우주복 내부 압력 유지의 설계 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.인간이 우주에 나가서 활동하기 위해서는 특별한 장비가 필요합니다. 우주라는 공간은 지구와는 아주 다른 환경이기 때문입니다. 대기가 없기 때문에 태양열에 의해 영상 수백℃까지 가열되거나 영하 수백℃까지 냉각되며, 거의 진공 상태이므로 기압도 0기압입니다. 이런 상태에서 인간이 활동하기 위해서는 지구와 비슷한 공간을 만들어야 하는데 이를 우주복으로 해결합니다. 우주복은 크게 헬멧, 장갑, 장화, 몸체, 생명유지장치 등으로 구성됩니다. 우주복 몸체의 경우 12~14개의 층으로 이루어져 있으며, 층마다 우주비행사들이 우주 공간에서 임무를 수행할 수 있도록 기능적으로 구성되어 있습니다. 우주복의 각 층은 신축성 있는 재질로 비행사들의 몸에 우주복을 밀착시키는 스판덱스층, 냉각수를 흘려보내는 층, 공기를 품고 있는 우레탄층, 압력 차로 인해 우주복이 부풀어 오르는 것을 막는 테크론층 등으로 이루어져 있습니다.우주복 내부는 인간이 활동하는 지표와 같은 1기압으로 유지되는데, 1기압은 1㎡당 10톤의 무게가 작용하는 것과 같습니다. 따라서 테크론 층은 진공에 가까운 외부와 우주복 내부의 공기 압력 차에 의해 터지지 않게 단단하게 만들어집니다. 그 위에 7개의 층이 더 놓이게 되는데 단열 기능, 방어벽 기능을 하는 층들입니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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번개가 직선으로 치지 않는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.번개는 대전된 구름과 구름 또는 구름과 지면 사이에 일어나는 방전 현상입니다. 공기 자체는 절연체이지만 두 대전체 사이에 높은 전압이 걸리면 절연 상태가 깨지고, 대기 중을 가로질러 전하가 이동합니다. 공기 중에 수분이 많은 경우 전기를 더 잘 통하기 때문에 수분이 많은 곳을 따라 이동하므로 날카로운 지그재그 모양으로 나타납니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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빙하가 움직이는 속도와 마찰의 원리는?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.빙하는 얼음입니다. 원칙적으로는 고체이므로 미끄러지지 않으나 빙하의 무게로 인한 압력으로 빙하의 하부는 일부 녹아서 물이 생성됩니다. 이로 인해 빙하의 하부와 그 아래 지표와의 마찰이 감소하고, 사면을 따라 작용하는 중력에 의해 미끄러져 내려갑니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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번개가 치는 것을 먼저 보고 나서 소리를 들으면 어디서 발생되었는지 알수 있다고 하는데 어떤 원리로 알수 있는 것인지 궁금합니다. 알려주세요/
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.번개는 빛이고 번개칠 때 들리는 소리는 천둥입니다. 빛은 대기 중에서 초속 30만 km로 진행하고 소리는 초속 340m로 진행합니다. 번개는 번쩍임과 동시에 관측이 되지만 천둥소리는 뒤늦게 들립니다. 따라서 번개가 보인 후 얼마만에 소리가 들리는지를 측정한 후 들리기 까지 걸린 시간(초)에 340m룰 곱하면 번개가 발생한 곳까지의 거리를 짐작할 수 있습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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우주 망원경이 대기 왜곡 없이 관측하는 원리는?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구의 대기는 입자로 이루어져 있기 때문에 산란과 굴절을 일으킵니다. 대기에 의한 산란이 정밀한 천체 관측에 가장 큰 어려움이 됩니다. 또한 대기를 통과하는 동안 산란으로 인해 밝기가 감소하는 소광현상이 일어납니다.대기의 산란은 공기 입자 자체도 문제이지만 대기의 흐름에 따른 대기 밀도의 변화도 정밀한 관측에 큰 걸림돌이 됩니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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얼음은 빛을 통과하고 눈은 반사한다고 하는데 왜 그런건가요??
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.이 문제를 이해하기 위해서는 먼저 두 물질의 차이점을 이해해야 합니다.얼음은 물 분자들이 규칙적으로 배열되어 이루어진 하나의 덩어리이며 내부 밀도가 거의 일정합니다.눈은 아주 미세한 육각형의 눈 입자가 불규칙하게 쌓여서 엉켜 있는 것입니다. 눈이 하얗게 보이는 이유는 수많은 입자가 불규칙하게 쌓인 것이 그 이유입니다. 결정 하나하나는 투명할 지 모르지만 불규칙하게 쌓여 있기에 난반사를 일으킵니다. 거기에 눈 결정과 결정 사이에는 공기층도 포함되어 있습니다. 반면 얼음은 표면이 매끄럽고 투명한 물체이므로 빛이 표면을 통해 뒤쪽으로 투과되는 것입니다. 만일 얼음의 표면을 매끄럽지 않고 울퉁불퉁하게 만든다면 얼음의 표면도 투명하지 않고 하얗게 보입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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인공위성 자세 제어 장치의 작동 원리는?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.인공위성의 자세제어는 인공위성이 관성좌표계와 같은 기준 좌표계나 다른 행성 등에 대해 상대적인 방향성을 제어하는 과정을 말합니다. 인공위성이 자세제어를 하는 방법은 크게 2가지 연료를 사용하는 방법과 관성 바퀴(휠, 디스크)를 사용하는 방법이 있습니다. 연료를 분사하여 힘을 가해 자세를 제어하는 방법은 주로 큰 변화나 궤도 이동 시 사용합니다. 디스크나 휠을 회전시켜 자세를 제하는 방법은 연료가 필요 없고 정밀하지만, 더 이상 회전시킬 수 없다면 추력기(연료를 사용)를 사용해야 합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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체감 온도라는건 실제 온도에 날이 추워지면서 바람이 불고 그러면서 발생되어서 실제 사람이 느낄수 있는 온도를 말하는 건가요??
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.체감온도란 바람이나 습도 등을 고려해서 사람이 체감적으로 느낀다고 가정하는 추상적인 온도를 말합니다. 그러나 사람마다 체감하는 정도가 다르며, 문화나 정서적 기호와 선호도가 감각에 영향을 줄 수 있기 때문에 체감 온도는 철저하게 주관적일 수밖에 없습니다. 일기예보에서 말하는 체감온도는 습도와 풍속을 계산식에 넣어 수치화한 것으로 여름철에는 풍속과 습도를 모두 고려하지만 겨울철에는 풍속만 고려합니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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태양의 수명은 어떻게 알 수 있는 건지 궁금합니다.
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.태양은 모든 방향으로 같은 양의 에너지를 방출하는 것으로 가정하고 단위 시간에 방출하는 에너지를 계산합니다. 지구의 대기권 밖에서 단위 면적이 받는 태양 복사 에너지양을 측정한 후 반지름이 1억5천만km인 구의 표면적을 곱하면 태양이 단위 시간에 방출하는 에너지양이 됩니다. 이 에너지양을 수소 핵융합 반응으로 발생하는 에너지로 나누면 태양의 중심핵에서 단위시간당 소모되는 수소양을 알아낼 수 있습니다. 그리고 태양 중심핵의 크기를 단위시간에 소모하는 수소양으로 나누면 태양의 주계열 단계의 수명이 나옵니다. 이렇게 계산한 태양의 수명은 약 100억 년입니다. 태양은 탄생 이후 현재까지 50억 년이 지났으므로, 현재 남아 있는 수명은 약 50억 년입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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북반구와 남반구는 회오리가 반대로도는이유?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.세면대의 물빠짐 방향이 반대인 것은 전향력(코리올리 효과) 때문입니다. 전향력은 회전계(회전하는 물체)에서 운동하는 경우 계의 회전에 따라 운동하는 물체가 받는 관성력입니다. 쉽게 말해서 버스가 커브를 트는 경우 몸이 바깥쪽으로 밀려나가는 것과 같은 이치입니다. 버스에서 누가 밀지 않았음에도 마치 누가 민 것처럼 바깥쪽으로 밀리는 것은 버스의 회전에 따라 발생한 관성력 때문입니다. 북반구와 남반구에서 반대로 나타나는 것은 지구가 자전하는 방향이 자전축을 기준으로 볼 때 북반구에서는 시계 반대 방향, 남반구에서는 시계 방향으로 반대이기 때문입니다. 이로 인해 전향력의 방향은 북반구에서는 운동 방향에 대해 직각 오른쪽, 남반구에서는 직각 왼쪽이 됩니다. 전향력은 물체의 운동 속도에 위도의 sin값을 곱한 값에 비례하므로, 적도에서는 나타나지 않고, 고위도로 올라갈수록 증가합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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