안녕하세요. 이웃집 천체물리학자 이상민 전문가입니다.
기계공학
Q. AI산업에서 GPU가 제일 중요한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.인공지능 산업에서 GPU가 중요한 이유는 다음과 같습니다.GPU는 병렬 처리에 특화된 구조로, 인공지능 모델이 필요로 하는 대량의 단순 연산을 빠르고 효율적으로 수행할 수 있습니다.GPU는 텐서 코어와 같은 AI 전용 하드웨어를 탑재하여, 딥러닝과 같은 복잡한 연산을 더 높은 정밀도와 성능으로 처리할 수 있습니다.GPU는 NV링크와 인피니밴드와 같은 고속 인터커넥트를 통해, 슈퍼컴퓨터 수준의 대규모 시스템으로 확장할 수 있습니다. 이를 통해 AI 모델의 크기와 복잡성을 증가시킬 수 있습니다.GPU는 엔비디아와 같은 기업이 제공하는 광범위하고 깊이 있는 AI 소프트웨어 스택을 활용할 수 있습니다. 이를 통해 AI 개발과 배포를 쉽고 편리하게 할 수 있습니다.
화학공학
Q. 물과 기름이 섞이는 계면활성제는 어떤 과학적 원리로 만드는건가요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.계면활성제는 물과 기름처럼 서로 다른 성질의 물질이 만나는 표면에서 활성화되는 물질입니다. 계면활성제는 분자 내에 물에 녹기 쉬운 친수성 부분과 기름에 녹기 쉬운 소수성 부분을 가지고 있어서, 물과 기름의 경계면을 완화시키고 표면장력을 낮추는 역할을 합니다. 이렇게 하면 물과 기름이 섞이거나 용해되는 현상이 발생합니다. 계면활성제는 세제, 화장품, 의약품 등 다양한 분야에서 사용됩니다.계면활성제는 화학적인 합성기술을 사용하여 다양한 원료로부터 제조할 수 있습니다. 예를 들어, 비누는 지방산과 알칼리를 반응시켜 만들 수 있고, 알킬벤젠술폰산염은 알킬벤젠과 황산을 반응시켜 만들 수 있습니다. 계면활성제의 종류는 이온성에 따라 비이온성, 음이온성, 양이온성, 양쪽성으로 구분할 수 있습니다. 이온성은 물에 녹았을 때 계면활성제의 친수성 부분에 생성되는 이온의 종류에 따라 결정됩니다. 각 이온성에 따라 계면활성제의 세정력, 자극성, 유화력, 발포력 등의 특성이 달라집니다
화학공학
Q. 종이컵에는 어떤 막으로 코팅이 되어 있나요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.종이컵은 일상생활에서 흔히 사용되는 용기입니다. 그러나 종이컵이 물이나 음료를 담을 수 있도록 방수 처리된 코팅 재료에는 주의가 필요합니다. 대부분의 종이컵은 폴리에틸렌 (PE)이라는 플라스틱으로 코팅됩니다. PE는 비스페놀A와 같은 유해한 화학물질이 없고, 식품과 접촉해도 독성이 거의 없어 안전하다고 알려져 있습니다. 그러나 PE 코팅은 뜨거운 음료나 전자레인지에 노출될 경우 문제가 발생할 수 있습니다. PE 코팅이 녹아서 미세 플라스틱이나 환경호르몬을 방출할 수 있기 때문입니다. 미세 플라스틱은 인체에 침투하여 건강을 해칠 수 있으며, 환경에도 오염을 유발합니다. 따라서 PE 코팅보다는 친환경 코팅을 사용하는 것이 바람직합니다. 친환경 코팅으로는 PLA (폴리락틱애씨드) 코팅과 수용성 코팅이 있습니다. PLA 코팅은 옥수수 등의 식물성 고분자로 만들어져 생분해성이 있습니다. 수용성 코팅은 물에 녹는 코팅 용액으로 만들어져 재활용이 가능합니다. 이러한 친환경 코팅은 종이컵의 기능을 손상시키지 않으면서도 인체와 환경에 더 나은 영향을 미칩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에서 사막이 차지하는 영토비중은 어느정도 일까요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.지구에서 사막이 차지하는 면적의 비율은 약 10분의 1로 총 면적은 1,500만 평방제곱km가 넘습니다. 사막은 암석사막, 모래사막, 자갈사막으로 나눌 수 있으며, 대부분의 사막은 열대와 아열대 지역에 분포합니다. 사막화는 건조지역의 토지가 사막으로 바뀌는 현상으로, 매년 6만 평방제곱km의 토지가 사막화되고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 퀘이사라는 천체에 대해 알려주세요
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.퀘이사는 우주에서 가장 밝은 빛을 내는 천체로, 은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키면서 방출하는 에너지입니다. 퀘이사는 수십억 광년 떨어져 있음에도 별처럼 밝게 보이며, 우주의 초기 상태를 연구하는데 중요한 역할을 합니다. 퀘이사의 이름은 준항성체(quasi-stellar object)의 약자로, 별과 비슷하게 보이는 점광원이라는 뜻입니다.우리은하 중심부에는 무거운 별들이 많이 모여있습니다. 태양질량의 약 8배 이상의 질량을 갖는 별들은 종국에는 블랙홀로 생의 마지막을 보내게 됩니다. 그리고 블랙홀 주위에는 별이외 다른 물질들이 존재할 확률이 매우 높다고 할수 있겠습니다. 예를 들면 초신성 폭발를 통해 별 사이의 공간에 배출되는 성간 물질이 있습니다. 은하별들이 쌍성으로 존재하는 비율이 약 50%을 넘고 있기때문에 초신성 폭발을 겪은 블랙홀도 동반 별을 갖고 있을 수 있을 것입니다. 쌍성 중 질량이 더 큰 별이 먼저 블랙홀로 진화하고나면 다른 별은 블랙홀의 중력으로 인해 빨려들러가게 됩니다. 이 과정에서 엄청난 에너지가 방출되는 것입니다. 이를 지구에서 "퀘이사"로 관측되는 것이지요.
지구과학·천문우주
Q. 북극성을 찾으면 4방위를 모두 알 수 있나요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.네, 맞습니다. 북극성은 지구의 자전축과 거의 일치하는 위치에 있기 때문에 항상 북쪽을 가리키는 별로 알려져 있습니다. 따라서 북극성을 찾으면 동서남 다른 방향도 파악할 수 있습니다. 참고로 북극성은 찾는 방법으로 찾을수 있습니다:1) 밤하늘에서 W자 모양의 카시오페이아자리를 찾습니다. 카시오페이아자리의 중간에 있는 별은 북극성과 가장 가깝습니다.2) 카시오페이아자리의 중간 별을 기준으로 반시계 방향으로 90도 회전하면 북두칠성을 찾을 수 있습니다. 북두칠성은 사방으로 퍼져 있는 별들 중에서 가장 큰 별자리입니다.3) 북두칠성의 끝에 있는 두 별을 잇는 선을 따라 북극성의 방향으로 연장하면 북극성을 찾을 수 있습니다. 북극성은 2등성이므로 밝지 않습니다. 북두칠성의 끝 별의 4배 정도의 거리에 있습니다.북극성을 바라보고 양팔을 나란히 펴면 왼팔이 서쪽, 오른팔이 동쪽이 됩니다. 뒤를 돌아보면 남쪽이 됩니다. 이렇게 북극성을 이용하여 4방위를 모두 파악할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 별이 반짝이는 이유가 뭔지 궁금합니다.
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.밤 하늘의 별이 반짝이는 이유는 지구의 대기 때문입니다. 우주에서 날아오는 별빛은 지구의 대기를 통과하면서 산란이라는 현상을 겪습니다. 산란은 빛이 공기 중의 작은 입자들과 부딪치면서 사방으로 흩어지는 것을 말합니다. 이 때문에 별의 위치와 밝기가 변화하면서 반짝임을 느끼게 되는 것이지요.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 공전시 태양과 거리가 매번 똑같은가요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.지구는 약 365.25일을 주기로 태양 주위를 공전 운동 합니다. 이때 지구는 타원 궤도를 따라 공전하기때문에 태양과 지구 사이의 거리는 시간에 따라 다릅니다.
지구과학·천문우주
Q. 사람이 지구 자전을 체감하지 못하는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.사람이 지구의 자전을 느끼지 못하는 주된 이유는 다음과 같습니다:1. 지구의 자전 속도는 적도에서 시속 1,667km로 매우 빠르지만, 각속도는 1초에 0.004도로 매우 작습니다. 즉, 지구의 자전은 거의 직선 운동과 같으므로, 가속도를 거의 느끼지 못합니다.2. 지구의 자전으로 인한 원심력은 중력에 비해 매우 작습니다. 적도에서 원심력은 중력의 0.3% 정도밖에 되지 않습니다. 따라서, 지구의 중력이 우리를 단단히 잡아주기 때문에 원심력을 무시할 수 있습니다.3. 지구의 자전은 우리가 태어날 때부터 계속 느끼고 있기 때문에, 우리의 감각 기관이 그것에 적응하였습니다. 또한, 지구의 대기나 해양 같은 요소들도 회전의 영향을 흡수하는 역할을 하여, 우리가 자전을 감지하기 어렵게 만듭니다.
지구과학·천문우주
Q. 시간이 나라마다 다른이유는 무엇인가요??
안녕하세요. 이상민 과학전문가입니다.지구는 24시간에 360도 회전하므로, 1시간에 15도씩 이동합니다. 그래서 지구상의 위치에 따라 태양과의 각도가 달라지고, 시간도 다릅니다. 이 때문에 세계 각 지역은 시차를 고려하여 시간대를 정합니다. 예를 들어, 영국의 그리니치 천문대를 기준으로 하면, 서쪽으로 15도씩 멀어질 때마다 1시간을 빼고, 동쪽으로 15도씩 멀어질 때마다 1시간을 더합니다. 그래서 영국에서 정오일 때 우리나라는 오후 9시가 되는 것입니다. 이렇게 각 나라나 도시의 표준 시간은 다르게 설정됩니다.