안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 석탄과석유 그리고 천연가스는 어떻게 생성되었나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.석탄, 석유, 그리고 천연가스는 모두 고체, 액체, 기체 석유화학적 화석 연료(fossil fuel)로 알려져 있습니다. 이러한 연료들은 수백만 년 동안 지하에서 형성되어왔습니다.석탄은 식물 섬유와 나무가 수백만 년 전에 대기 중 이산화탄소를 흡수하고 물로부터 영양소를 흡수하며 성장했을 때 생겨납니다. 이러한 생물체들은 죽은 후 지하수 및 흙, 모래, 진흙 등으로 덮이게 되고 이러한 지하 환경에서 압력과 온도가 증가함에 따라 점차 분해되고 석탄으로 변합니다.석유는 바닷물 위나 바다 밑에 살던 작은 해양 생물이 수백만 년 동안 지하에 묻혀 압력과 온도가 증가하면서 생긴 액체입니다. 이러한 생물체들이 죽은 후 지하 수밀로 묻혀 있을 때, 지하 압력과 지열작용 등의 작용에 의해 거의 변화 없이 지하로 장시간 보관되다가 석유로 변하게 됩니다.천연가스는 석유와 마찬가지로 수십에서 수천 년 간 지하에서 자연적으로 형성됩니다. 천연가스는 유기물이 지하수와 함께 균열된 암반 내부에 존재하게 됩니다. 이 유기물은 압력과 지열 작용에 의해 분해되면서 메탄, 프로판, 부탄 등의 가스 형태로 변합니다.따라서, 석탄, 석유, 그리고 천연가스는 모두 지구의 지속 가능한 자원으로 간주되며, 이러한 화석 연료를 지속 가능한 방식으로 생산하고 사용하는 것이 중요합니다.
생물·생명
Q. 용불용설은 어떠한 이론인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.용불용설(生不生說)은 고대 중국 철학자들이 발표한 생명 탄생의 이론 중 하나입니다. 이 이론은 생명체가 태어날 때 영혼 또는 기(氣)라는 물질이 필요하다는 것을 주장하며, 이 기가 생명체의 탄생을 결정한다고 믿었습니다. 이 이론은 중국 철학에서 뿐만 아니라 인도의 철학에서도 비슷한 형태로 나타납니다.용불용설은 생물학적 진화론과는 매우 다릅니다. 다윈의 진화론과 같은 생물학적 진화론은 생명체가 자연 선택과 변이로 인해 진화한다는 것을 주장합니다. 즉, 생명체의 특성이 환경에 적응하여 변화한다는 것을 설명합니다.용불용설을 만든 사람은 특정한 한 사람이라기보다는, 고대 중국 철학 전반에서 생명 탄생에 대한 이론으로 발전해 나온 것으로 알려져 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. GPS의 원리와 더 정밀하게 GPS를 쓸 수 있는 원리에 대해 알고 싶습니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.GPS는 Global Positioning System의 약자로, 위치 정보를 제공하는 시스템입니다. GPS는 GPS 위성으로부터의 신호를 이용하여 위치 정보를 계산합니다.GPS 위성은 지구 궤도를 돌며, 각 위성은 시계와 라디오 송신기를 가지고 있습니다. 위성에서 발생한 신호는 GPS 수신기에 도달하고, 이 신호는 GPS 수신기가 계산하는 위치 정보를 결정하는 데 사용됩니다. GPS 수신기는 여러 개의 위성으로부터 신호를 수신하여 이를 분석하여 위치를 결정합니다.보다 정밀한 위치 측정을 위해서는 GPS 수신기가 더 많은 위성의 신호를 수신하여 더 정확한 위치 정보를 계산할 수 있도록 해야합니다. 또한, GPS 수신기는 가시성이 제한되거나 장애물이 있는 지역에서는 위치 정보를 정확하게 계산하기 어렵습니다.미국은 GPS 시스템의 운영 주체이며, GPS 위성의 발사와 유지보수를 담당합니다. 미국은 GPS 시스템을 인위적으로 조정할 수 있지만, 이러한 조정은 일반적으로 GPS의 정확도를 향상시키기 위한 조치입니다.
전기·전자
Q. 광학이란 무엇이며 어떻게 작용하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.광학은 빛의 움직임과 상호작용을 다루는 물리학의 한 분야입니다. 광학은 빛이 어떻게 움직이며, 어떻게 물질과 상호작용하는지를 연구합니다.광학에서 가장 기본적인 개념은 광선입니다. 광선은 빛이 직진해서 나아가는 선으로, 일반적으로 화살표로 표시됩니다. 빛은 공기와 같은 투명한 물질을 통과할 때는 직진하면서 속도가 일정하게 유지됩니다. 하지만, 빛이 다른 물질로 들어갈 때는 속도와 방향이 변하며, 이 때 굴절이 일어납니다.빛은 또한 거울과 같은 반사면에서 반사되며, 이 때 반사각과 입사각은 서로 같습니다. 이러한 거울에서의 반사를 이용하여 많은 광학기기가 만들어지며, 텔레비전, 카메라, 현미경 등에서도 사용됩니다.광학은 또한 빛의 파장과 색깔도 다루는 분야입니다. 빛의 파장이 길어질수록 빨간색, 짧아질수록 파란색으로 보이며, 이러한 원리를 이용하여 분광기와 같은 장비에서 물질의 구성과 성질을 분석할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 에어프라이어의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.에어프라이어는 전통적인 튀김요리에 비해 기름을 적게 사용하고, 건강한 요리를 할 수 있는 주방 가전 제품입니다. 에어프라이어의 작동 원리는 다음과 같습니다.에어프라이어 내부에는 가열 요소와 팬이 있습니다. 가열 요소는 일반적으로 전기 요소나 열판 등으로 되어 있으며, 이를 통해 고온의 열기를 발생시킵니다. 팬은 이 열기를 강제로 순환시키며, 음식물 주변을 둘러싸고 있는 공기를 빠르게 흡입합니다.음식물 주변으로 순환되는 공기는 고온의 열기에 노출되므로, 음식물 표면에 바삭한 껍질이 형성되며, 내부는 부드러워지게 됩니다. 이를 통해, 튀긴 음식과 비슷한 맛과 질감을 내면서도 기름을 사용하지 않고, 건강하게 요리할 수 있게 됩니다.