안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리가 블랙홀은 시간과 빛도 빨아 들인다는데 속도는 줄이지 못하나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.블랙홀은 사건의 지평선이라는 경계를 가지고 있으며 이 경계 내부에서는 빛조차도 탈출할수 없을정도로 강한 중력을 가지게 되지요. 사건의 지평선 내부엔 중력장이 매우 강하며 매우 빠른 속도로 움직여도 블랙홀의 중심인 특이점에서는 벗어날수 없게 되는것인데 시간이 느리게 흘러가는 시간지연현상도 같이 발생하게 되는 것이지요. 블랙홀의 중력장은 물체의 속도에도 영향을 미치며 블랙홀 주변의 공간은 왜곡되어 있으며 이 왜곡된 공간에서 물체의 움직임이 일반적인 공간과 다르게 나타나는 특징을 가지게 됩니다. 블랙홀에 가까이 있일수록 블랙홀의 강한 중력에 이ㅡ해 물체느 ㄴ가속되며 블랙홀이 물체를 끌어당기는 중력장때문에 접근할수록 더 빠르게 움직이게 됩니다. 따라서 사건의 지평선에 도달하면 물체는 광속에 가까운 속도로 이동하게 되며 중력장은 시간뿐 아니라 공간 자체도 왜곡시켜 이러한 공간의 왜곡으로 블랙홀 가까이에서는 속도 개념이 일반적인 속도의 개념과는 다르게 적용되는것이지요. 물체의 실제 속도가 느려지는것이 아닌 시간의 흐름이 느려진다는 것으로 해석할수 있습니다. 블랙홀에 가까이 다가가는 물체의 겨 ㅇ우 외부에서 관측하면 물체의 속도가 점점 느려지는것처럼 보이게 되는 것입니다~
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Q. 지각판이 없는곳에서는 지진에 대해서는 안전하다고 볼수 있나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.지각판이 없는 곳에서도 지진은 발생할수 있게 되는데 일반적으로는 판 경계에서 ㅁ낳이 발생하는것이지요~ 지진은 판 경계에서 발생하는데 충돌 미끄러짐 등의 현상으로 나타나며 발산형경계, 수렴형경계, 보존형경계에서 나타나게 됩니다. 하지만 이외에도 단층활동으로 인해 지각판 내부에서 크고 작은 단층이 응력을 축적하고 지진을 일으킬수 있는 환경을 갖추게 하는데 이로 인해 우리는 지진의 피해를 받게 되는것이지요. 또한 화산활동이 일어나는 지역에서 지진이 발생하기도 합니다~ 우리나라는 여러개의 단층이 있기에 최근에도 지속적으로 지진이 일어나기도 하였찌요~
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Q. 태풍과 허리케인이 발생하는 원인과 둘의 차이점에 대해 설명해 주세요.
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.태풍과 허리케인 모두 열대성 저기압이지만 발생지역에 따라 이름이 다르게 불리워지게 됩니다. 태풍과 허리케인은 모두 해수면의 온도가 26.5도 이상일대 형성하게 되는데 따뜻한 해수면에서 즈발한 수증기가 상승하며 수증기가 응축되고 잠열을 방출하면서 가열하게 되면 공기의 상승이 촉진되고 더 많은 수증기가 응축되며 저기압을 형성하게 되는 것입니다. 지구의 자전으로 인해 공기가 회전하게 되는 코리올리 힘이 발생하면 상승하는 공기가 회전운동을 하게 되면서 저기압의 중심부로 공기가 모이게 되며 강한 바람을 동반한 태풍과 허리케인을 형성하게 하며 북반구에서는 반시계 방향으로 남반구에서는 시계 방향으로 회전하게 되는것입니다. 대기의 상층과 하층 사이의 온도 차이가 커지면서 대기의 불안정성이 증가하며 열대성 저기압이 생기게 되는것이지요. 태풍은 타이푼으로 북서태평양 지역에서 발생하는 열대성저기압이며 허리케인은 북대서양과 동태평양 지역에서 발생하는 열대성 저기압을 이야기 하게 되는것입니다~ 비슷하게 인도양과 남태평양 지역에서 발생하는 것은 사이클론이라고 하지요~
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Q. 지진에 의해 발생하는 액상화 현상이 무엇인지, 도시 인프라에 미치는 영향과 방지 방법에 대해 알고 싶어요.
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.액상화현상이란 지진으로 인해 지반이 마치 액체처럼 변하는 현상을 이야기하며 지진이 발생할때 지하의 물을 포함한 포화된 모래층에서 발생하게 되는 현상으로 지진파가 지반을 흔들게 되면 모래 입자 사이의 물이ㅡ 압력이 증가하게 되면서 유동성을 갖게 되는 것입니다. 액상화는 지반이 물로 포화된 상태이며 보통의 겨 ㅇ우 모래나 자갈과 같은 토양 입자들이 서로 맞물려 고체 상태를 유지하는데 지진이 발생해 지진파가 전파되면 지반이 크게 흔들리게 되고 모래 입자들이 일시적으로 재배열되면서 입자 사이의 공간이 줄어들고 입자 사이의 물이 압력을 받아 공극수압이 증가하게 되면서 더이상 고체 형태를 유지하지 못하면서 액체 상태로 움직이게 됩니다. 지반이 강도를 상실하면서 건물이ㅡ 기초가 지지력을 잃고 구조물들이 기울어지거나 붕괴되는 현상이 나타나게 되는것이지요. 이로 인해 도시 인프라는 심각한 영향을 받게 됩니다. 액상화 방지를 위해서 지반을 개량하여 액상화가 발생하지 않게 하거나 배수 공법을 통해 지반 내의 물을 제거하여 공극수압을 증가시키게 하는방법이 있습니다. 또한 기초 보강을 호가실하게 하여 액상화가 나타나도 구조물이 손상되지 않게 하는 방버등이 있습니다.
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Q. 해일로 인해 발생하는 침수 피해와 해안 방어벽이 얼마나 효과적인지에 대한 연구 사례가 있으면 알려주세요.
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.2011년 3월 11일 ㄷㅇ일본 대지진은 규모 9.0 의 강진으로 대규모 해일이 발생하게 되었는데 이로인해 후쿠시마 원자력 발전소가 침수되었고 심각한 방사능 유출 사고가 발생하게 된것이지요. 이미 동일본 대지진 당시 해안 방어벽이 많이 설치된것으로 알려져있었습니다. 이 방어벽은 약 10m높이로 설계되어있었지만 15m를 초과한 해일이 오게 되면서 무용지물이 된것이지요. 이이후 설계 기준을 재검토하였꼬 특정높이까지 ㅎ괒거인것은확인되었찌만 방어벽만으로는 모든게 다 해결되지 않는다고 생각하게 되었고 비상 대피 시스템 구축, 방어벽 다층 구조 설계 등의 방법을 병행학 ㅔ된것이지요. 2004년 인도양 쓰나미는 규모 9.1~9.3의 강진으로 해일 방어시스템이 얼마나 중요한지 알려준 사례로서 이때 해안 방어벽이 없던 인도네시아, 태국, 인도 등의 해안지역에서 대규모의 침수와 인명 피해가 나타나게 되었습니다. 이로인해 방어벽의 설치 및 조기 경보 시스템의 중요성이 더욱 더 부각된 사례가 되었찌요~