안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 태양에너지의 크기에는 어떤 요소가 영향을 주나요?
태양에너지의 크기에 영향을 미치는 요소는 천문학적요인과 지구적인 요인과 기술적인 요인으로 나뉘게 됩니다. 천문학적인 요인으로는 태양 자체와 지구의 위치가 태양에너지의 크기에 영향을 미치게 되며 태양의 밝기와 지구와 태양간 거리와 지구의 자전축 기울기에 영향을 받게 됩니다! 지구적인 요인으로는 대기의 영향을 받는데 구름이나 오염물질 등에 따라 다르게 되는것이지요. 지표 반사율도 영향을 주는데 알베도입니다~! 지형과 위치에 따라서도 달라지게 됩니다~ 기술적인 요인으로 인해 태양광 발전 기술이나 태양광 패널의 위치나 각도, 에너지 저장기술에 따라 달라질수 있을것같네요! 미래엔 태양에너지가 대표적인 에너지원이 될 가능성이 크지요! 이를 결정짓는 핵심요소로는 태양광 패널의 효율을 증가시키고 태양에너지 저장기술을 발전시키고 우주 태양광을 발전시키는 과정이 필요할것입니다!
Q. 비가오는날은 기온이 왜 높은건가요?
비가 오기 전에는 대기중에 따뜻하고 습한 공기가 많아지는 경향이 있습니다~ 비를 만드는 저기압의 특성인데요~ 비가 내리려면 공기가 상승하면서 수증기가 응결하여 구름을 형성하여야 하고 이 과중에서 대기중에 따뜻하고 습한 공기가 유입되는 경우가 많습니다~ 비가 내리기 전엔 상대적으로 기온이 높아지게 되는것이지요! 비가 오는날에는 하늘이 두꺼운 그름층으로 덮여 있기에 태양열이 낮 동안 잘 보존되고 밤에는 지구의 열이 쉽게 빠져나가지 않게 되는것이지요~ 비가 내리는 과정에서는 공기중 수증기가 구름으로 변할때 잠열에 의해 열이 방출되게 되고 이 잠열이 대기를 따뜻하게 하면서 비 오는 날 기온이 낮아지는것을 막아주게 되지요! 비를 동반하는 온난전선이 지나간다면 남쪽에서 온 따뜻하고 습한 공기가 지속적으로 유입되면서 기온이 높아지게 될수도 있습니다!
Q. 소형 위성 기술이 우주탐사에 어떤 역할을 하고 있나요?
최근 소형 위성이 우주 탐사에서 점점 중요한 역할을 한다고 하늗네 과거엔 위성이 크고 무거워 우주에서 중요한 임무를 수행할 수 있다고 생각했지만 소형 위성 기술이 발전하며 다양한 우주 탐사 임무에 활용되고 있지요~ 소형위성은 질량이 500kg이하인 모든 위성을 포함하며 초소형 위성(나노샛)은 질량이 1~10kg정도입니다~ 소형 위성은 화성,달,행성을 탐사하고 보조하는 임무를 하고 있으며, 지구를 관측하여 지구의 기후를 연구하며, 심우주를 탐사하고 우주 환경을 연구하고 통신 및 네트워크 시스템을 구축하고 있습니다~소형 위성은 제작 비용이 저렴하고 발사 비용이 저렴하고 빠른 개발 속도라는 장점을 가지지만 제한된 탑재 용량과 수명이 짧고 전력이 부족하며 우주쓰레기로서의 문제를 안고 있습니다!
Q. 영구동토층은 어떤점에서 중요한 연구대상이 되나요?
영구동토층은 연중 2년 이상 지속적으로 얼어 있는 토양을 의미합니다~ 북극이나 시베리아, 알래스카, 캐나다, 그린란드 등 고위도 지역과 히말라야 같은 고산지대에서 발견되지요~ 표층 활동층(여름철 녹았다가 겨울에 다시 얼어 붙는 층), 진짜 영구동토층(1년 내내 얼어 있는 깊은 토양 층), 대심도 동토층(몇년 동안 얼어 있으며 심한경우 두꼐가 수백미터에 이름)로 나뉘게 됩니다~ 얕게는 수십cm에서 깊게는 1,500m까지 존재합니다~ 영구동토층은 엄청난 양의 이산화탄소와 메탄이 젖아되어있기에 기후변화로 ㅣㄴ해 녹게 되면 이산화탄소와메탄등이 대량 방출되어 지구온난화를 가속화시키게 합니다. 영구동토층이 다 녹으면 최대 1,500기가톤의 탄소가 대기중으로 방출될수 있따는 최근 연구결과도 있습니다! 또한 수만년에서 수십만년 된 생물의 유전자 정보도 보존되어 있는 자연냉동고 역할을 하고 있으며 지금은 멸종된 매머드나 고대 식물등이 잘 보존되어 있어 유전자 분석을 통해 과거 생태계를 연구할수 있습니다~ 영구동토층이 녹으며 지하에 묻혀있는 석유나 가스, 광물자원등이 개발할수도 있을것입니다!
Q. 거대한 비행기가 하늘 날수있는 이유는?
거대한 비행기는 양력과 추력, 중력, 향력이 적절하게 작용하기 때문에 나아갈수 있게 됩니다. 비행기는 양력>중력이 되어야 뜰수 잇으며 추력>항력이 되어야 앞으로 나아가게 됩니다! 양력은 비행기 날개의 특별한 모양에 베르누이의 원리가 작용하요 뜨게 되는데 윗면은 둥글고 아랫면은 평평한 모양이기에 공기가 윗면을 더빠르게 흐르고 아랫면을 상대적으로 느리게 흐르게 되며 공기가 빠르게 흐를수 있도록 압력차이가 발생하게 되면서 나아갈수 있게 해주지요~ 뉴턴의 3법칙에 따르면 작용이 있으면 반작용이 잇게 되는데 비행기 날개는 공기를 아래쪽으로 밀어내게 되고 반작용으로 위쪽으로 떠오르는 양력을 받게 되는것이지요! 따라서 충분히 빠른 속도(250~300km/h)와 날개 디자인, 공기의 밀도등을 토대로 나아갈수 있게 되는것입니다!