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답변 내역

블랙홀은 실제 존재하는지 알수 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.블랙홀은 관측된 천체로 실존합니다. 물론 블랙홀의 형채를 직접보지는 못합니다. 왜냐하면 블랙홀은 모든 물질을 빨아들이며, 빛조차도 나오지 못하게하는 중력을 가지고 있기 때문이죠. 이곳에 빠지게되면 어떤 물질도 나올 수 없습니다.블랙홀은 블랙홀 자체로 빛을 흡수하여 보이지 않지만 블랙홀 뒷편에서 나오는 빛을 휘게 만들어 특정한 모양을 만듭니다. 또한 주변에 중력을 행사하여 중력렌즈 효과를 일으키기도 합니다. 그리고 블랙홀이 빛을 휘게 하여 특정한 모양을 갖음을 이론적으로 풀어낼 수도 있습니다. 그런데, 관측했는데 그게 블랙홀인지 어떻게 알 수 있냐 라는 질문을 할 수 있는데, 원리는 간단합니다. 주변에 블랙홀을 중심으로 공전하는 천체들의 운동을 풀어내면 블랙홀의 질량을 추정할 수 있습니다. 또한 천체들이 공전 궤도 운동을 하기 위해서 구심력을 만드는 질량체가 존재해야하는데 중심에 별다른 별이 관측이 안된다면 블랙홀이 있다고 판단할 수 있죠.블랙홀을 최초로 관측한 사진은 아래와 같습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.25
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골프공 표면은 왜 우둘투둘 한거에요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.골프공에 오목한 홈이 있는 이유는 골프공을 더 멀리 날아가게하기 위함입니다. 골프공의 오목한 홈을 Dimple 딤플 이라고 합니다. 딤플이 있는 공은 딤플이 없는 공보다 2배 정도 더 멀리날아가게 됩니다. 그 이유는 골프공이 날아갈 때 공의 앞면과 공의 뒷면에 압력 차이로 인한 형상 저항이 감소되기 때문입니다. 골프공의 딤플에 의해 골프공 주변의 공기의 흐름에 난류를 발생시킵니다. 그렇게 되면 골프공의 앞면과 뒷면에 공기의 흐름 차이가 줄어들고 이로인해 압력 차이가 줄어들게 됩니다. 압력차이가 줄어들면 외부에서 받는 힘이 줄어들어 저항이 감소하는것이죠. 그래서 골프공의 딤플에 의해 골프공이 멀리 날아갈 수 있는 이유입니다.
학문 / 토목공학
23.07.25
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사람이 살아가면서 반복적으로 나오는
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.평균적으로 하루에 사람이 배출하는 방귀의 량은 500~600ml정도 됩니다. 음식물을 섭취하고 소화되는 과정에서 가스가 발생하기 마련이죠. 이러한 가스는 우리몸에서 흡수되진 않습니다. 그러면, 내부 장에 기체량이 증가하여 압력이 높아지게 되는데, 이를 배출하지 않으면 점점 내부 압력이 높아져 장기가 팽창하여 터질 수 있죠. 그래서 자연스럽게 방귀나 트름으로 가스를 배출하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
23.07.25
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그래핀이라는 소재는 어떤것에 활용할수있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.흑연(탄소)을 인공적으로 제조하여 그래핀이나 탄소 나노 튜브를 만들 수 있습니다. 이렇게 만들어진 물질의 특성은 전기 전도성이 매우 높다는 것과 강도가 매우 높다는 특징이 있습니다. 이러한 특징을 가진 그래핀은 반도체나 태양 전지 등에 사용되고 있습니다.
학문 / 화학공학
23.07.25
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왜 하루에 정해진 시간이 24시간인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.하루를 24시간으로 정한것은 먼 과거의 일이고 관습으로 이어져왔기 때문에 알기가 어렵다고합니다. 그리고 수학적인 이유도 있는데, 이는 진실일지 아닐지는 모릅니다. 수학적으로 360의 각을 나누는데 있어 각도기 없이 24등분이 가능하여 하루를 24등분으로 나누어 시간을 셌다는 이야기도 있으며, 12등분하여 2바퀴를 기준으로 시간을 쟀다는 이야기도 있습니다. 24로 정한 정확한 이유는 아직 밝혀지지 않은것으로 알고 있습니다.
학문 / 생물·생명
23.07.25
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밀물, 썰물 현상이 나타나는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.밀물과 썰물은 조수간만의 차라고 하는것이죠. 조수간만의 차는 태양, 달의 만유인력에 의해 나타나는 현상입니다.지구는 태양 주위를 공전하고 달은 지구 주위를 공전합니다. 그리고 지구는 자전을 하고 있죠. 그래서 지구가 자전하면서우리나라가 달과 가까워지거나 태양과 가까운 위치에 놓일 때가 있습니다. 이때 만유인력이 작용해 해수면이 상승하고, 태양이나 달과 가장 멀어지는 시기에 해수면이 하강합니다. 이러한 이유로 조수간만의 차가 나타나는 것이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.25
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개기월식, 부분월식 등의 현상이 나타나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.월식은 태양 지구 달 순으로 배열된 경우에 발생할 수 있습니다. 보름달이 되는 위상에서 관측이 가능합니다. 밤하늘에 떠있는 달은 태양 빛을 반사해서 빛이 나는데, 지구 그림자가 달을 가리면서 월식이 발생하는 것입니다. 월식 때에는 달이 붉게 보입니다.아래 그림과 같이 지구 그림자에 의해 달이 가려지는 현상을 월식이라고 합니다. 지구 그림자에 의해 가려진 달이 어둡게 보이지 않고 붉게 보이는 이유가 있습니다. 태양 빛이 지구의 대기를 지나고 있으며, 달에는 직접적으로 닿지 않습니다. 하지만 태양 빛중 붉은 빛이 두꺼운 대기층을 지나게되면서 굴절, 회절이 일어나게 됩니다. 이렇게 굴절, 회절된 빛이 달의 표면에 닿게되면서 달이 붉게 보이는 것입니다.
학문 / 생물·생명
23.07.25
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태양계 행성중 금성만 유일하게 자전을 시계방향으로 하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.꼭 반시계 방향이 아니어도 됩니다. 초기 우주에 가스와 먼지, 입자들이 운동을 하고 있었을 것이며, 중력에의해 집단을 형성해가며 태양과 같은 별이나 행성이 만들어졌습니다. 이 과정에서 질량을 가진 두 물체에 대해 운동을 하고 있을 경우 원, 타원 궤도 운동이 가능합니다. 물론 쌍곡선 포물선과 같은 운동도 가능합니다. 여기서는 태양계의 형성과정에 초점을 두며 타원 궤도 운동을 하고 있었다고 생각할 수 있죠. 이 때 궤도 운동을 시작할 당시 가스, 먼지의 각운동량(회전)이 정해졌을 것입니다. 각운동량은 천체 운동에서 보존되는 물리량 중 하나입니다. 이 각운동량(회전)의 방향이 반시계 방향이었기 때문에 대부분의 행성이 반시계방향으로 공전과 자전을 하는것이죠. 만약 초기의 각운동량이 모든 물질이 제각각이었다면 시계방향, 반시계 방향으로 회전하는 행성이 여럿 있었을 것이며, 초기 각운동량의 방향이 시계방향이었다면 대부분의 행성이 시계방향으로 회전하고 있었을 것입니다.해왕성의 위성 트리톤의 경우 시계방향으로 해왕성의 공전 방향과 반대로 공전합니다. 금성과 천왕성의 경우 시계방향으로 자전합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.25
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제습기의 원리는 무엇인가요??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.방안에 수증기를 포함한 공기는 제습기의 흡입에 의해 빨려들어갑니다. 그리고 제습기 내부에는 냉매가 존재하는데, 이 냉매를 이용하여 공기의 온도를 떨어트립니다. 공기의 온도가 떨어지면 포화수증기량(공기중에 수증기를 포함할 수 있는 정도)이 떨어지게되는데, 쉽게 생각해서 수증기(기체)를 냉각시켜 액화하여 물로 만들어 냅니다. 그러면 제습기에 들어온 공기의 수증기량이 줄어들게 되어 쾌적한 공기로 배출됩니다. 그리고 제습기 안에서 생겨난 물은 제습기 내부의 물통으로 걸러지게 되죠. 이러한 순환 과정을 거쳐 방안 공기를 쾌적하게 만들어주는 역할을 하죠.
학문 / 전기·전자
23.07.25
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빛의 반사와 굴절의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.빛의 반사는 물체의 표면에서 빛이 튕겨져 나와 반사하는 것입니다.굴절은 빛이 투명한 물체나 반투명한 물체를 투과할 때 휘어지는 현상을 의미합니다.거울을 통해 볼 때에는 빛의 반사가 일어납니다. 거울의 표면에서 빛이 반사되어 사물을 볼 수 있는 것이죠.물을 통과하는 빛은 빛의 굴절이 일어납니다. 그래서 젓가락을 물이 담긴 투명한 컵에 담그면 젓가락이 휘어보이죠. 이는 젓가락에서 반사된 빛이 굴절되어 우리 눈에 들어오기 때문에 휘어보이는 것이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
23.07.25
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