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구름이 먹구름이라는 것은 습기를 많이 있는 구름인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.먹구름은 이렇게 생긴 구름이 두꺼워서 빛을 흡수, 산란하므로 검게 보이는 것일뿐 구름이 까맣게 되어서 그런게 아니고요,, 비가 오는 원리는 이렇게 생긴 구름에 수증기가 많이 포함되어서 무거워서 그 무게때문에 떠있지 못하고 비가 되어 떨어지는 것입니다,,
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지구과학·천문우주
23.02.08
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지구 내부로 들어간 최고 거리는 얼마인가요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.지구 내핵,외핵,멘틀,지표가 있는데 지구 밖으로 갈수 있는 거리는 약 우주선으로 3400km이구 땅으로 파서 들어갈수 있는것은 약 120km정도밖에 안된다고 하네요
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지구과학·천문우주
23.02.08
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심해의 온도와 바다표면의 온도는 비슷한가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.바다의 수온이 가장 따뜻한 시기는 대체적으로 8월경(북반구에 한함)입니다.그 이유는 태양의 고도가 가장 높아 빛을 거의 수직에 가깝도록 받는 시기는 북반구는 6월경입니다. 그냥 생각한다면, 이때에 가장 수온이 높아야 되지 않는가하는 의문이 들수가 있습니다. 이러한 이유는, 물은 육지에 비해 쉽게 가열되지 않고, 또한 쉽게 냉각되지 않습니다. 천천히 가열, 냉각되는 거죠... 바다의 면적이 엄청난 이유도 있죠...수심 25m의 수온은 일정하지 않습니다. 계절별에 따라서 수온이 바뀔 심산이 크기 때문입니다.대략 봄, 가을철의 경우라면 약 15도 정도가 되겠고, 여름철이라면, 20도 정도, 겨울철이라면 10도 정도가 되겠군요...그 이유는, 여름철의 경우 풍부한 태양복사와 강한 바람의 영향으로 표면의 물이 깊은 곳까지 혼합이 잘 되기 때문에 수심 약 60m정도까지는 수심에 따른 물의 온도감소가 적습니다. 그러나 그 이하로 내려갈 경우 혼합이 잘되질 않기 때문에, 수심에 따른 온도감소가 급격해지는 층이 있습니다. 이를 수온약층이라고 합니다. 그리고 수온이 약 4도부근에 이르르게 되면 온도의 수심에 따른 변화가 거의 발생하지 않는 심해층이 있습니다.이러한 수층들을 설명한 이유는, 각 계절별로 태양복사량과 바람 등의 기상요소 등의 차이로 인해, 표면의 물이 혼합되는 수심이 달라지기 때문에 여름철에는 다소 깊은 수심까지 표면의 온도와 유사하나, 겨울철에는 태양복사의 부족으로 인한 혼합층의 형성이 약하기 때문에, 낮은 수심까지만 표면의 온도와 유사해지는 것입니다.
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지구과학·천문우주
23.02.08
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행성의 공전 궤도가 타원인 이유가 있을까요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다. 행성의 공전 궤도가 좀더 길쭉한 형태로 변해서, 전문 용어로 말하면 이심률(離心率, eccentricity)이 큰 타원으로 변할 때 생각할 만한 변화는 일단 두 가지가 있습니다.(1) 타원의 정의에 관해서는 이미 알고 있다고, 또는 찾아보면 쉽게 나온다고 생각하고 생략합니다. 타원에는 대칭을 이루는 두 축이 있는데 이 중 긴 쪽, 즉 장축 위에는 타원의 초점 2개가 자리잡습니다. 행성이나 소행성, 혜성이 태양 주위를 타원 궤도로 돌 때는 이 초점 2개 중 한 곳에 큰 천체가 자리잡는 모양이 됩니다. 타원 궤도가 더 길쭉한 모양으로 변할 때 초점의 위치는 중심에서 더 멀리 떨어진 지점이 되고, 근일점(태양에서 가장 가까운 지점, 위 그림에서는 맨 오른쪽)과 원일점(태양에서 가장 먼 지점, 위 그림에서는 맨 왼쪽)에서 행성과 태양 사이의 거리도 변하므로 기후도 변합니다.(2) 행성의 궤도 모양이 변하면 자연히 주변의 작은 천체, 즉 소행성이나 행성이 도는 궤도와 겹치는 범위가 변하므로 이들과 충돌할 확률도 변하게 되어 있습니다. 만약 궤도 반지름은 그대로면서 모양만 변한다면 위 그림으로 치면 아래위 폭만 좁아지는 꼴이 되겠고, 반대로 궤도 반지름이 늘어나면 다른 천체의 궤도와 겹치는 범위도 늘어납니다.
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지구과학·천문우주
23.02.08
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물을 오래 놔두면 기포가 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.[1] 물은 아주 양호한 용매인데, 여러가지 고체나 액체물ㅈㅈ질나 용해되는 것이 아니고 공기중의 질소와 산소 등의 기체가가 소량이기는 하지만 용해되어 있습니다.[2] 이 물에 용해된 질소나 산소 등은 헨리의 법칙에 의거 그 용해도는 온도에 반비례합니다. 즉 찬 냉수에는 많이 녹고 온도가 상승하면 이 용해된 기체들은 용해도에 따라 더 이상 물속에 용해되지 못합니다.[3] 그런데 과량의 경우는 기포를 형성하면서 물밖으로 나오겠지만 아주 소량이므로, 이 기체는 물의 압력(수압)을 이기고 밖으로 기포로 나오지 못하고 바닥(물속)에 기포로 존재하는 것입니다.[4] 그러므로 차가운 물이 온도가 상승하지 않으면 용기 바닥의 기포는 만들어지지 않습니다. 온도(수온)가 일정하면 용해도도 변하지 않으니까요[5] 그러므로 용기 바닥에 존재하는기포는 공기중에 존재하는 기체들입니다,(예 질소, 산소)
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화학
23.02.08
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Vr 은 어떠한 원리인가요? 신기하네요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.같은 사물을 동시에 두개의 영상을 띄우는데 미묘하게 양측을 다르게하여 영상을 렌즈로 확대시킨후그걸 겹치게 보이도록 미세조정해서 눈에 착시효과를 불러옵니다현재 VR은 매우 단순하지만 정밀한 가공으로 커버하는 형식이고, 기술자체는 별거없습니다좀 더 고차원기술은 홀로그램AR쪽 입니다게임은 프레디의피자가게, 테니스(2인), 탁구(2인), 스포츠 스크램블(2인), 워킹데드, 건클럽,비트세이버,에로우어쌔신, 아리조나션샤인(2인), RECROOM(4인), 피스톨휩, VR챗(PC), 스타트랙(PC) 등 추천합니다
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기계공학
23.02.08
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건물을 지을때 지진에 대한 설계는 어떤 방식으로 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.각종 명칭이 나오니까 혼동되시나봐요.각 명칭의 위계를 정리하실 필요가 있을 것 같아요.허용응력설계법, 극한강도설계법/하중저항계수설계법/한계상태설계법... 이것들은 부재설계의 설계법입니다.과거 건축도 토목도 모두 허용응력설계법을 사용하다 건축은 하중저항계수설계법으로 넘어갔고 토목은 허용과 하중저항을 모두 사용중으로 알고있습니다(확실하진 않아요. 토목은 잘 몰라서...-_-;).이러한 부재설계 전에 부재에 가장 치명적인 지배하중(조합)을 알아야겠죠?! 이 때 지진하중의 영향까지 고려하면 그게 내진설계입니다. 풍하중을 고려하면 내풍설계, 눈하중을 고려하면 내설설계, 지하수압을 고려하면 내수압설계... 뭐 그렇게 말을 붙일 수 있는데 유독 내진설계만 말이 많은 이유는... 다른 하중은 모두 적용중이었지만 지진의 경우 우리나라에 지진이 별로 없었던 이유 같아요. 우리나라도 지진이 잦아지고 실제 그 피해가 발생하며 그 필요가 커졌죠. 그러면서 지진하중을 고려하는 내진설계 적용 대상이 점차 확대되었죠.여기서 구분해야 할것이 있어요.기존 내진설계와 성능기반설계가 바로 그것이죠.기존의 내진설계는 정해진 목표(2400년 재현주기 지진에 건물의 붕괴방지)로 설계하죠. 그런데 이 경우 필요 이상의 과설계로 자원낭비가 있을 수 있어요. '도대체 2400년에 한번 올까말까 하는 하중에 10~20년 정도 사용할 건물을 설계한다는건 왠말이냐!! 돈아깝다!!' 이런 느낌이랄까요. 그래서 성능의 목표를 설정하고 이에 맞게 합리적으로 자원을 들이는게 되는거죠. 그게 성능기반설계랍니다.자아... 이번엔 등가정적/동적/시간이력해석법으로 넘어가볼까요. 지진에 의해 구조물에 가해지는 에너지를 해석할때!! 지진은 사실 시간과 가속도로 이루어진 에너지예요. 근데 이게이게... 시간과 가속도 그리고 질량을 방정식에 넣고... 수많은 절점으로 이루어진 구조물에 이를 반영하면 디따디따 어렵겠죠?! 실무자들은 어쩌면 미쳐버릴지 몰라요. 그래서 이 동적 하중을 해석하기 쉽게 변환하여 해석하는 방법이 등가정적해석법이예요. 그런데.. 이 등가정적 해석법에 한계가 있어 보다 현실에 가까운 해석을 가능토록 한것이 동적해석법이예요. 그리고 최종적으로 가장 디테일하게 해석하는 방법이 시간이력해석법이랍니다. 사실 컴퓨터와 해석/설계기술의 발달로 가능해진 것이죠.
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토목공학
23.02.08
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우리나라의 주택(아파트)는 지진에 얼마나 강하게 설계되어 있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.88년도부터 내진설계 적용 의무대상이 정의되었죠. 아마... 우리나라 아파트는 30년을 넘긴것이 거의 없을꺼예요. 리모델링, 재건축 등을 그 사이에 하니까요. 그러면 결과적으로 대부분이 상기 적용 의무대상 안에 들어올테고... 그러면 내진설계 또는 내진보강이 이루어졌다고 보아도 무리가 아닐듯 합니다.
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토목공학
23.02.08
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소가 배출하는 탄소의 양이 정말 많은가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.소한마리가 평균적으로 1년에 약 54kg 의 메탄 가스를 방출한다고 합니다.하루에 약 145g 정도 입니다. 이것을 부피로 환산하면 약 200리터(한 드럼) 정도 입니다. 소는 풀이나 사료를 먹고 소화시킨 소가 배출하는 방귀나 트림의 주성분이 메탄가스이기 때문입니다. 메탄가스는 이산화탄소보다 약 20배나 더 강력한 온실효과를 일으키는 것으로 알려져 있습니다.
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화학
23.02.08
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북극성은 스스로 자전운동을 하나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.북극성 확실히 일주운동해요일주 운동(日週運動)은 지구의 자전으로 인하여 하늘의 별들이 지구상의 관측자에게 회전하는 것처럼 보이는 겉보기 운동을 말한다. 북극성을 포함한 모든 별은 하루에 한 번씩 천구의 북극을 중심으로 시계 반대 방향으로 동심원을 그리며 운동한다
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지구과학·천문우주
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