안녕하세요 권창근 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리은하계에 지구와 동일한 환경을 가진 행성이 있을까요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.아직까지 우리 은하계에서 지구와 완전히 동일한 환경을 가진 행성은 발견되지 않았지만, 지구와 유사한 환경을 가진 행성은 여러 개 발견되었습니다.액체 상태의 물이 존재하고, 적절한 온도와 대기가 있는 행성태양과 비슷한 별 주변을 공전하는 행성적절한 크기와 중력을 가진 행성하지만, 이러한 행성이 생명체가 존재하기에 적합한지는 아직 확실하지 않습니다.외계 생명체를 찾기 위해서는 더 많은 연구와 탐사가 필요하며, 이를 통해 지구와 유사한 환경을 가진 행성을 찾고, 외계 생명체의 존재 가능성을 확인할 수 있을 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 초저녁에 뜨는 달이 주황색인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.초저녁에 지표면에 뜨는 달이 주황색으로 보이는 이유는 다음과 같습니다.빛의 산란: 햇빛은 다양한 파장의 빛으로 이루어져 있습니다. 파장이 짧은 파란색 계열의 빛은 대기 중에서 산란이 잘 일어나 멀리까지 도달하지 못하지만, 파장이 긴 주황색 계열의 빛은 산란이 적게 일어나 멀리까지 도달합니다.달의 위치: 초저녁에는 태양이 아직 지평선 아래에 있기 때문에, 달은 태양의 빛을 반사하여 우리 눈에 보입니다. 이때, 달이 지표면 근처에 있으면 대기의 영향을 더 많이 받게 되어, 파장이 긴 주황색 계열의 빛이 더 많이 산란되어 우리 눈에 주황색으로 보이게 됩니다.달이 하늘 높이 떠 있을 때는 대기의 영향을 적게 받기 때문에, 파장이 짧은 파란색 계열의 빛이 더 많이 산란되어 우리 눈에 흰색으로 보이게 됩니다.
화학
Q. 기온의 차이에 따라 풍화작용의 정도도 달라지나요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.네. 기온의 차이에 따라 풍화작용의 정도가 달라질 수 있습니다.기온이 높을 때: 일반적으로 기온이 높을 때는 풍화작용이 빠르게 진행됩니다. 이는 기온이 높아지면 암석의 팽창과 수축이 반복되면서 균열이 생기고, 이 균열을 통해 물이나 이산화탄소 등의 물질이 침투하여 암석을 분해하기 때문입니다.기온이 낮을 때: 일반적으로 기온이 낮을 때는 풍화작용이 느리게 진행됩니다. 이는 기온이 낮아지면 암석의 팽창과 수축이 적어지기 때문에 균열이 적게 생기고, 물이나 이산화탄소 등의 물질이 침투하기 어렵기 때문입니다.하지만, 풍화작용은 기온 외에도 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 예를 들어, 강수량, 습도, 바람의 세기 등도 풍화작용에 영향을 미칩니다.예를 들어, 강수량이 많은 지역에서는 물이 암석을 분해하는 역할을 하기 때문에 풍화작용이 빠르게 진행됩니다. 반면에 강수량이 적은 지역에서는 물이 부족하여 풍화작용이 느리게 진행됩니다.따라서, 풍화작용의 정도는 다양한 요인에 의해 결정되며, 단순히 기온의 차이만으로 판단할 수는 없습니다.
지구과학·천문우주
Q. 카르만라인은 정확히 어느 지점을 말하는 것이고 어떤 물질들로 이루어져있나요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.카르만 라인(Kármán line)은 지구 대기와 우주 공간을 구분하는 가상의 경계로, 해발 약 100km(62마일)의 고도에 위치합니다.카르만 라인은 로켓 추진 장치 개발에 중요한 역할을 한 헝가리계 미국인 항공 우주 공학자 테오도르 폰 카르만(Theodore von Kármán)의 이름을 따서 명명되었습니다.이 고도 근처에서 비행체는 궤도 속도보다 빠르게 이동해야 하며 대기압이 너무 낮아서 비행체가 공기역학적으로 자신을 지탱하기에 충분한 양력을 생성하기가 어렵습니다.
화학
Q. 액체 질소는 뜨거운게 아닌데 왜 끓고 있나요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.액체 질소는 대기압에서 -196°C 이하의 온도에서 액체 상태로 존재합니다. 이러한 초저온 액체는 일반적인 액체와는 다른 성질을 가지고 있습니다.액체 질소가 끓으면서 기포가 발생하는 것은 액체 내부에서 기체가 발생하는 것으로, 이를 '끓음'이라고 표현하지만, 실제로는 액체가 기화하는 과정입니다.기체의 압력이 높아지면 액체로 변할 수 있는데, 액체 질소는 높은 압력을 가해 기체 질소를 액체로 만든 것입니다.이러한 초저온 액체는 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 특히 식품 냉동 보관, 초전도체 연구, 반도체 제조 등에 많이 사용됩니다.
물리
Q. 영화 소재로도 쓰인 비뉴턴 유체는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.비뉴턴 유체(Non-Newtonian fluid)는 뉴턴 유체와 달리 전단응력(shear stress)과 전단속도(shear rate)의 관계가 선형적이지 않은 유체를 말합니다.전단응력: 물체의 표면에 작용하는 힘이 수직이 아닌 상태로 작용할 때, 물체 내부에서 발생하는 응력을 말합니다.전단속도: 물체 내부에서 발생하는 전단응력의 변화율을 말합니다.대표적인 예로는 슬라임, 꿀, 치약 등이 있습니다.이러한 성질은 유체의 내부 구조와 관련이 있습니다. 비뉴턴 유체는 내부에 입자, 겔, 섬유 등의 구조를 가지고 있으며, 이 구조가 전단속도에 따라 변화하면서 유체의 성질이 달라집니다.느린 속도로 만지면 유체 내부의 구조가 파괴되지 않기 때문에, 깊숙이까지 들어가서 만질 수 있습니다.빠른 속도로 만지거나 잡으려고 하면 유체 내부의 구조가 파괴되면서 고체와 같은 성질을 가지게 됩니다.
생물·생명
Q. 해조류가 지상의 식물보다 이산화탄소를 50배 빨리 흡수할 수 있는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.해조류가 지상의 식물보다 이산화탄소를 50배나 빨리 흡수할 수 있는 이유는 다음과 같습니다.1.광합성 효율: 해조류는 광합성 효율이 높습니다. 광합성은 식물이 이산화탄소를 흡수하고, 산소와 영양분을 생산하는 과정입니다. 해조류는 바다 속에서 자라기 때문에, 햇빛을 받는 시간이 길고, 물 속에서 이산화탄소를 흡수하기 때문에 대기 중에서보다 더 효율적으로 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다.2.탄소 흡수량: 해조류는 단위 면적당 탄소 흡수량이 많습니다. 해조류는 바다 속에서 자라기 때문에, 대기 중에서보다 더 많은 양의 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다.3.성장 속도: 해조류는 성장 속도가 빠릅니다. 해조류는 빠르게 성장하면서 많은 양의 이산화탄소를 흡수하고, 산소를 생산할 수 있습니다.해조류는 지구 온난화와 같은 환경 문제를 해결하는 데에 큰 도움이 될 수 있으며, 미래의 식량 자원으로도 주목받고 있습니다.하지만, 해조류를 대량으로 생산하고, 활용하는 데에는 기술적인 문제와 경제적인 문제가 존재합니다.
화학
Q. 보온 용기는 무슨 원리로 온도를 따뜻하게 유지 시켜주는 건가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.보온병이나 보온 도시락 같은 용기들이 내용물의 열을 보존시켜주는 원리는 다음과 같습니다.1.단열재 사용: 보온병이나 보온 도시락의 내부는 단열재로 둘러싸여 있습니다. 단열재는 열을 차단하는 역할을 하며, 내부의 열이 외부로 전달되는 것을 막아줍니다.대표적인 단열재로는 스티로폼, 플라스틱, 금속 등이 있습니다.2.이중벽 구조: 보온병이나 보온 도시락의 내부는 이중벽 구조로 되어 있습니다. 이중벽 사이에는 공기나 진공 상태가 존재하며, 이는 열이 전달되는 것을 막아줍니다.이중벽 구조는 열이 전달되는 시간을 지연시켜 내부의 열을 오랫동안 보존할 수 있도록 도와줍니다.3.뚜껑의 밀폐력: 보온병이나 보온 도시락의 뚜껑은 밀폐력이 좋아야 합니다. 밀폐력이 좋으면 내부의 열이 외부로 유출되는 것을 막아줍니다.뚜껑의 밀폐력이 좋지 않으면 내부의 열이 외부로 유출되어 내용물이 쉽게 식게 됩니다.이러한 원리를 이용하여 보온병이나 보온 도시락은 내용물의 열을 오랫동안 보존할 수 있으며, 야외 활동이나 여행 등에서 유용하게 사용됩니다.
생물·생명
Q. 사진이 필름에 기록되는 과학적인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.사진이 필름에 기록되는 원리는 다음과 같습니다.1.광학적 원리: 사진은 빛의 반사와 굴절을 이용하여 물체의 상을 필름에 기록하는 광학적 원리를 이용합니다.카메라 렌즈는 빛을 모아 필름에 초점을 맞추어줍니다.필름은 빛에 노출되면 화학 반응을 일으켜 빛의 세기와 색상을 기록합니다.2.화학적 원리: 필름은 빛에 노출되면 화학 반응을 일으켜 빛의 세기와 색상을 기록합니다.필름은 젤라틴과 같은 투명한 물질로 코팅되어 있으며, 그 위에 은 입자가 뿌려져 있습니다.빛이 필름에 노출되면, 은 입자가 빛에 반응하여 검은색으로 변합니다.필름을 현상하면, 검은색으로 변한 은 입자가 보이게 되어 사진이 완성됩니다.사진의 기록 원리는 필름의 종류에 따라 조금씩 다를 수 있으며, 디지털 카메라의 경우에는 필름 대신 이미지 센서를 사용하여 빛의 세기와 색상을 디지털 신호로 변환하여 기록합니다.
지구과학·천문우주
Q. 맨 땅에서 수증기로 물을 만들수가 있나요?
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다. '증발 잠열'을 이용한 물 생산 기술로, 과학적으로 가능한 현상입니다.증발 잠열: 액체가 기체로 변할 때(증발할 때) 주변의 열을 흡수하는 현상을 말합니다.물 생산 기술: 증발 잠열을 이용하여 물을 생산하는 기술로, 다음과 같은 과정으로 이루어집니다.1.연료를 연소시켜 열을 발생시킵니다.2.발생한 열을 이용하여 물을 증발시킵니다.3.증발한 수증기가 비닐에 닿으면, 수증기가 액화되면서 물방울이 됩니다.4.물방울을 모아서 물을 생산합니다.이 기술은 사막이나 극지방 등 물이 부족한 지역에서 물을 생산하는 데에 활용될 수 있으며, 환경 오염을 유발하지 않는 친환경적인 기술입니다.하지만, 이 기술은 연료를 연소시키는 과정에서 이산화탄소 등의 온실가스를 배출하기 때문에, 환경 보호 측면에서는 한계가 있습니다.이 기술을 실제로 구현하기 위해서는 적절한 연료의 선택과 연소 기술의 개발이 필요하며, 생산된 물의 양과 질을 지속적으로 모니터링하고 개선해야 합니다.