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돌이나 바위의 나이를 측정할 때요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.돌, 바위의 나이를 측정할 때에는 방사성 동위원소 연대 측정법을 사용합니다.방사성 동위원소 연대 측정법은 무겁고 불안정한 원소의 반감기를 이용하여 연대를 측정하는 방법입니다. 우리는 다양한 종류의 원소를 발견하였고, 이들의 특징을 탐구하였습니다. 그 특징 중 하나는 방사성 동위원소의 반감기 입니다. 즉, 반감기는 원소의 양이 반으로 줄어드는데 까지 걸리는 시간이며 방사성 동위원소의 수명이 있다는 것을 밝혔죠. 이 사실을 통해 연대 측정을 하는 것이죠.방사성 동위원소란 안정적인 원자(주기율표의 원자)내는 양성자, 중성자, 전자가 동일한 비율로 있지만, 이 안정적인 원자에 중성자가 더 붙어 불안정한 원소가 되는데 이를 의미합니다. 이 방사성 동위원소(모 원소, parent atoms)는 다른 불안정한 원소를 만들거나 안정적인 원소를 만들어내며 붕괴합니다. 이렇게 만들어진 원소를 딸 원소, 자 원소(daughter atoms)라고 합니다. 반감기는 초기에 모 원소의 수의 반이 줄어든 시간이며 이 때 딸 원소의 수는 모 원소의 붕괴된 양만큼 생성됩니다.(참고로, 알아 내고자 하는 연대(과거 의 그 시점)에서의 딸 원소의 양을 알고 있어야 정확한 연대 측정이 가능하다는점입니다. 이러한 점을 보정하는 방법이 아이소크론 연대측정 법입니다.)도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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지구과학·천문우주
22.10.06
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시간과공간사이에최소의단위가잇을까요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 있습니다. 물리학에서는 양자역학, 상대성이론을 고려할 수 있는 최소 단위가 존재합니다. 그것을 각각 플랑크 길이, 플랑크 시간이라고 합니다.플랑크 길이는 √(hG/2πc³)=1.616x10^(-35), 플랑크 시간은 √(hG/2πc^5)=5.391x10^(-44) 입니다. 여기서 h는 플랑크 상수, G는 중력 상수를 의미하며 h는 양자역학, G는 상대성 이론과 관련되어 있다고 생각하시면 됩니다. 우리가 이론적으로 설명할 수 있고 측정이 가능한 최소 단위라고 생각하시면 됩니다.이보다 작아지면 시간의 개념이 모호해지며, 측정에 있어 불확정성이 커집니다. 왜냐하면 더 작은 영역으로 들어가게 되면 입자에 의한 중력의 영향력이 강해져 상대성 이론에 의해 시공간이 뒤틀리며, 양자역학의 불확정성 원리에 의해 짧은 시간이나, 짧은 길이에 대해 에너지나 운동량에 대한 불확정성이 커지기 때문입니다. 이 설명은 생소하고 낯설 수 있습니다. 이를 이해하기 위해서는 양자역학, 상대성이론에 대한 부연 설명이 필요하기 때문이죠. 그래서 이정도로만 마무리 짓겠습니다.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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지구과학·천문우주
22.10.06
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엘레베이터가 추락하기 전 점프가 가능하다는 가정이 되었을 때
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.<점프하지 않을 때 충격량>1. 만약 60kg의 사람이 엘레베이터를 타고 낙하할 때 80km/h 속력이 유지 된다면, 1000Ns의 충격량이 전달 될 수 있습니다.2. 만약 60kg의 사람이 엘레베이터를 타고 낙하할 때 정지 상태에서 시작하여 20층 높이인 44m 낙하할 때 추락까지 걸리는 시간은 대략 3초 입니다. 3초 뒤 대략 초속 30m/s=108km/h 가 되는데, 이 때 충격량은 1800Ns정도가 됩니다.<점프할 경우 충격량>사람의 점프력이 50cm 정도라고 쳤을 때 뛰어오를 때의 속력은 대략 3m/s=10.8km/h 정도입니다. 그러면 감소되는 충격량은 180Ns 입니다. 즉, 엘레베이터가 지면에 닿기 직전에 점프할 경우 충격량을 10%~18% 정도 감소 시킬 수 있습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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물리
22.10.06
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우주의 끝은 어디일까요? 빛의 속도로도 닿을수 없는곳인데
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우리 우주는 빅뱅 대 폭발로 시작되었으며, 폭발 이후 급 팽창하여 물질이 생겨났으며, 현재도 팽창하고 있습니다. 현재 우주는 빛의 속도로 팽창하고 있기 때문에 끝을 볼 순 없습니다. 빛의 속도로 따라간다 한들 이미 전부터 빛의 속도로 팽창하고 있기 때문에 따라잡을 순 없죠. 도움이 되셨길 바라면 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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지구과학·천문우주
22.10.06
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옷에 락스가 닿으면 어떤성분 어떤원리로 왜 탈색이 될까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.락스는 차아염소산나트륨(NaClO)으로 염소에 의해 유기물, 단백질, 지방질 등과 화학 반응이 일어납니다. 이 때 오염물질, 세균이 분해되는 좋은 효과도 있지만, 색을 만드는 유기물을 분해하여 표백, 변색 작용이 일어날 수도 있습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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화학
22.10.06
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인공지능이과학자를대신할수잇나요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.음, 과학이란 것은 가설을 세우고 현상을 관측해 법칙을 만드는 것으로 인공지능(AI)을 만들 때 알고리즘을 잘 짜게 된다면, 인공지능이 과학적인 탐구를 하여 법칙이나 결과를 내놓는 것이 가능할지도 모릅니다.컴퓨터는 사람에 의해 코딩 된 부분만 작동하게 되어있습니다. 우리가 무언갈 작동하게 끔 해놓지 않으면 스스로 할 수 있는 것이 없습니다. 인공지능(딥러닝) 또한 마찬가지로 스스로 학습하여 무언갈 판단하거나 결과를 내놓는 일을 한다고는 하지만 전부 알고리즘을 짜놓았기 때문에 가능한 일입니다. 만약, 사람이 코드를 잘 짜놓아 인공지능이 자연 현상을 관측하여 데이터화하고 이 데이터를 기반으로 새로운 법칙이나 사실을 내놓는다면 과학자를 대신할 수도 있다고 판단합니다. 이러한 인공지능을 위해서는 먼저 사람의 코딩 능력이 갖춰져야 합니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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기계공학
22.10.06
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포유류는 쌍둥이가 있는데 조류도 쌍둥이가 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 조류도 알 하나에서 쌍둥이가 생길 수 있습니다. 가끔 달걀을 먹다 보면 쌍란이 발견될 때가 있습니다. 이것이 쌍둥이가 생길 수 있다는 증거죠. 하지만, 쌍란의 경우는 부화하면서 두 마리가 태어나는 경우는 없다고 합니다. 왜냐하면 달걀 내부는 공간이 제한 되어 있어 두 마리가 자라나기엔 협소하며, 달걀 속 양분의 양도 제한적이라 두 마리가 태어나지 않고 한 마리만 태어난다고 합니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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생물·생명
22.10.06
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기온차가 대륙별루 다른이유가단지 태양빛때문일까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.Q. 달처럼 지구가 태양의 한쪽면만 받고 뒤쪽에 태양빛이 없다면거기선 동식물들이 전혀 살수없게되는가요?A. 네, 태양이 지구의 한 면만 비춘다면 동식물이 살기 어려운 환경이 될 것입니다. 온도가 영하로 떨어지며 생명활동이 어려운 환경이 되어 동물 식물도 살 수 없으며 사람도 살기 어려운 환경이 될 것입니다. 또한, 햇빛이 비추는 면에도 살기 어려울 것입니다. 햇빛의 세기가 강해져 기온이 올라가 뜨거운 환경이 되어 생명활동에 어려움을 겪을 것입니다.Q. 단순히 태양빛 만으로 기온차가 그렇게 심하게 나는걸까요?A. 햇빛의 양의 영향이 크다고 말씀 드릴 수 있습니다. 일교차는 햇빛과 기단의 영향으로 작용하는데, 기단의 이동 역시 햇빛의 양에 의해 변한다고 말씀드릴 수 있습니다.계절이 바뀌는 시기(여름->가을)에는 낮에는 햇빛의 양이 여전히 강하며, 한랭한 기단과 온난한 기단이 세력 싸움을 하는 시기입니다. 그래서 낮에는 따스하며 맑은 공기를 느낄 수 있죠. 그리고 저녁이 되면서 햇빛이 사라지며 한랭한 기단의 영향을 받아 급격히 쌀쌀해지죠. 그래서 환절기에 일교차가 심하게 나타나는 것입니다.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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지구과학·천문우주
22.10.06
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노이즈캔슬링의 원리와 부작용이 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.노이즈 캔슬링은 외부 소음에 대해 반대되는 음파를 발생시켜 상쇄시킴으로써 소음을 차단해주는 원리입니다.<원리>노이즈 캔슬링을 이해하기 위해서는 파동에 간섭에 대해 이해를 하시면 좋을 것 같습니다.파동이란 에너지의 흐름이고, 특정한 주파수나 파장을 가지고 있습니다. 흔히 기타줄을 튕기는것도 파동이라고 생각하시면 되고, 빛이나 소리도 파동입니다.우리는 어릴적 줄넘기를 가지고 막 흔들면서 웨이브를 준적이 있을겁니다. 그런데 이 웨이브를 만약 반대편에서 같은 흔들림을 주면 더욱 증폭됩니다. 하지만 반대편에서 반대의 흔들림을 주면 웨이브는 상쇄되고 말것입니다. 이렇게 증폭되고 상쇄되는것을 두 파동의 간섭 현상이라고 합니다.그러면 본론으로 돌아와 노이즈 캔슬링 기술은 파동의 간섭 중 상쇄를 이용한 것입니다. 소리는 공기를 진동시키는 파동이고 외부의 소음은 전부 파동이라고 생각할 수 있습니다. 이 파동을 이어폰이 감지하여 반대로 진동을 시켜 상쇄시켜주는것입니다. 이러한 원리가 적용된 이어폰이 노이즈 캔슬링입니다.<부작용>노이즈 캔슬링은 주변 소음을 차단하기 때문에 오히려 귀에 부담을 덜 줍니다. 하지만, 노이즈 캔슬링 기술을 완벽하게 구현해내지 못하는 제품이라면, 오히려 소음이 증가 될 수 있습니다. 앞서 말씀드린 것 처럼 노이즈 캔슬링은 외부 소음에 대해 상쇄하는 파동을 만들어 주는 원리입니다. 만약 허술한 기술로 구현한 것이라면 외부소음을 상쇄하지 못할 뿐더러 이어폰이나 해드셋에서 새로운 소음을 만들어낼 수 있으며, 이로 인해 소음이 커질 수 있습니다.또한, 노이즈 캔슬링 기술이 들어갔다 하더라도 여전히 이어폰이고 해드셋이기 때문에 소리를 크게하여 듣거나 장시간 듣는다면 문제가 될 수 있습니다. 항상 적절한 사용이 중요하며 귀의 휴식을 주면서 사용하시는 것이 귀 건강에 도움이 됩니다.도움이 되셨다면 추천 부탁 드립니다.
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전기·전자
22.10.06
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세상 모든 생물들의 최초 탄생의 근원이 뭘까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.딸분이 과학적 호기심이 있어 좋습니다. 어려운 질문을 했네요... 생물의 최초 탄생의 근원은 아직 풀어나가야할 인류의 숙제라고 생각하시면 됩니다. 아직 정확하게 밝혀내지 못하였습니다. 태초의 지구 내에서 유기물, 무기물이 만들어지면서 생물이 탄생했다는 설도 있으며, 유기물을 가지고 있는 운석이 지구와 충돌한 뒤에 운석에 있는 유기물에 의해 생물이 탄생했다는 설도 있습니다. 또한, 창조 되었다는 설도 있죠. 과학적인 근거하에는 유기물로부터 시작된 것을 주장하고 뒷받침합니다. 그리고 태초의 생명체는 바다에서부터 시작했으며, 단세포 생명체가 바다에서 수면 밖으로 나와 햇빛을 받아 광합성을 시작하며 산소가 생겨나기 시작했고, 이로 인해 다양하고 새로운 생명체의 탄생으로 이어졌다고 합니다.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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생물·생명
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