안녕하세요? 당신을 위한 과학 전문가 입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 가장 밝은 빛은 어디에서 나오나요?
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.우주에서 가장 밝은 빛은 대부분 광도신호로 알려져 있습니다. 이러한 광도신호는 거대한 별들의 분광선에서 나오는 빛으로, 우주에서 가장 밝은 빛은 이러한 거대한 별들 중에서 나옵니다.우주에서 가장 밝은 빛을 내는 별은 여러 가지가 있지만, 가장 밝은 것은 우리 은하에서 볼 수 있는 밝은 별 중 하나인 '수성'입니다. 수성은 매우 높은 온도로 인해 녹색, 파랑, 보라색 등 다양한 색상으로 빛을 내면서, 우주에서 가장 밝은 빛을 내는 별 중 하나가 됩니다.이외에도, 성운이나 갈색왜성 등에서도 광도신호가 발생합니다. 이러한 광도신호는 대부분 수소 원자에서 나오는 빛으로, 우주의 다양한 지역에서 발견됩니다.
기계공학
Q. 2차전지의 생산 공정에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.2차 전지는 충전이 가능한 전지로, 사용 후에도 다시 충전하여 재사용이 가능합니다. 대표적으로 리튬 이온 배터리(Lithium-ion battery)가 있습니다. 2차 전지의 생산 공정은 크게 다음과 같습니다.원자재 준비: 2차 전지의 원료로는 양극과 음극에 사용되는 화학물질과 전해질이 필요합니다. 이러한 화학물질은 각각 적정한 농도와 형태로 준비됩니다.양극과 음극 제작: 양극과 음극은 각각 적정한 화학물질을 사용하여 제작됩니다. 이러한 화학물질은 적정한 온도와 압력 등의 조건에서 혼합되어 반응을 일으키며, 양극과 음극의 형태로 성형됩니다.전해질 제조: 전해질은 양극과 음극을 분리하는 역할을 하며, 일반적으로 유기 용제와 전해질 성분이 섞여 제조됩니다.셀 조립: 양극, 음극, 전해질을 사용하여 셀을 조립합니다. 셀의 크기 및 구성은 사용하는 용도에 따라 다양합니다.충전: 셀이 충전되어 사용됩니다. 이 과정에서 전해질과 양극, 음극 사이에 전기가 흐르며, 화학적 반응이 일어나 충전됩니다.재사용: 충전된 2차 전지는 다시 사용할 수 있습니다. 사용 후 충전을 반복하여 재사용이 가능합니다.이러한 공정을 거쳐 2차 전지가 생산되며, 다양한 분야에서 사용됩니다. 2차 전지의 생산 공정에서는 화학물질의 안전성과 처리 방법, 대기 오염 등 환경적인 요소에 대한 고려가 필요합니다. 따라서, 생산 공정에서 적절한 보호 장비를 사용하고, 화학물질의 처리 및 폐기 방법에 대한 적절한 규제가 필요합니다.
기계공학
Q. 뉴스를 보니 대기업에서 연구 개발하던 AI를 접었다든데요. AI거 그리 위험한 것이 뭐가 있을까요?
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.인공지능(AI)은 인간의 일부 작업을 대신하거나, 인간의 능력을 보완하는 등 많은 이점을 제공합니다. 그러나 이러한 기술에는 일부 위험성도 존재합니다. 다음은 AI의 위험성을 나타내는 몇 가지 예시입니다.인간의 일부 업무를 대체하면서 일자리를 대량으로 없앨 수 있다는 점입니다. 특히, 기계학습을 통해 반복적인 일과 패턴을 파악하는 작업에는 인간보다 더 높은 정확도를 가지고 있기 때문에, 이러한 분야에서 일하는 인간들은 일자리를 잃을 가능성이 있습니다.인공지능이 비인간적인 결정을 내릴 수 있다는 점입니다. AI의 의사결정 방식이 도덕적인 문제에 대한 이해와 규제 없이 이루어진다면, 비인간적이거나 부당한 결정이 이루어질 수 있습니다. 예를 들어, AI 기반 자율주행 자동차가 교통사고를 일으키면 누가 책임을 져야 하는지, 그리고 어떤 기준으로 이를 결정해야 하는지 논란이 될 수 있습니다.데이터 프라이버시 위반의 가능성입니다. 인공지능은 데이터를 수집하고 분석하는 데 사용되므로, 개인정보와 같은 민감한 정보가 누출될 가능성이 있습니다.악용 가능성입니다. 인공지능은 이전에 없었던 새로운 공격 벡터를 열어놓을 수 있습니다. 예를 들어, 딥페이크(deepfake)와 같은 기술을 사용하여 누군가의 얼굴을 가짜 동영상에 삽입하여 부정확한 정보를 전달하거나, 악의적인 목적으로 사용될 수 있습니다.인공지능의 기술적 한계입니다. 인공지능은 여전히 인간의 능력을 완전히 대체할 수 없습니다. 특히, 고차원적인 인간의 판단이나 창의성, 직관 등은 아직까지 인공지능으로 대체하기 어렵습니다.따라서, 인공지능 기술을 사용하기 전에 그 위험성을 고려하고, 적절한 규제와 윤리적인 고민이 필요합니다.
토목공학
Q. 인공 강우 만드는 원리는 무엇인가요??
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.우선 질문자님의 좋은 질문과 아이디어 감사합니다. 산불화재가 많이 나는 요즘 인공강우 기술이 발달해서 얼른 화재를 진압할 수 있었으면 너무 좋겠습니다.질문주신 인공 강우는 구름 씨드링(cloud seeding)이라는 기술을 사용합니다. 구름 씨드링은 구름 내부에 있는 물방울의 크기를 키우거나, 수증기가 물방울로 응축될 수 있는 적정한 조건을 만들어 강우를 유도하는 것입니다.이를 위해 구름 씨드링에는 물방울이 응축될 수 있는 핵(화학물질, 소금, 은 아이오딘 등)을 살포하는 방식을 사용합니다. 이러한 핵이 구름 내부에 흩어지면 물방울의 크기가 커져서 구름 내부의 상대 습도가 증가하고, 이에 따라 강우가 발생할 가능성이 높아집니다.그러나 구름 씨드링 기술의 효과는 매우 미미할 수 있으며, 대기 환경 등에 따라 강우 유도 효과가 다르게 나타날 수 있습니다. 또한, 구름 씨드링이 인공적으로 강우를 유도하는 것이기 때문에 지속적인 강우 유도는 환경 문제를 야기할 수 있으므로 적절한 시기와 방법으로 사용되어야 합니다.궁금증해소에 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 바다속에 사는 포유류는 고래밖에 없는가요?
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.바다속에 사는 포유류는 고래뿐만 아니라 돌고래, 바다코끼리, 바다달팽이 등 다양한 종류가 있습니다. 이러한 동물들은 물 속에서 살기 위해 다양한 생리적 변화를 겪어왔습니다. 예를 들어, 고래와 돌고래는 폐 기능이 강화되어 호흡이 가능하며, 바다코끼리는 콧구멍을 물 밖으로 내밀어 공기를 마시는 등 호흡을 조절합니다.고래가 포유류임에도 불구하고, 바다속에서 호흡을 가능하게 하는 이유는 다음과 같습니다. 고래는 폐 기능이 발달하여 물 속에서도 공기를 마시고, 이를 통해 산소를 공급합니다. 고래의 폐는 물에 잠긴 상태에서도 확장이 가능하며, 물 밖으로 산소를 공급받을 때는 콧구멍으로 공기를 흡입하여 폐로 들어가게 됩니다. 이러한 기능은 고래의 생존을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.또한, 고래는 혈액 내부에 헤모글로빈을 가지고 있으며, 이 헤모글로빈은 산소를 효율적으로 수송할 수 있도록 구조가 바뀝니다. 이러한 변화는 물 속에서 산소 공급이 적어지더라도 고래가 오랫동안 호흡을 유지할 수 있게 합니다.이러한 생리적 변화와 적응 덕분에 고래와 다른 바다속 포유류는 물 속에서 효과적으로 살아남을 수 있게 되었습니다.감사합니다.
전기·전자
Q. 초전도체는 어느순간에 전기 저항이 0에 수렵하는 물질을 말합니다.
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.초전도체(초전도체: Superconductor)는 일반적인 전도체와 달리 전기 저항이 0에 가깝게 되는 특별한 물질입니다. 이러한 특징은 초전도체의 전자가 자유롭게 흐를 수 있는 구조로 인해 발생합니다. 초전도체가 전기 저항을 가지지 않는 이유는 전자들이 저온(저온 초전도체의 경우)이나 특별한 조건(고온 초전도체의 경우)에서 결합되어 전자 쌍(쿠퍼 쌍)을 형성하고, 이 쌍들이 특정한 방향으로 자유롭게 이동하기 때문입니다. 이로 인해 전자들이 충돌을 일으키지 않고, 전류가 자유롭게 흐를 수 있게 되어 전기 저항이 0에 가깝게 됩니다.초전도체는 일반적으로 고온 혹은 저온 조건에서 특정한 물질을 처리하여 만들어집니다. 저온 초전도체의 경우, 일반적으로 금속 합금에서 수소를 제거하는 과정이 필요합니다. 이를 위해 합금을 저온 증기로 처리하여 수소를 제거하고, 적정한 조건에서 노화시켜 쿠퍼 쌍이 형성되도록 합니다.고온 초전도체의 경우, YBa2Cu3O7-x와 같은 물질을 만드는 과정은 대개 화학적인 방법으로 이루어집니다. 예를 들어, 세라믹 원료를 혼합하고, 높은 온도에서 가열하여 고체가 되도록 만든 후 적절한 처리 과정을 거치면 초전도체가 형성됩니다.초전도체의 제조는 매우 복잡하며, 다양한 공정과 기술이 사용됩니다. 또한 초전도체의 특성에 따라 다양한 제조 방법이 사용됩니다. 그러나 초전도체는 최근의 기술 발전으로 점차적으로 제조 기술이 개선되고 있으며, 다양한 분야에서의 응용 가능성이 확대되고 있습니다.감사합니다.
화학
Q. 영수증의 잉크는 무엇인가요??
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.일반적으로 사용되는 영수증에 사용되는 잉크에는 비스페놀-A(Bisphenol-A, BPA)라는 화학물질이 포함되어 있을 수 있습니다. 비스페놀-A는 일부 연구에서 내분비계에 영향을 주는 것으로 알려져 있습니다.그러나 일반적으로 영수증을 사용하는 정도에서는 인체에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 예상됩니다. 그러나 극단적으로 매우 많은 양의 영수증을 자주 다루는 경우나, 영수증과 같은 제품을 제조하는 공장에서 일하는 경우 등 일부 그룹에서는 비스페놀-A 노출이 높을 수 있습니다.따라서 영수증 다루기 전에는 손을 잘 씻는 것이 좋습니다. 또한, 비스페놀-A를 포함하지 않는 영수증이나 전자 영수증을 이용하는 것도 좋은 대안일 수 있습니다.감사합니다.
물리
Q. 부압단계라는건 어떤 단계인가요?
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.부압단계(sub-atmospheric pressure phase)란 압력이 대기압보다 낮은 환경에서 진행되는 단계를 말합니다.보통 외과 수술에서 사용되는 "진공포"와 같은 기기를 사용하여 부위를 감싸고 그 부위 내부의 압력을 낮춰서 부위 주변의 혈액과 체액을 흡입하거나 배출시키는 방법으로 상처 치유를 촉진하는데 사용됩니다.부압단계는 상처 치유나 조직재생을 위해 사용되기도 합니다. 상처나 다리궤양 등의 치료에 이용되며, 부위 내부의 압력이 낮아지면서 상처 주변 조직의 혈액순환과 산소공급이 개선되어 상처 치유를 촉진할 수 있습니다. 또한, 이 방법은 감염 위험을 줄이는 데에도 효과적입니다.감사합니다.
화학
Q. 물이 끓는 온도가 100도이면 알콜은 몇도인가요?
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.알코올에는 여러 종류가 있기 때문에 각각의 알코올의 끓는점은 다릅니다.예를 들어, 에탄올(ethyl alcohol)은 끓는점이 78.37도C입니다. 프로판올(propanol)의 경우 97.2도C, 메탄올(methanol)의 경우 64.7도C입니다.이러한 값들은 해당 알코올의 분자 구조와 상호작용하는 분자들에 의해 결정됩니다.끓어서 액체->기체로 기화된 물질들은 기체분자 상태로 휘발되기 때문에 물이 남거나 하지는 않을 것으로 보입니다.
지구과학·천문우주
Q. 사람이 살아가면서 활동하기 좋은 최적의 온도는 몇 도인지 알고 싶어요.
안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.야외에서 활동할 때 좋은 최적화된 온도는 대략적으로 20-25도 정도입니다. 이 온도 범위는 대부분의 인간이 상대적으로 쾌적하게 활동할 수 있는 온도 범위입니다. 그러나 온도에 따라 개인차가 있기 때문에, 개인의 체감 온도나 건강 상태, 운동 강도, 습도 등에 따라서 최적의 활동 온도는 달라질 수 있습니다.또한, 열사병 등 체온 조절에 대한 위험이 있는 경우에는 특별한 주의가 필요합니다. 따라서 야외에서 활동을 할 때는 온도와 습도를 고려하여 적절한 옷차림과 수분 보충, 휴식 등을 취하면서 쾌적하게 활동할 수 있도록 노력해야 합니다.감사합니다.