안녕하세요. 이동호 전문가입니다.
화학
Q. 과학에서 쓰이는 물질의 단위 통합이 어려운 이유?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.세계 각국에서는 역사적, 문화적, 혹은 실용적인 이유로 다양한 측정 단위를 사용해왔습니다. 현대에 들어서 많은 단위들이 국제단위계(SI 단위계)로 통합되었지만, 여전히 일부 단위는 통합되지 못했습니다.가장 대표적인 예는 온도 단위입니다. 대부분의 나라에서는 섭씨(Celsius)를 사용하지만, 미국과 일부 다른 지역에서는 여전히 화씨(Fahrenheit)를 사용합니다. 또 다른 예로는 길이 단위에서 미터법과 영국 단위계(예: 마일, 야드, 피트)가 있습니다. 미국은 여전히 길이, 무게, 부피 측정에 영국 단위계를 주로 사용하고 있습니다.과학 전문가들이 생각하는 단위 통합의 어려움은 여러 가지가 있습니다.1. 문화적 저항: 사람들은 자신들이 익숙한 체계에 대한 강한 애착을 가지고 있으며, 새로운 시스템을 받아들이는 데 저항감을 보일 수 있습니다.2. 교육 및 학습 곡선: 새로운 단위 시스템을 도입하면, 교육 과정에서의 큰 변화가 필요하며, 모든 연령대의 사람들이 새로운 시스템을 학습하고 적응해야 합니다.3. 경제적 비용: 산업 및 상업 분야에서 새로운 단위 시스템으로의 전환은 상당한 경제적 비용을 수반합니다. 이는 기존 장비의 교체, 소프트웨어 업데이트, 교육 비용 등을 포함합니다.4. 법적 및 행정적 문제: 단위 체계의 변경은 많은 법적 문서와 규정들을 수정해야 하는 복잡한 과정을 필요로 합니다.이러한 이유들로 인해 일부 국가들은 국제단위계로의 완전한 전환을 하지 않고 있습니다.
생물·생명
Q. 인류가 약 500만년 전에 등장한 이유를 유전자를 통해 어떻게 알 수 있는 건가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.인류의 등장 시기가 약 500만 년 전이라고 추정되는 것은 화석 기록과 유전학적 분석을 통한 연구 결과입니다. 이 두 가지 방법은 과거에 인류와 관련된 중요한 정보를 제공합니다.1. 화석 기록: 화석은 고대 생물의 유해나 흔적이 지층 속에 보존된 것입니다. 인류의 조상과 관련된 화석들은 진화의 여정을 추적할 수 있게 해줍니다. 예를 들어, 아프리카에서 발견된 오스트랄로피테쿠스와 같은 초기 인류의 화석은 인간의 진화 과정과 그들이 살았던 시기를 밝혀줍니다.2. 유전학적 분석: 유전학적 방법은 현대 인류의 DNA를 분석하여 과거로 거슬러 올라가는 방법입니다. '분자 시계'라는 개념을 사용하여, DNA의 변화율을 기반으로 특정 종들이 언제 분기했는지 추정할 수 있습니다. 예를 들어, 인간과 침팬지의 DNA를 비교 분석함으로써, 언제 공통 조상에서 분기했는지 추정할 수 있습니다. 이러한 분석을 통해 인류의 조상이 대략 500만 년 전에 살았다는 것을 추정할 수 있습니다.이 두 방법은 서로 다른 접근 방식을 취하며, 각각의 방법으로 얻은 정보는 인류의 기원과 진화 과정을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.
기계공학
Q. 레이저가 발사되는 총같은 것도 개발되고 있나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.레이저 무기는 현재 여러 국가에서 활발하게 개발 중입니다. 특히 미국은 세계에서 가장 강력한 레이저 무기를 개발 중이며, 이는 기존의 레이저보다 백만 배 이상 강력할 것으로 보고되었습니다. 미군은 이미 2014년에 USS Ponce에 고에너지 레이저 무기인 LaWS를 배치했으며, 대부분의 군용 레이저는 30에서 100 킬로와트 범위로 소형 드론을 격추하는 데 주로 사용됩니다.또한, 이스라엘은 Rafael Advanced Defense Systems가 UAV와 그 군집을 파괴하기 위해 설계된 Drone Dome 시스템을 2020년에 시연한 바 있습니다ㅋ레이저 무기는 특히 방어적 목적으로 사용되며, 고출력 빛으로 드론, 박격포 탄, 로켓 등을 녹여 파괴하는 데 사용됩니다. 레이저 무기는 초기 개발 및 연구에 상당한 비용이 들지만, 발사 비용과 파괴 비용을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 심해의 물온도는 차가워 진다고 하는데 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.지구의 바다에서 표면과 심해의 온도 변화가 서로 다르게 나타나는 현상은 여러 요인에 의해 발생합니다. 표면 수온이 상승하는 주된 이유는 지구 온난화로 인한 대기 온도 상승과 해양의 탄산가스 흡수 증가 때문입니다. 이에 비해 심해의 경우, 온도 변화는 훨씬 더 복잡하고 느리게 일어납니다.심해 온도가 떨어지는 이유 중 하나는 깊은 바다에 있는 물이 표면의 물과 잘 섞이지 않기 때문입니다. 깊은 바다의 물은 매우 차갑고 밀도가 높아서, 표면에서 따뜻해진 물과는 쉽게 섞이지 않습니다. 이로 인해 표면에서의 온난화 현상이 심해까지 전달되기 어렵습니다.또한, 지구의 극지방에서는 매우 차가운 물이 형성되어 바닷속 깊은 곳으로 가라앉습니다. 이 차가운 물이 심해로 이동하면서 심해의 온도를 낮추는 역할을 합니다. 이와 같은 과정을 '열염 순환'(Thermohaline Circulation)이라고 하며, 이는 전 세계의 바다 온도에 영향을 미칩니다.하지만 최근의 연구들은 심해 온도도 점차적으로 상승하고 있다는 증거를 제시하고 있습니다. 이는 전체적인 기후 변화와 관련이 있으며, 해양 생태계에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 심해 온도의 변화는 지속적인 연구와 관찰이 필요한 영역입니다.
생물·생명
Q. 머리털과 수염은 자라는데 왜 겨털은 안자라나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.머리카락, 수염, 그리고 체모(겨드랑이털 포함)의 성장은 모두 모낭의 성장 주기에 의해 결정됩니다. 이 성장 주기는 세 단계로 이루어져 있습니다: 성장기(Anagen), 퇴행기(Catagen), 휴지기(Telogen).- 성장기(Anagen): 이 단계에서 모발이 활발하게 성장합니다. 머리카락의 성장기는 수년 동안 지속될 수 있으며, 이 때문에 머리카락이 길게 자랄 수 있습니다.- 퇴행기(Catagen): 이 단계는 전환기로, 성장이 느려지고 모낭이 축소됩니다.- 휴지기(Telogen): 이 단계에서 모발의 성장이 멈추고, 나중에 탈락(탈모)할 준비를 합니다.체모, 예를 들어 겨드랑이털의 경우, 성장기가 머리카락에 비해 훨씬 짧습니다. 겨드랑이털의 성장기는 보통 몇 달 정도이며, 이 때문에 겨드랑이털이 일정 길이에 도달하면 자연스럽게 성장이 멈추고 결국 탈락합니다. 이러한 주기적인 성장과 탈락 과정 때문에 체모의 길이는 제한적입니다.수염의 경우에는 성장기가 겨드랑이털보다는 길지만 머리카락보다는 짧은 편입니다. 이는 남성 호르몬인 테스토스테론의 영향을 많이 받기 때문에 개인마다 차이가 있을 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 모든 별은 중력이 있기에 동그랗게 생긴건가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.네, 행성들이 동그란 모양을 가지는 주된 이유는 중력 때문입니다. 중력은 모든 방향에서 똑같이 작용하여, 물질을 행성의 중심으로 당기려고 합니다. 이 때문에 대부분의 물질이 가능한 한 중심에 가깝게 모이게 되고, 결과적으로 가장 안정적인 형태인 구형에 가까운 형태를 이루게 됩니다.가스 행성도 이와 마찬가지 원리로 구형에 가까운 형태를 띱니다. 가스 행성은 암석 행성과 달리 대부분의 질량이 가스로 이루어져 있지만, 중력은 가스에도 똑같이 작용하여 가스를 중심으로 당깁니다. 따라서, 가스 행성 역시 중력의 영향으로 대체로 구형의 형태를 갖게 됩니다. 그러나 실제로 행성들은 완벽한 구형이 아닌 약간의 타원형을 띠고 있습니다. 이는 행성의 자전에 의해 적도 부분이 부풀어 오르는 현상 때문입니다. 예를 들어, 지구도 완벽한 구형이 아니라 적도 부분이 약간 부풀어 있는 타원형에 더 가깝습니다.
지구과학·천문우주
Q. 아폴로 13호가 달에 착륙하지 못한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.아폴로 13호가 달 착륙에 실패한 이유는 우주선의 산소탱크 폭발로 인한 심각한 기계적 고장 때문이었습니다. 1970년 4월 11일에 발사된 아폴로 13호는 달에 착륙할 예정이었으나, 발사 후 약 56시간이 지난 시점에서 서비스 모듈의 산소 탱크 중 하나가 폭발하면서 발생한 사고로 인해 임무를 중단하고 지구로 귀환하기로 결정했습니다.이 폭발은 우주선의 전력 공급과 생명 유지 시스템에 큰 손상을 입혔고, 이로 인해 우주인들은 위험한 상황에 처하게 되었습니다. NASA와 우주비행사들은 위기 상황을 극복하기 위해 매우 빠르고 창의적으로 대응했습니다. 그들은 우주선의 지휘 모듈을 최소한으로 사용하고, 달 착륙선을 '구명보트'로 사용하여 안전하게 지구로 돌아오는 데 성공했습니다. 이 사건은 우주 탐사 역사상 가장 드라마틱한 "성공적인 실패" 중 하나로 기록되어 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양 빛에는 몇가지의 색이 있는건가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.태양빛은 사실 흰색으로 보이지만, 실제로는 다양한 색상의 빛이 혼합된 것입니다. 이러한 현상은 프리즘을 통해 태양빛을 분산시키면 볼 수 있으며, 이를 통해 태양빛이 무지개의 모든 색을 포함하고 있음을 알 수 있습니다. 무지개의 색상은 일반적으로 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 등 일곱 가지로 구분됩니다. 그러나 실제로는 이들 사이에도 수많은 중간색이 존재하여 태양빛에는 무한히 많은 색상이 포함되어 있다고 볼 수 있습니다.
화학
Q. 귤의 시큼한 맛은 어떤 성분이 작용하는 맛인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.귤의 시큼하고 새콤한 맛은 주로 과일에 함유된 유기산 때문입니다. 귤에는 구연산(Citric acid)이 풍부하게 함유되어 있는데, 이 구연산이 귤의 대표적인 새콤한 맛을 내는 주요 성분입니다. 구연산 외에도 다른 유기산들이 함유되어 있을 수 있으며, 이들 성분이 복합적으로 작용해 귤 특유의 맛을 만들어냅니다.이 외에도 귤에는 비타민 C와 같은 다양한 영양소가 함유되어 있어 건강에 좋습니다. 비타민 C도 약간의 산미를 가지고 있어, 귤의 맛에 기여할 수 있습니다.
기계공학
Q. 가위는 처음에 무엇을 자르기 위해 만들어졌나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.가위는 원래 천이나 가죽과 같은 재료를 자르기 위해 만들어진 것으로 추정됩니다. 초기의 가위는 오늘날 우리가 사용하는 가위와 다르게 생겼을 수 있으며, 간단한 두 날개가 서로 맞닿는 형태였을 것입니다. 고대 이집트에서는 약 1500년 전부터 가위가 사용되었다는 증거가 있으며, 그 당시에는 주로 직물과 천을 자르는 데 사용되었을 것으로 추정됩니다. 이후 가위는 재질과 디자인이 발전하며 다양한 용도로 사용되게 되었습니다.