안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 도로에 싱크홀이 아닌 자연에서 생기는 싱크홀은 왜 생기는건가요?
자연에서 발생하는 싱크홀은 지하수에 의한 침식과 지질구조에 의해 형성되는데 석회암이나 돌로마이트 등의 용해성 암석이 분포한 지역에서 생겨나게 됩니다. 이곳은 지하수가 흐르면서 서서히 녹아내리고 그렇기에 지하수 자체가 약간의 산성을띄고 석회암 같은 용해성 암석과 접촉하게 되면서 암석이 서서히 녹아내려 지하에 빈 공간을 형성하게 되어 오랜 시간동안 지하에 큰 동굴이나 빈 공간을 형성하고 그 공간 위에 지반이 무너지면서 싱크홀을 생기게 합니다. 이러한 작업이 오랜시간에 걸쳐 지하수의 흐름과 침식작용이 생기게 하여 지반 아래의 빈공간이 확장하면서 시간이 흘러 충분히 커지면 흙이나 암석이 그 위를 지탱하지 못하게 되면서 싱크홀을 생기게 하는것이지요. 따라서 비가 많이 내리는 지역이거나 지하수위가 변화하는 지역에서 발생할 가능성이 높게 됩니다!
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Q. 우주에 떠 있는 별 중에서 빛나지 않은 별도 있나요?
우주에서 별이라는 정의는 스스로 빛을 내는 항성이라고 합니다! 그렇기에 빛을 내지 않는 별은 없지요. 하지만 지구에서 보았을때 반짝반짝 빛나는것처럼 보일수도 있습니다! 행성이나 위성이 빛을 반사하여 별처럼 보이기도 하지요!
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Q. 인공 태양에 대한 연구가 선진국에서는
인공태양은 실제 태양의 핵융합 반응을 모방하여 에너지를 생산시키는 장치인데 태양에서 핵융합이 일어나며 엄청난 에너지를 생성시키는데 이를 지구에서 인공적으로 재현하려는것이비낟. 핵융합은 두개의 가벼운 원자핵이 매우 높은 온도와압력에서 충돌하게 되면서 하나의 무거운 원자핵으로 합쳐지면서 에너지를 방출하는 과정인데요 이를 위해서는 대략적으로 1500만도의 고온과 엄청난 압력을 가져야 하지요. 이를 위해 토카막 방식(도넛 모양의 강력한 자기장 장치를 형성하고 초고온의 플라즈마 상태의 수소 원자핵을 잡아두는 방식)과 레이저 핵융합 방식(강력한 레이저를 사용해 작은 연료 캡슐을 압축하여 핵융합 반응을 일으키게 함)이 사용되고 있습니다! 인공태양을 통해 무한한 에너지원을 얻고 안정적이면서 환경친화적인 에너지 공급방법을 추진하지만 현실적으로 이를 유지하는게 매우 어렵지요!
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Q. 사람이 진짜 화성에 이주를 하다면 살수가
화성에서 사는것은 우선 대기와 산소가 부족하기에 이를 극복할수 있는 환경을 갖추어야 합니다. 또한 화성은 극심한 온도변화를 야기하기에 온도를 유지하고 방사선을 차단하는 자기장이 없기에 이를 최소화 할수 있도록 해주어야 하지요. 또한 화성 표면에는 액체상태의 물이 없기에 액체상태의 물을 확보하는게 필요합니다! 이를 위해 일론머스크와 스페이스X사는 화성 이주 계획의 일환으로 테라포밍 프로젝트를 진행하고 있고 사람이 살수 있는 돔 형태의 폐쇄 생태계를 만들려고 노력하고 있지요!
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Q. 낙엽은 어떻게 갈색으로 물드는가요?
광합성의 색소 변화와 관련이 있는 활동인데 여름동안 나뭇잎으 ㄴ엽록소라는 녹색의 색소를 띄게 되는데 엽록소는 햇빛을 흡수해 광합성을 하며 나무가 성장에 필요한 에너지를 만들어주게 합니다. 가을이 되면 일조량이 줄어들고 기온이 낮아지면서 광합성의 효율이 떨어지게 되는데 나무는 더이상 엽록소를 유지할 필요가 없어 지게 되어 분해되고 녹색 색소가 사라지면서 잎의 색이 변하기 시작하는 것이지요! 엽록소가 사라지 ㄴ뒤에도 잎에서는 다른 색소들이 남아있게 되는데 평소에는 엽록소에 가려져 보이지 않다가 엽록소가 줄어들면서 카로티노이드와 안토시아닌 색소가 보이게 되는 것입니다! 엽록소와 다른 색소들이 분해된 후 잎에는 갈색을 나타내는 탄닌이라는 화합물이 남게 되고 탄닌이 잎에서 남은 물질로 더이상 광합성에 필요한 색소가 업성진 잎이 결국 갈색으로 변하게 하는 주된 요소가 됩니다!