안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 과거의 지구 환경변화를 나이테로 알 수 있다고 하는데, 어떻게 알 수 있는거죠?
나무의 나이테는 매년 형성되는데, 폭과 패턴이 당시의 기후와 환경 조건을 반영하면서 형성되는것으로 알려져 있기에 과거의 환경에 대한 정보를 얻어낼수 있는것입니다.나이테는 성장기(봄과 여름)에 생기는 밝은 부분과 성장이 느려지는 가을에 생기는 어두운 부분으로 구성되는데 기후가 온화하고 강수량이 풍부했떤 해는 나무가 활발히 성장하여 나이테가 두껍게 형성되고 가뭄이나 추운 날씨로 성장 조건이 좋지 않았던 해는 나이테가 얇게 생기게 되는것 이지요. 나이테의 패턴을 통해 강수량과 수분 조건을 알수 있꼬 건조한 해에는 나이테가 얇아지고 비가 많이 온 해에는 두꺼워지는 경향을 가지게 되는데 긴 시간 동안 형성된 나이테의 패턴을 분석하면 가뭄이 잦았던 시기나 강수랴이 풍부했던 시기를 추적할 수 있게 되는 것이지요! 화산폭발이 발생하면 대기 중에 많은 양의 화산재와 황산염 입자가 방출되어 태양 빛이 차단되게 되고 기온이 일시적으로 내려가게 되면서 특정 연도의 나이테가 얇아지거나 패턴이 특이하게 변형이 온다는 것이지요. 또한 나이테의 형성과 나이테 내부의 산소 동위웟노 비율을 분석하게 되면 과거의 온도 변화를 유추하게 되며 산소 동위원소 비율은 기온과 연관이 있고 이를 통해 특정 시기의 오난기나 한랭기를 추적해 내게 되는것이지요. 가뭄,홍수,병충해 등 생태적 사건이 나무에 영향을 미치면서 나이테에 흔적을 남기기도 하며 이러한것들을 복합적으로 작용하게 하여 수백년에서 수천년전의 기후와 환경 조건을 알아내게 합니다.
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Q. 해양이 산성화되고 있다고 하는데요? 해양산성화의 원인이 무엇인가요?
해양의 산성하ㅗ는 대기중의 이산화탄소의 증가로 발생하며 인간의 호라동등에 의해 화석연료 사용량이 증가하고 삼림 벌채가 증가하면서 대기중의 이산화탄소 농도가 높아졌고 해양의 대기중 이산화 탄소 양이 약 30%정도를 흡수하게 되며 대기중 이산화탄소 농도가 높아지면서 해양으로 흡수되는 이산화탄소의 양도 증가하게 되었습니다. 해수에 흡수된 이산화탄소는 물과 반응하여 탄산을 형성하였꼬 이 탄산이 물속에서 수소이온과 중탄산이온으로 분해되며 해수의 pH를 낮추게 되었으며 이에 따라 산성화가 이루어지게 된것이지요~ 해양의 산성화로 인해 ㅐ양 생태계에는 큰 영향을 미치게 되었꼬 산호초의 멸종, 껍질을 만드는 생물의 영향, 어류와 해양 생물등의 생리적인 영향도 받게 되는것입니다! 해양의 상성하ㅗ는 결과적으로 해양 생태계를 붕괴시키고 어업 및 식량을 공급시키는데 제한이 되며 기후 변화를 가속화 하는 현상이 나타나게 됩니다.
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Q. 화성은 대기가 아주 희박하다고 하는데, 화성의 대기압은 얼마이고, 주로 구성되어 있는 대기는 무엇인가요?
화성은 지구에 비해 매우 희박한 대기를 가지고 있습니다. 따라서 대기압도 훨씬 낮게 되는 것이지요~ 지구 해수면 대기압의 약 0.6%정도를 가지고 있으며 화성의 대기가 이산화탄소가 거의 대다수를 (95.3%) 가지게 되며 그다음이 질소(2.7%)순으로 이루어져 있습니다. 화성의 대기가 희박하기에 온도 변화가 심하고 낮에는 온도가 수십도의 영상까지 오르지만 밤에는 영하의 온도까지 떨어지게 되지요. 이산화탄소가 많이 있지만 대기가 희박하기에 온실효과가 거의없으며 기압차이가 너무 커 액체 상태의 물을 유지하기 어렵게 됩니다!
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Q. 과학학문은 언제부터 생겨났나요??
과학이라는 학문은 고대부터시작된것으로 알려져있으며 고대 이집트 메소포타미아, 인도, 중국등에서 이미 수천년전 천문학, 의학, 수학 등의 지식이 발전하면서 과학과 철학이라는 개념이 혼재되어 사용되었습니다. 본격적으로 과학이라는 단어는 17세기 이후 본격적으로 현대의 과학적인 의미로 해석하게 되었으며 관찰과 실험에 기반을 두고 가설을 검증하는 방식으로 발전하게 되었지요. 17세기 이후 과학혁명시기를 거치며 과학은 비약적으로 발전하였으며 갈릴레이 갈릴레오, 요하네스 케플러, 아이작 뉴턴같은 과학자들을 바탕으로 현대 물리학이나 천문학의 토대를 마련하게 되었지요~18세기에 들어서면서 증기기관, 전기와 화학 등이 20세기에 들어서 아이슈타인의 상대성 이론, 양자역학 등이 발전하게 되었답니다!
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Q. 우주항공 산업이 앞으로의 먹거리일까요?!
우주 항공산업은 신세대 먹거리로 불리우게 되는데 우주 산업이 급성장하고 있으며 모건스탠리의 보고에 따르면 2020년 약 3850억 달러 규모였던 우주산업이 2030년이면 5900억달러, 2040년에는 1조 1척억달러에 이를것으로 전망하고 있지요. 우리나라 또한 우주 항공 산업을 국가 주력 산업으로 육성하기 위해 적극적인 투자를 하고 있으며 2045년까지 약 100조원의 투자를 하기로 예정되어 있습니다. 또한 약 1000개정도의 우주 기업을 육성하고 10개 이상을 세계적인 수준으로 성장시키겠다고 하고 있지요. 뉴 스페이스 시대를 맞아 민간 기업들의 역할이 중요해지고 있는것입니다. 우리나라도 항공우주산업 연구원을 필두로 우주항공 기술 개발과 상업화를 추진하고 있으며 위성개발 및 발사 서비스, 우주탐사 및 수송기술, 우주관광 및 상업화 등을 열심히 기술력의 발전을 통해 이룩하고자 하고 있습니다!