안녕하세요 정철 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 연어는 속살이 붉은건가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.연어는 먹이 사슬에서 상위에 위치한 육식성 어류입니다. 연어는 작은 물고기, 오징어, 새우, 게 등 다양한 물생물을 먹으며, 이러한 먹이를 소화하면서 발생하는 적혈구인 헤모글로빈에 의해 속살이 붉게 물들게 됩니다.연어의 속살에는 카로티노이드 물질인 아스타잔틴이 함유되어 있습니다. 아스타잔틴은 붉은색 색소를 가지고 있으며, 조류나 크릴 등의 먹이를 먹어서 획득한 것입니다. 따라서, 연어의 속살은 아스타잔틴 물질로 인해 붉은색으로 물들게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 산불이 엄청나는데 자연발화라는게 있나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.자연발화는 산불이 발생하는 주요 원인 중 하나입니다. 자연발화는 기상 조건, 지리적 요인 또는 생태학적 요인에 의해 발생할 수 있습니다.기상 조건에 의한 자연발화는 뜨거운, 건조한 바람이나 번개와 같은 천둥과 번개로 인해 산불이 발생할 수 있습니다. 건조한 날씨와 바람이 강할 때는 산불이 시작하기 쉽습니다.지리적 요인에 의한 자연발화는 산의 경사면이나 바위가 마멸이거나 미끄러울 때, 산의 언저리에서는 자연적으로 발생한 산불이 발생하기 쉽습니다.생태학적 요인에 의한 자연발화는 가뭄, 산불의 주변에 있는 죽은 나무와 잡초와 같은 가연성 물질 등이 자연적으로 산불을 발생시킬 수 있습니다.
화학
Q. 금속마다 불꽃색깔은 왜 다른가요??
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.금속의 불꽃색깔은 그 원자 구조와 전자 배치에 의해 결정됩니다. 각 금속은 고유한 전자 구조를 가지고 있으며, 이 구조는 원자의 외부 전자껍질에서 전자들이 존재하는 방식에 의해 결정됩니다.불꽃시험은 금속이 가열될 때 발생하는 빛의 스펙트럼을 분석하는 방법입니다. 각 금속은 특정한 전자 배치와 에너지 상태를 가지고 있으므로, 가열될 때 발생하는 빛의 스펙트럼은 그 금속에 따라 특정한 색깔을 보이게 됩니다.예를 들어, 나트륨은 불꽃시험을 할 때 노란색 광선을 방출합니다. 이는 나트륨이 전자를 가지고 있는 3s 전자껍질에 있는 전자들이 가열될 때 발생하는 것입니다. 반면, 구리는 불꽃시험을 할 때 녹색과 푸른색 광선을 방출합니다. 이는 구리가 전자를 가지고 있는 3d 전자껍질과 4s 전자껍질에 있는 전자들이 가열될 때 발생하는 것입니다.
전기·전자
Q. 블루라이트 차단은 상술인가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.블루 라이트는 햇빛이나 인공 조명 등에서 나오는 빛 중 파장이 짧은 파란색 빛을 일컫습니다. 블루 라이트는 일부 사람들에게는 불면증, 눈의 피로, 두통 등의 증상을 유발할 수 있다는 주장이 있지만, 이에 대한 과학적 근거는 아직 충분하지 않습니다.블루 라이트 차단 기능을 가진 안경이나 스크린 필터 등은 이러한 불편한 증상을 완전히 예방하지는 못하지만, 눈의 피로를 줄이는 효과가 있을 수 있습니다. 또한, 블루 라이트 차단 기능을 가진 제품이 필요한 경우는 주로 밤에 노트북이나 스마트폰을 사용하는 경우입니다. 이때 블루 라이트를 차단하면 뇌가 시계를 조절하는 호르몬인 멜라토닌 분비를 촉진시켜 수면 질을 향상시키는 효과가 있을 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 밀물과 썰물 현상은 왜 일어나는지 궁금합니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.밀물과 썰물 현상은 지구와 달, 또는 태양과 지구, 혹은 태양과 달 사이에 작용하는 조력의 결과로 발생합니다.지구와 달 사이의 조력으로 인해, 지구의 해수면이 달의 중력에 의해 인력력이 작용하여 당겨지면서 조금 끌어올려집니다. 이것이 바로 밀물 현상입니다. 반대로, 지구와 달이 멀어지면 인력력이 작용하지 않게 되어 해수면이 조금 내려가게 됩니다. 이것이 썰물 현상입니다.태양과 지구, 혹은 태양과 달 사이의 조력도 마찬가지로 작용합니다. 태양이 지구와 달을 당기면서 조금 끌어올리고, 멀어지면 내려놓습니다.또한, 지구의 회전으로 인해 밀물과 썰물 현상은 12시간마다 변화합니다. 이는 지구의 회전 주기와 달의 월동 주기가 서로 일치하기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성에서 생명이 실제로 살 수 있나요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.현재까지 우리가 화성에서 생명체가 존재하는 것을 발견한 적은 없습니다. 그러나, 화성은 지구와 매우 비슷한 환경을 갖고 있기 때문에 생명체가 존재할 가능성이 있다는 가설은 여러 번 제기되어 왔습니다.화성에는 물이 존재하는 것으로 밝혀졌고, 지난 수년간의 탐사 결과 화성 지각의 일부에는 지금도 수분이 존재한다는 증거가 발견되었습니다. 이것은 생명체가 살아남기 위한 중요한 요소 중 하나인 물이 화성에서도 존재한다는 것을 의미합니다.또한, 화성의 지각 조건은 지구와 유사하기 때문에 지구에서 발견된 생명체와 유사한 종류의 생명체가 화성에서 발견될 가능성도 있습니다. 그러나, 이러한 생명체의 존재 여부를 확인하기 위해서는 더 많은 탐사와 연구가 필요합니다.또한 지구에서 이주해서 간다고 할 경우도 더 많은 연구가 있어야 할것 같습니다.
토목공학
Q. 기상청에서 하는 강수량의 예측은 어떤 방식으로 예상할 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.가장 일반적인 방법으로는 기상 위성, 기상 레이더, 지상 기상 관측장비 등 다양한 기상 관측장비를 이용하여 대기 상황을 모니터링하고, 이를 기반으로 수치 모델을 이용하여 강수량을 예측하는 것입니다.이 때, 수치 모델은 대기 중 온도, 습도, 기압, 풍향, 풍속 등의 다양한 기상 변수를 3차원 격자 형태로 표현하고, 시간에 따라 변화하는 과정을 수치적으로 계산하는 모델입니다. 이를 통해 대기 상황이 시간에 따라 어떻게 변화할지 예측할 수 있습니다.수치 모델은 일반적으로 대기 중의 물의 상태를 고려하여 강수량을 예측합니다. 대기 중 습도가 높아지면 수증기가 포화 상태에 이르게 되어 구름이 형성됩니다. 이후, 구름 내부에서는 수증기가 응축되면서 비 또는 눈 등의 강수형태가 발생합니다. 따라서, 수치 모델에서는 대기 중 습도, 온도 등의 변수를 고려하여 구름 형성과 강수 형태, 강수량 등을 예측합니다.또한, 현재 대기 상황뿐만 아니라 대기 상황이 변화할 가능성이 있는 기상 전선, 전선 발달 예상 지역 등을 고려하여 지리적인 특성을 반영한 지역 예측 모델도 사용됩니다. 이를 통해 지역별로 강수량 예측 정확도를 높일 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전기자전거가 운행되는 과학적 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.운전자가 페달을 밟아 움직이면서 발생하는 운동 에너지를 바퀴로 전달하여 자전거를 움직입니다. 그러나 전기자전거는 추가적으로 전기모터와 배터리를 장착하여, 전기 에너지를 이용하여 움직일 수 있는 기능을 갖추고 있습니다.전기자전거의 주요 원리는 전기모터와 배터리에 있습니다. 전기모터는 전기 에너지를 사용하여 회전력을 발생시키는 장치입니다. 전기모터는 주로 전방 또는 후방 바퀴에 부착되어 있으며, 운전자가 페달을 밟으면 전기모터가 회전력을 발생시켜 바퀴를 돌리는 원리로 운행됩니다.배터리는 전기자전거가 작동하는 데 필요한 전기 에너지를 저장하는 장치입니다. 일반적으로 리튬 이온 배터리를 사용하며, 충전식이므로 일정 시간 동안 충전 후 사용할 수 있습니다.전기자전거는 전기모터와 배터리를 이용하여 자전거를 움직일 수 있지만, 운전자가 페달을 밟으면서 발생하는 운동 에너지도 함께 이용됩니다.
물리
Q. 자전거가 달리면 넘어지지 않는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.자전거가 달리면 넘어지지 않는 원리는 수평성과 안정성에 기반합니다. 자전거의 안정성은 중력과 운동 에너지의 상호작용에 의해 유지됩니다.먼저, 자전거의 전방과 후방 바퀴 사이의 거리가 충분히 크기 때문에, 중력의 힘이 중심 아래에 위치하게 됩니다. 이렇게 중력의 힘이 중심 아래에 위치하게 되면, 자전거는 수평선을 기준으로 상태를 유지할 수 있게 됩니다.또한, 자전거의 전방 바퀴는 항상 지면과 접촉하고 있으며, 전방 바퀴가 움직일 때 운동 에너지가 전방으로 전달됩니다. 이 운동 에너지는 전방 바퀴와 자전거의 중심 사이를 따라 흐르면서, 전방 바퀴와 후방 바퀴 사이의 각도를 일정하게 유지합니다. 이렇게 각도가 일정하게 유지되면, 자전거는 안정적인 상태를 유지할 수 있게 됩니다.
생물·생명
Q. 인공장기라는 게 과학적으로 가능한가요?
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.공장기는 현재 의학 분야에서 연구되고 있는 분야 중 하나입니다. 이미 인공 심장, 인공 췌장, 인공 콩팥 등의 인공 장기가 개발되어 수술 등의 의료 현장에서 사용되고 있습니다.인공장기는 기존 장기와 유사한 기능을 수행할 수 있도록 설계되어 있으며, 일부는 기계 장치를 사용하여 작동되고, 다른 일부는 인공 조직이나 세포 등으로 만들어질 수 있습니다. 이러한 기술은 장기 기능을 대체하거나 지원하여 수술 및 치료 중인 환자들의 생명을 구할 수 있으며, 더 나아가 장기 기능이 손상된 사람들의 생활 질을 향상시키는 데도 사용될 수 있습니다.그러나, 인공장기를 완전히 대체할 수 있는 기술적 수준에는 아직 도달하지 못했습니다. 인공장기는 여전히 생체적응성과 내구성, 안정성 등의 문제점이 존재하며, 현재로서는 완전한 기능을 갖는 인공장기의 개발이 어렵다는 한계가 있습니다.