안녕하세요. 옥성민 전문가입니다.
화학
Q. 봄시즌에 꽃가루가 더욱 많이 날리는 과학적 이유가 있을까요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.봄 동안 꽃가루 수치가 증가하는 것은 주로 꽃 피는 식물, 특히 나무, 풀, 특정 유형의 잡초의 번식 주기 때문입니다. 이러한 계절적 현상에는 몇 가지 과학적인 이유가 있습니다.온도 및 기상 조건:봄에는 기온이 올라가고 일광 시간이 길어지므로 많은 식물 종의 성장과 꽃이 피게 됩니다. 온도가 상승함에 따라 식물은 번식 과정의 일부로 꽃을 피우기 시작합니다.수분 전략:꽃가루는 꽃 피는 식물의 웅성 배우체(정자 세포) 역할을 하며, 이는 동일 식물이나 다른 식물의 여성 생식 구조(난자)를 수정하는 데 필수적입니다.많은 식물은 특히 곤충 수분보다는 바람 수분에 의존하는 종의 경우 성공적인 수분 가능성을 높이기 위해 다량의 꽃가루를 공기 중으로 방출하도록 진화했습니다.특정 나무(예: 참나무, 자작나무, 소나무) 및 풀과 같은 바람에 의해 수분되는 식물은 바람에 의해 장거리로 운반될 수 있는 가벼운 꽃가루를 다량 생성합니다.개화의 동기화:많은 식물 종은 수분과 종자 생산에 유리한 환경 조건을 활용하기 위해 개화 기간을 동기화합니다.이러한 동기화로 인해 상대적으로 짧은 기간 내에 여러 식물 종에서 꽃가루가 폭발적으로 방출되어 봄철 꽃가루 수준이 전반적으로 증가하는 데 기여합니다.알레르기 시즌:꽃가루 알레르기(꽃가루 알레르기, 알레르기성 비염 등)가 있는 분은 봄철 꽃가루 농도가 높아지면 재채기, 가려움증, 눈물, 충혈 등의 알레르기 반응이 나타날 수 있습니다.봄철 공기 중 꽃가루 농도가 높으면 민감한 개인의 알레르기 증상이 악화되어 꽃가루 수준이 "무서운" 것으로 인식됩니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에는 지구랑 비슷한 행성도 많이 있을까요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.예, 발견되었으며 특정 주요 특성에서 지구와 유사하다고 여겨지는 외계 행성으로 알려진 행성이 있습니다. 이 행성들은 우리가 알고 있는 생명을 잠재적으로 지탱할 수 있는 조건을 갖고 있기 때문에 종종 "지구와 유사" 또는 "잠재적으로 거주 가능"하다고 불립니다. 다음은 외계 행성과 지구와의 유사성을 결정할 때 과학자들이 고려하는 몇 가지 주요 요소입니다.크기 및 구성:지구와 유사한 외계 행성은 일반적으로 지구와 유사하게 단단한 표면을 가진 바위가 많은 지구형 행성입니다. 그들은 우리 행성처럼 규산염 암석과 금속으로 구성된 구성을 가지고 있을 수 있습니다.별로부터의 거리(궤도 거주 가능 구역):지구와 유사한 외계 행성은 모항성의 "거주 가능 구역" 내에서 궤도를 돌고 있습니다. 이 구역의 온도는 행성 표면에 액체 물이 존재하는 데 도움이 됩니다. 이 구역은 별의 크기와 온도에 따라 달라집니다.분위기:지구와 유사한 외계 행성에는 질소, 산소, 이산화탄소 등 지구와 유사한 가스가 포함되어 있을 수 있는 대기가 있습니다. 대기의 존재는 지구의 온도를 조절하는 데 도움이 되며 생명을 유지하는 데 필수적일 수 있습니다.물 존재:액체 물은 우리가 알고 있듯이 생명에 중요한 성분으로 간주됩니다. 지구와 유사한 외계 행성에는 바다, 호수 또는 강 형태의 표면 물이 있을 수 있지만 멀리서 감지하기는 어렵습니다.온도 및 기후:지구와 유사한 외계 행성은 표면 온도가 너무 높지 않아 액체 상태의 물이 존재할 수 있습니다. 그들은 또한 생명의 발달과 유지에 도움이 되는 기후 패턴을 나타낼 수도 있습니다.생명의 잠재력:지구와 유사한 조건이 존재한다는 것은 좋은 징조이지만, 그것이 생명체의 존재를 보장하는 것은 아닙니다. 그러나 지구와 유사한 외계 행성은 잠재적인 거주 가능성과 생명체의 존재를 결정하기 위한 추가 연구의 주요 후보로 간주됩니다.Kepler, TESS 등과 같은 망원경으로 발견된 여러 외계 행성은 이러한 기준에 따라 잠재적으로 지구와 유사한 것으로 식별되었습니다. 예로는 Proxima Centauri b, Kepler-452b, TRAPPIST-1e 등이 있습니다. 그러나 이러한 외계 행성에 대한 우리의 이해는 제한적이며, 지구와의 유사성과 생명 가능성을 확인하기 위해서는 추가 관찰과 연구가 필요합니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 김치국물이 묻은 옷을 햇빛에 말려놓으면 없어지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.세탁 후 햇볕에 말리면 김치 얼룩이 사라지는 원리는 얼룩의 화학적 조성과 햇빛의 영향과 관련된 요인들이 복합적으로 작용할 가능성이 높습니다.햇빛 및 자외선(UV) 방사선:햇빛에는 얼룩에서 발견되는 색소를 포함한 특정 유기 화합물에 표백 효과를 줄 수 있는 UV 방사선이 포함되어 있습니다.UV 방사선은 안료 내의 화학 결합을 분해하여 색상을 잃거나 눈에 덜 띄게 만들 수 있습니다.이러한 표백 효과는 세탁 세제와 얼룩 제거제에 흔히 활용되며, 얼룩에 대한 자외선의 작용을 강화하는 화합물이 포함되어 있는 경우가 많습니다.증발:옷을 햇볕에 말리면 세탁된 옷감에 남은 김치찌개 찌꺼기를 포함한 수분이 태양열로 인해 더 빨리 증발합니다.수분이 증발하면서 김치얼룩 성분을 포함한 용해된 물질과 입자가 원단에서 제거됩니다.증발은 얼룩의 물리적 잔여물을 제거하는 데 도움이 되어 얼룩이 덜 눈에 띄거나 완전히 사라지게 만듭니다.산화:햇빛에 노출되면 분자 간 전자 이동과 관련된 산화 반응이 촉진될 수 있습니다.산화 반응은 얼룩의 색상을 담당하는 화합물을 포함하여 유기 화합물의 화학 구조를 변경할 수 있습니다.산화로 인해 김치얼룩의 색상을 담당하는 분자가 화학적으로 변형되거나 분해되어 가시성이 저하될 수 있습니다.천연 세정제:식초, 특정 향신료 등 김치의 일부 성분은 천연 세척 특성을 가지고 있습니다.건조 과정에서 햇빛과 공기에 노출되면 이러한 세척제가 직물의 얼룩을 분해하고 제거하는 데 더욱 도움이 될 수 있습니다.전반적으로, 김치 얼룩이 묻은 옷을 세탁 후 햇빛에 말리는 것은 자외선, 증발, 산화, 천연 세정제의 복합적인 효과를 활용하여 얼룩을 제거하거나 눈에 띄게 줄이는 데 도움이 됩니다. 하지만 이 방법의 효과는 얼룩의 정도, 원단의 종류, 김치의 구체적인 성분 등에 따라 달라질 수 있습니다.
화학
Q. 체르노빌 원자력 발전소 사고의 주된 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.1986년 4월 26일 우크라이나 프리피야트(당시 소련 영토)에서 발생한 체르노빌 원전 사고는 즉각적인 영향과 장기적 결과를 모두 고려하면 인류 역사상 최대 규모의 원전 사고였다. 사고는 설계 결함, 운전자 오류, 부적절한 안전 프로토콜 등 여러 요인이 복합적으로 작용하여 발생했습니다. 주요 원인을 분석하면 다음과 같습니다.결함이 있는 원자로 설계:체르노빌 원전은 특정 작동 조건에서 본질적으로 불안정한 원자로 유형인 RBMK(Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalny)를 사용했습니다.RBMK 원자로 설계에는 충분한 격납 구조가 부족하고 양의 공극 계수가 있었습니다. 즉, 원자로 노심에 증기 기포가 형성되면서(냉각재 비등으로 인해) 중성자 감속 효과가 감소하여 반응성이 증가하고 잠재적으로 제어할 수 없는 전력 서지가 발생했습니다. .안전성 테스트:1986년 4월 25~26일 밤, 발전소 운영자는 정전을 시뮬레이션하고 예비 발전기가 온라인 상태가 될 때까지 원자로의 잔류 에너지를 비상 냉각 시스템에 전력을 공급하기 위해 사용할 수 있는 가능성을 평가하기 위해 4호기에 대한 안전 테스트를 수행했습니다.시험에는 원자로의 출력을 안전 한계 이하 수준으로 낮추었다가 점차적으로 정상 작동 수준으로 높이는 것이 포함되었습니다.시험 준비 과정에서 비상 노심 냉각 시스템을 포함한 여러 안전 시스템이 고의적으로 비활성화되어 안전 프로토콜을 위반했습니다.운영자 오류:발전소 운영자와 감독자들 사이의 일련의 잘못된 의사소통과 오해로 인해 시험 중에 원자로의 출력이 위험할 정도로 낮은 수준으로 떨어졌습니다.전력 수준을 복원하려는 시도에서 운영자는 안전 시스템을 수동으로 비활성화하고 자동 종료 메커니즘을 무시하는 등 몇 가지 심각한 오류를 범했습니다.이러한 조치로 인해 원자로 출력이 급격히 증가하고 폭주 연쇄 반응이 시작되어 원자로 노심이 파괴되고 다량의 방사성 물질이 환경으로 방출되는 대규모 증기 폭발이 발생했습니다.적절한 교육 및 안전 문화 부족:시험에 참여한 운전자는 교육이 제대로 이루어지지 않았으며 원자로의 복잡한 시스템과 안전 절차에 대한 철저한 이해가 부족했습니다.또한, 소련 원자력 산업 내에는 비밀주의와 안주주의 문화가 존재하여 정보 교환, 피드백, 이전 사건에서 얻은 교훈을 방해했습니다.
지구과학·천문우주
Q. 양자역학에서 양자 얽힘이란 무엇이며 어떻게 작용하는 건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.양자 얽힘이란, 얽힘상태에 있는 두개의 양자가 서로 반되되는 회전 방향을 가지는 것입니다.얽혀있는 양자중 한개를 지구에 놓고 다른 하나를 달에 놓은 상태에서 지구의 양자가 시계방향으로 회전하면 달에 놓은 양자는 반시계방향으로 회전하는 원리입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구온난화란 정말로 인간의 행위에 의해서 생기게 되는 건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.이산화 탄소로 인한 온실효과에 의해서 지구 온난화가 발생한다고 다들 많이 이야기 합니다.하지만 인간이 있기 이전에도 지구가 주기적으로 온실효과에 의해 온도가 많이 올라간 기록이 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 빛의 나이는 어떻게 알수가 있는지 궁금합니다
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.시차 측정:시차는 다른 위치에서 볼 때 물체 위치의 명백한 변화입니다. 천문학에서 천문학자들은 태양 주위를 도는 지구의 궤도를 기준선으로 사용하여 근처 별의 시차를 측정합니다.천문학자들은 일년 중 서로 다른 시기에(지구가 궤도의 반대편에 있을 때) 더 멀리 있는 배경 별을 기준으로 별의 위치를 관찰함으로써 별의 겉보기 이동 각도를 계산할 수 있습니다.관찰되는 시차의 양은 별의 거리에 따라 달라집니다. 별이 가까울수록 시차 각도가 커집니다.시차 측정은 지구에서 수백 광년 내에 있는 별에 가장 효과적입니다.세페이드 변수:세페이드 변광성은 시간이 지남에 따라 광도가 예측 가능하게 변하는 일종의 맥동 변광성입니다.세페이드의 밝기 변화 주기는 고유의 광도와 직접적인 관련이 있습니다. 주기가 길수록 더 빛나는 별에 해당합니다.천문학자들은 세페이드 변광성의 밝기 변화 주기를 측정하고 이를 겉보기 밝기와 비교함으로써 고유의 광도를 결정할 수 있습니다.천문학자들은 고유의 광도를 알고 겉보기 밝기를 관찰함으로써 밝기가 거리의 제곱에 따라 감소한다는 역제곱 법칙을 사용하여 별의 거리를 계산할 수 있습니다.적색편이 측정:적색편이는 우주의 팽창으로 인해 멀리 있는 물체에서 나오는 빛이 더 긴(붉은색) 파장 쪽으로 이동되어 나타나는 현상입니다.물체의 스펙트럼에서 관찰되는 적색편이의 양은 물체의 후퇴 속도와 직접적인 관련이 있으며, 이는 물체와 관찰자 사이의 거리와도 관련이 있습니다.천문학자들은 분광학을 사용하여 물체의 적색편이를 측정합니다. 여기에는 물체의 빛을 구성 파장으로 분할하고 스펙트럼 선을 분석하는 작업이 포함됩니다.천문학자들은 멀리 있는 물체의 관측된 스펙트럼선을 실험실에서 측정한 알려진 원소의 스펙트럼선과 비교함으로써 적색편이와 그에 따른 물체의 거리를 결정할 수 있습니다.Ia형 초신성과 같은 표준초:Ia형 초신성은 한 별이 백색 왜성이고 다른 별이 임계 질량에 도달할 때까지 질량을 전달하여 폭주 핵융합 반응을 일으키는 쌍성계에서 발생하는 폭발성 유형의 일종입니다.Ia형 초신성은 일정한 최대 광도를 가지므로 우주 거리를 측정하는 데 탁월한 표준 촛불이 됩니다.Ia형 초신성의 겉보기 밝기를 알려진 고유 광도와 비교함으로써 천문학자들은 역제곱 법칙을 사용하여 거리를 계산할 수 있습니다.이러한 각 방법에는 장점과 한계가 있으며, 천문학자들은 종종 여러 기술을 조합하여 천체 물체에 대한 거리 측정을 교차 확인하고 개선하여 우주 내의 광대한 거리에 대한 보다 정확한 이해를 제공합니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
역사
Q. 동물 중에서 성체가 되어서 암수의 성별을 바꿀 수 있는 동물이 있나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.성별을 바꿀 수 있는 능력, 즉 순차적 자웅동체 현상으로 알려진 현상을 가진 여러 종의 동물이 있습니다. 순차적 자웅동체증은 두 가지 형태를 취할 수 있습니다. 즉, 개인이 남성으로 시작하여 나중에 여성이 되는 프로탄드리(protandry)와 개인이 여성으로 시작하여 나중에 남성이 되는 프로토기니(protogyny)입니다.순차적 자웅동체를 나타내는 동물의 예는 다음과 같습니다.클라운피시: 클라운피시는 아마도 순차적 자웅동체의 가장 잘 알려진 예일 것입니다. 그들은 원시 자웅동체입니다. 즉, 수컷으로 삶을 시작하고 암컷으로 변할 수 있습니다. 흰동가리 무리에서 가장 크고 가장 지배적인 개체는 일반적으로 암컷이고, 그 다음으로 큰 개체는 수컷입니다. 암컷이 죽으면 지배적인 수컷이 성을 바꿔 새로운 암컷이 되고, 다음으로 큰 수컷이 순위를 올려 새로운 지배적인 수컷이 됩니다.놀래기: 암초 물고기의 일종인 놀래기의 많은 종은 원생적 자웅동체를 나타냅니다. 그들은 암컷으로 삶을 시작하고 나중에 수컷으로 전환될 수 있습니다. 이러한 전환은 인구 중 남성이 부족할 때 종종 발생하며, 가장 큰 여성이 빈 남성 역할을 채우기 위해 성별을 바꿉니다.비늘돔: 비늘돔은 원생 자웅동체의 또 다른 예입니다. 그들은 암컷으로 삶을 시작하고 나중에 수컷으로 전환될 수 있습니다. 놀래기와 마찬가지로 이러한 전환은 사회적 역학이나 환경 조건의 변화에 반응하여 발생하는 경우가 많습니다.고비: 민물 및 해양 서식지에서 발견되는 작은 물고기의 일종인 고비의 일부 종은 원발성 자웅동체를 나타냅니다. 그들은 수컷으로 삶을 시작하고 나중에 암컷으로 바뀔 수 있습니다.이것들은 단지 몇 가지 예일 뿐이지만 특정 연체동물, 갑각류, 심지어 일부 식물을 포함한 다양한 다른 동물 종에서도 순차적 자웅동체증이 관찰됩니다. 성별을 바꾸는 능력을 통해 이러한 종은 환경, 사회 구조 또는 생식 요구의 변화에 적응할 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
물리
Q. 제트 블래스트는 어떻게 발생되는지 그 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.제트엔진은 작동할 때 엔진 뒤쪽에서 대량의 고속 배기가스를 배출해 추력을 발생시킨다. 이러한 가스 방출은 강력한 제트 폭발을 생성하는데, 이는 본질적으로 상당한 힘으로 뒤로 추진되는 집중된 공기 흐름입니다.제트기가 공항 활주로에서 이륙할 때 엔진은 항공기를 앞으로 나아가게 하기 위해 엄청난 양의 추력을 생성합니다. 항공기가 가속됨에 따라 제트 폭발은 더욱 강해지며, 엔진이 최대 출력으로 작동할 때 이륙 시 최대 힘에 도달합니다.제트 폭발의 힘은 주변 공기에 강한 바람과 난기류를 일으킬 수 있습니다. 이 효과는 제트 폭발이 가장 집중되는 항공기에 근접한 곳에서 특히 두드러집니다. 제트 폭발의 강도는 항공기로부터의 거리에 따라 감소하지만 상당한 거리에서도 여전히 물체가 움직이거나 사람이 균형을 잃을 정도로 강력할 수 있습니다. 답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 생명체라는건 숨을 안쉬고 살수있나요 ?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.흥미로운 질문입니다. 지구상의 생명체는 대기 중 산소의 존재를 포함하여 이곳에서 발견되는 특정 조건에 따라 진화했습니다. 그러나 다른 행성이나 지구와 크게 다른 환경에서 생명체가 존재할 가능성을 고려할 때 우리의 관점을 넓히는 것이 필수적입니다.우리가 알고 있듯이 생명에는 산소나 우리와 같은 전통적인 호흡 시스템이 반드시 필요한 것은 아닙니다. 산소 이외의 가스가 지배하는 대기를 가진 행성이나 심지어 지하 바다나 깊은 지하와 같이 대기가 전혀 없는 환경과 같이 구성이 완전히 다른 환경에서 생명체가 존재할 수 있다는 가설적인 시나리오가 있습니다.생물학자와 우주생물학자들은 심해 분출구, 산성 온천, 북극 얼음과 같은 지구상의 극한 환경에서 번성하는 유기체인 "극한성 생물"의 개념을 탐구합니다. 극한생물을 연구하는 것은 생명체의 잠재적 다양성과 생명체가 존재할 수 있는 조건의 범위를 이해하는 데 도움이 됩니다. 일부 극한생물은 호흡을 위해 산소에 의존하지 않습니다. 대신에 그들은 스스로를 유지하기 위해 다른 분자나 에너지원을 활용합니다.외계 생명체를 고려할 때 과학자들은 지구에서 발견되는 것과 생화학 및 대사 과정이 크게 다른 유기체의 가능성을 고려합니다. 이러한 가상의 생명체는 각각의 환경에서 생존하고 번성하기 위해 독특한 적응을 진화시켰을 수 있습니다.따라서 우리가 알고 있는 "호흡"의 개념은 모든 형태의 생명체에 보편적으로 적용되지 않을 수 있지만 신진대사, 에너지 획득 및 자원 활용의 기본 원리는 우주 전역에 널리 퍼져 있을 가능성이 높습니다. 생물학과 우주생물학에 대한 이해가 계속 발전하면서 우리는 아직 상상하지 못했던 방식으로 생명체가 출현하고 지속될 수 있다는 사실을 발견할 수도 있습니다.