안녕하세요 문민기 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 병뚜껑 별모양 꼭지점 개수의 과학적 원리??
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.작성자분께서 말하신 별모양이 아마도 왕관 병뚜껑을 얘기하시는 것 같아 말씀드릴게요.갯수를 세어보면 크기에 관계없이 모두 21개로 이루어져 있는데요 이를 만든 이유를 알기 위해서는 병뚜껑을 왜 만들었는지부터 알아봐야합니다.병뚜껑을 최초에 만든 건 영국에서 탄산음료의 탄산가스가 빠져나가는 것을 방지하기 위해서 만들었는데 와인병처럼 코르크마개를 사용하면 미생물의 번식으로 내용물이 상하게 되어 왕관 병뚜껑이 개발 되었습니다.이 병뚜깡의 톱니모양부분을 21개로 만든 이유는 톱니 수가 적으면 탄산을 병 안에 완벽히 밀봉해두기 어렵고, 반대로 톱니수가 너무 많으면 병을 꽉 물어서 뚜껑을 따기 어렵기 때문입니다. 실험결과 톱니수가 적은 경우에 뚜껑이 병 내부에 있는 탄산 압력을 견디지 못해 스스로 열렸고, 그보다 많으면 뚜껑을 억지로 여는 과정에서 병이 깨지는 경우가 많기에 21개는 원안에서 정삼각형을 같은 각도로 움직였을 때 생기는 꼭지점의 수로 수학적 계산의 결과물입니다.
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Q. 해양열파는 무엇이고, 왜 발생하는건가요??
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.해양열파는 폭염으로 인해 바다의 온도가 상승하는게 짧게는 수일에서 길게는 한 달까지 수천km에 걸쳐서 해양의 표면온도가 상승하는 현상을 말합니다.이 해양열파가 발생하는 원인은 해수면의 온도가 해당 지역의 기온가 비교해서 99%에 근접할 경우에 발생합니다. 바닷속에서는 공기보다 열이 천천히 전달되기 때문에 한 번 해양열파가 발생하면 며칠에 걸쳐서 지속되게 됩니다.이것이 문제가 되는데 바다의 온도가 상승하면서 산호초들은 심각한 피해를 입게됩니다. 해양열파로 인해 산호초의 백화현상이 진행되는데 백화현상은 산호초의 죽음이라고 보면됩니다. 이러한 현상이 심화되면 산호와 조류의 공생관계가 무너지고 이로인해 해양 생태계가 무너지게 됩니다.문제는 이러한 해양 열파의 원인중에 87%가 인위적으로 발생한 온난화 때문이라고 합니다. 현재도 빠르게 진행되고 있는 지구 온난화인데 산업화로 인해 과거보다 지구의 대기가 1.5도 이상 증가했고 이로인해 과거 30년전에 비해 해양열파가 두 배로 급증했다고 합니다. 그로인해 최근 몇 년동안 산호초의 약 20%가 소멸되었고 이 산호초의 군락은 해양 면적의 0.1%에 불과하지만 물고기나 해양조류 갑각류등 해양생물의 25%에 달하는 설식지를 제공하기에 큰 문제가 되는 겁니다.
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Q. 울릉공항 활주로는 어떻게 바다위에 건설하나?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.바다위에 활주로 공사는 굉장한 난공사인데 울릉도에 짖는 활주로의 바닷속 최대 수심은 30m에 달하기에 그 난이도가 더 높습니다. 그렇다고 일부마 깊은게 아니라 평균수심이 23m이 이르는데 활주로를 건설하는 방법으로 이 깊은 바다를 메우기 위해서 콘크리트 구조물 30개가 사용됩니다. 그리고 인근 가두봉을 깎은 토사를 바다에 메워 1.2km의 활주로를 건설할 예정입니다. 이게 상상이 잘 안가면 항구에 대형 방파제를 축조하는 것이라고 보면됩니다. 비행기가 이착륙을 할 정도의 방대한 방파제를요.우선 이러한 공사를 할 때 매립에 앞아서 공항을 파도로부터 막아줄 호안공사가 필요하고 이 공정이 끝나면 암석과 토사로 공항 부지를 조성하게 됩니다. 이 호안공사에 사용되는 게 콘크리트 구조물 30개인데 이걸 케이슨이라고 하는데 이 케이슨은 포항 영일만항에서 만들어지고 있으며 이 케이슨 1개의 높이가 12층짜리 아파트 3개동 규모로 중량이 1만6천톤에 높이가 27.5m니 어머어마한 크기이죠.이 호안공사의 구간은 1300m입니다. 공사구간에 파도의 영향이 크기에 대부분의 구간은 케이슨으로 하고 파도의 영향이 적은 약 360m구간은 사석으로 채웁니다. 이 공항은 길이 1200m 폭 36m의 활주로라서 활주로 길이가 짧기에 프로펠러 방식의 50인승 소형 항공기가 주로 이용할 예정입니다.
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Q. 우리나라 우주분야에서 세계적으로 어느정도의 위치가 되는지 궁급합니다.
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.우주항공 분야에서 우리나라의 위치 객관적인 지표로는 12위 정도에 위치해 있습니다. 뉴스나 이런 곳에서 보면 누리호 발사를 하면서 1톤이상의 인공위성을 자체적을 발사가능한 세계 7번째 국가가 되었는데 자체적으로 발사가능한 국가는 러시아 미국 유럽과 중국 일본 인도가 있습니다. 그렇다고 우리나라가 7위는 아니고 이 항공우주 분야에 국가순위를 객관적으로 매긴 스코퍼스사이트를 보면 1위는 미국 2위는 중국 3위는 독일 순이며 그 다음으로 영국, 인도, 프랑스, 이탈리아, 일본, 러시아, 캐나다가 10위까지 차지하고 우리나라는 12위에 위치하여 있습니다. 물론 아직도 우리나라는 우주분야 예산이 22년도 7340억원으로 1조가 채 되지 않고 미국의 1%에 불과합니다. 하지만 2011년 2억달러정도에서 현재 7억달러 이상으로 올랐으니 점차 늘어날 것으로 기대합니다. 그래도 미국의 22년도 236억달러에 비교하면 많이 차이가 나기는 하지요.
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Q. 블랙홀은 어떻게 생겨나는 것이며, 지구 근처에 생겨날 가능성이 있나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.블랙홀이 언제 처음 생겨났냐는 두가지 설이 있는데 약 150억년전 빅뱅이 일어나면서 우주가 창조될 때 물질이 크고 작은 덩어리들이 뭉쳐서 무수한 블랙홀이 생겼다는 설이 있고, 또다른 추측은 질량이 매우 큰 별이 마지막 진화 과정에서 초신성 폭발을 일으켜 중상자별로 남는데 이 중성자별의 밀도는 물의 천배에 이를 정도인데 이 중에서 밀도가 무한대에 가까운 것이 블랙홀이 된다는 설이 있습니다.이 블랙홀은 지구가 속한 우리 은하에만 약 1억개가 존재한다고 추정하는데 지구에서 가장 가까운 블랙홀은 약 1600광년 떨어져있습니다. 명칭은 가이아BH1이라고 명명되었는데 위치는 뱀주인자리 근처에 잇으며 이 블랙홀보다 가까운 곳에서 블랙홀이 형성될 가능성은 아직 발견되지 않았구요. 물론 이 가이아BH1이 발견되기 전에는 외뿔소자리 X-1의 약 4700광년에서 발견되었던 블랙홀이 지구와 가장 가까이 있는 블랙홀이었으니 지속된 우주 연구와 관찰로 더 가까운 블랙홀이 발견될 가능성은 있습니다. 아마도 99.9999%의 확율로 발견되지 않을까하네요.