이 장벽처럼 가로막고 있다면,[4] 흐르던 공기는 산맥 위로 강제상승한다. 이 과정에서 마찬가지로 응결고도에 도달하면 구름이 형성된다. 태백산맥이나 알프스 산맥 등 높은 산지에 항상 구름이 끼어 있는 모습인 것은 바로 이 때문. 영동 지방에는 이 때문에 늦겨울에 폭설이 자주 내린다. 이렇게 산맥을 만나 구름을 형성해 폭우와 폭설로 수증기를 빼앗긴 공기는 산맥을 넘어가 건조한 날씨를 만든다. 이를 푄 현상이라 한다. 실제로 영동지방과 영서지방의 강수량 차이는 이렇게 만들어진다. 만약 습윤한 계절풍이 이런 산맥을 만나면 헬게이트가 열린다.
지구과학·천문우주
Q. 다른 행성에서 생명체를 발견 한다는 게 어떤 의미가 있는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.다른 행성의 생명체 발견은 인류가 무한히 살아남을 수 있는 가능성을 만들어 줍니다. 행성은 언젠가 사라지기 때문에 다른 행성의 생명조건을 확인하고 연구하고 적응할 필요가 있기 때문입니다.