바다 수온이 1도가 올라가면 어떤 현상이 일어날까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바닷물 온도 상승이 지구대기에 주는 영향은 엄청나게 큽니다. 예를 들어 바다 온도가 1도 오를 경우 대기의 습도는 7% 정도 상승합니다. 2018년 미국과 카리브해 지역을 강타했던 허리케인 플로렌스 당시 바다 수온이 평균보다 1.5도 따뜻하면서 이로 인해 대기습도는 10% 이상 증가했고 이로 인해 엄청난 폭우를 퍼부으면서 강력한 피해를 주었습니다.또한, 바다 온도가 높아지면 강력한 슈퍼태풍을 만들어냅니다. 최근 몇 년간 발생한 슈퍼허리케인은 바닷물 온도가 이상적으로 상승한 지역인 '해양 핫스팟'에서 발생했는데요. 2017년의 허리케인 하비와 2018년이 허리케인 플로렌스 등은 바로 이 바닷물 온도가 이상적으로 높은 '해양 핫스팟'에서 만들어진 겁니다. 이 두 슈퍼허리케인의 영향으로 135명의 사망자와 최대 190조 원의 피해가 발생했습니다.
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3D안경에는 어떤 과학적 원리가 숨겨져 있는지 궁금해요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.D 안경은 두 안경알 모두 편광 렌즈로 이루어져 있는데, 이 안경은 지면이나 수면에서 반사된 빛을 거르는 썬그라스나 고글처럼 편광축이 모두 세로로 되어있지 않고 한쪽은 가로 한쪽은 세로로 되어 있습니다.3D 영화관에 영사기가 두개인 것도 이러한 이유 때문입니다. 한쪽은 가로로만 진동하는 빛을 쏘고, 다른 한쪽은 세로로만 진동하는 빛을 쏘아 각각의 빛이 3D 안경을 통해 서로 양눈에 분리되어 들어가도록 하는 것입니다.(안경을 벗으면 그렇지 않기 때문에 그냥 2D 로 보이는 것이죠)분리되어 들어가는 빛을 뇌에서 인식하는 과정에서 마치 입체를 바라보는 듯한 착시현상이 바로 우리가 말하는 3D 인 것입니다.
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패드 액정 빛반사 막는 필름의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.반사방지 코팅의 원리는 반사되는 빛이 서로 상쇄간섭(destructive interference)을 일으키도록 하는 것입니다. 간섭을 일으키기 위한 조건은 두 가지 반사된 빛의 경로차가 빛 파장의 절반이 되게 하여 빛의 위상차가 180°가 되도록 하는 것입니다.현재 반사방지 필름의 반사율은 1%대이지만 향후 이를 더 낮출 수 있도록 하는 연구가 진행중입니다.
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모든 행성이 계절이 발생하는게 아닌데 지구는 왜 계절이 발생하는걸까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.계절 변화는 지구의 자전축이 기울어져 태양 주위를 공전하기 때문에 일어나는 현상입니다. 만약 지구의 자전축이 기울어져 있지 않았으면 계절의 변화는 일어나지 않았겠죠.즉, 자전축의 기울기와 공전으로 인하여 태양의 고도와 시간(낮의 길이)이 달라져 계절 변화가 나타나게 되는 것입니다. 태양의 고도가 높다는 것은 햇빛이 비추는 시간도 길다는 것을 의미합니다.
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패드 필름중 지문안남게해주는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지문 방지 필름은 손가락의 유분이 필름에 달라붙지 않도록 특수하게 제조된 필름입니다. 구조도 간단합니다. 필름에 형성된 마이크로 렌즈는 지문의 발생을 줄여줄 뿐만 아니라, 손가락과 필름 사이의 마찰력도 줄여 주기 때문에 필름 위에 손가락으로 특정 패턴을 그릴 때에 뻣뻣한 느낌이 아닌 부드러운 느낌을 주어 터치스크린의 조작을 더욱 용이하게 합니다.손가락이 닿는 가장 바깥 부분에 엠보싱 처리를 해서 손가락이 닿는 부위를 최소화해서 유분이나 지문도 그만큼 적게 묻는 원리는 이용한 것입니다.
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강화 유리는 어떻게 해서 제조를 하나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.강화유리는 일반 판유리에 화학적 이온교환법을 통해 가열하고 압축시켜 유리 표면부를 압축변형시키며 내부를 인장변형시켜 제작됩니다. 이와 같이 제작된 강화유리는 일반유리에 비해 굽힘강도, 내충격성, 내열성 등이 우수하여 외부의 충격에 대해 일반유리보다 더 효과적으로 대응할 수 있습니다.
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자기부상 열차의 원리는 무엇인가요??
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.자기부상열차의 원리는 자력 양극의 흡인력과 반발력을 이용해 열차를 궤도에서 1㎝ 정도 띄운 상태에서 궤도의 리액션 플레이트와 리니어모터에 자력을 발생시켜 추진력을 만듭니다.따라서 마찰력은 발생하지 않습니다. 핵심기술은 1초당 4000번 정도 전기를 넣었다 뺐다 해서 자력의 극을 바꿔줍니다.
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화성의 지각 구조와 지진 활동에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.화성의 중심부는 규산염 맨틀로 둘러싸여 있어 많은 지각과 화산 형상을 형성했지만, 휴면상태로 보입니다. 실리콘과 산소 외에 화성 지각에서 가장 풍부한 원소는 철, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘, 칼륨이다. 화성 지각의 평균 두께는 약 50km(31mi)이며, 최대 두께는 125km(78mi)입니다.지구 지진은 대부분 지각의 일부를 이루고 있는 판의 이동과 화산 등 지구 내부 에너지로 인한 활발한 지각 활동으로 발생합니다. 반면 화성은 지구보다 더 차갑고 덜 활동적입니다. 화성 지진은 화성이 식으면서 만들어진 지각 사이 균열에 의해 발생하는 것으로 추정됩니다. 이러한 현상은 달의 지진 원리와 비슷합니다.
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눈이 있는 남극이 사막보다 더 건조하다는데 맞나요? 맞다면 왜 그런가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.남극을 떠올리며 새하얀 눈밭과 통통하게 살찐 펭귄들이 떠오를 거예요. 남극은 연 평균 기온이 영하 40℃일 정도로 매우 기온이 낮은데요. 고원 지대로 가면 영하 70~80℃까지 기온이 낮아지기도 해요. 너무 추운 나머지 바이러스도 얼어붙어버리기 때문에 남극은 아무리 추워도 감기에 걸리지 않는다는 소문도 있어요. 이러한 남극의 또 다른 특징은 매우 건조하다는 것인데요. 우리에게 잘 알려진 사하라사막보다도 연강수량이 적다고 해요.사막은 연간 강수량이 250㎜보다 적어서 식물이 자라기 어렵고, 사람도 활동에 제약을 받는 지역을 뜻해요. 이런 조건으로 보면 사막은 모래바람이 부는 건조한 땅 외에도 다양한 곳이 해당될 수 있어요. 대표적으로 덥고 건조한 사하라처럼 위도 15~30도 사이에 위치한 곳은 열대사막이라 하고요. 위도 40도 부근은 중위도 사막 그리고 남극과 같이 춥고 건조한 곳은 한랭사막이라고 해요. 한랭사막인 남극은 사하라보다도 2배나 넓어 지구상에서 가장 넓은 사막이라 할 수 있는데요. 일부 해변은 연평균 강수량이 200㎜ 정도 되지만 내륙으로 들어갈수록 전혀 비나 눈이 내리지 않는다고 해요.
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크리스퍼-카스9 유전자 조작 기술은 어떤 원리로 유전자 일부를 짜르고, 수정이 가능 한건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.3세대 유전자 가위 CRISPR-Cas9는 CRISPR 영역에서 전사(transcription)된 gRNA Cas9 단백질로 구성됩니다. 즉, 바이러스의 DAN를 찾는 안내자 역할을 하는 gRNA는 특정 유전체 위치를 찾아가는 역할을 하고, Cas9 단백질은 찾아간 유전체 위치에서 유전자를 잘라내는 가위의 역할을 합니다. 이때 gRNA의 염기서열을 손쉬운 공학적 과정을 거쳐 바꿔주면 얼마든지 원하는 유전체 위치를 자를 수 있게 되는 것입니다.
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