주상절리란 무엇이며, 그 생성 원리는 어떻게 되는지 설명해주세요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.주상절리는 용암이 급격하게 식어서 굳을 때 육각기둥 모양으로 굳어져 생긴 지형입니다. 현무암 용암이 흐르다가 식으면서 냉각핵(수축 코어)이 생기면서 냉각핵을 중심으로 수축이 시작됩니다. 물을 제외한 대부분의 물질들은 고체로 냉각되면 부피가 줄어듭니다. 용암의 표면이 먼저 냉각수축되고 표면에서 아래쪽으로 수축이 연이어 일어나는데 이에따라 주상절리가 형성됩니다.
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인공위성이 지구한바퀴 도는데 걸리는 시간은?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.인공위성이 초속 7.9km의 속도(하루에 15바퀴)로 비행하면 원궤도를 돌며 이 속도보다 빠르게 움직이면 궤도는 원 모양을 벗어나서 타원 모양이 됩니다. 지구 표면을 관측하거나 지구와 계속 통신을 주고받아야 하는 지구관측위성이나 항법위성, 통신위성들은 지표면과 거리가 항상 일정한 원궤도를 주로 이용합니다.
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엄청난 대식가들은 몸의 소화기관이 어떻게 반응하는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.엄청난 대식가나 운동선수들이 살이 안찌면서 많이먹을 수 있는 이유는 그들에게서 보여지는 특징으로 엄청난 섭취량에 비례한 섭취시 열에너지 소모와 상기한 장내 소화효소를 활성화의 구조적 차이 등을 근거로 일반인의 세네배 이상 먹어도 살이 별로 찌지 않는 이유입니다
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과학자들은 무엇을 최종 목표로서 연구하나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.과학에는 네 가지 목적이 있습니다. 기술(description), 설명(explanation), 예언(prediction), 통제(control)인데, 먼저 기술이라고 하는 것은 어떤 현상 자체가 어떻게 되었는지를 하는 것입니다. 그 다음은 왜 그렇게 되었는지를 다루는 설명이 있습니다. 그 다음에는 앞으로 어떻게 될 것인지를 예언하고, 우리가 할 수 있는 일을 찾는 통제입니다.이 중에서 기술과 설명은 앎 그 자체와 관련이 있습니다. 다시 말해 알고 싶어서 기술하는 것이고, 알고 싶어서 설명하는 것입니다. 그러나 예언과 통제는 응용인 것입니다. 기술과 설명에 중점을 두는 과학을 순수과학이라고, 예언과 통제에 중점을 두는 과학을 응용과학이라고 합니다. 바로 자연과학과 공학이 이런 것입니다.도움이 도셨으면 합니다.
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석유가 많이 매장되어 있는 지역은 어떤 특징이 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.중생대에는 석유의 근원이 되는 식물성 플랑크톤의 개체 수가 많았으며, 물속에 산소가 부족하여 그 잔해들이 썩지 않고 바다 밑으로 가라앉아 퇴적될 수 있었습니다. 원유가 많이 발견되는 지역은 중생대 때 바다였다가 이후 육지가 된 곳입니다.
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중입자 암치료기에 대해서 질문좀 드려도 될까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.중입자란, 탄소 또는 헬륨과 같이 무거운 입자를 가속시켜 ‘브래그피크(Bragg peak)’라는 물리적 특성을 이용한 최신 방사선치료입니다. 탄소빔의 경우 양성자빔보다 질량이 12배 무거워 환자치료를 하는데 보다 우수한 물리적 특성을 보입니다.브래그피크란 입자빔의 고유한 특성으로, 입자빔이 인체 내의 정상 조직을 투과하여 암 조직에 도달하는 순간 막대한 양의 방사선을 쏟아 부어 암 세포를 죽이고, 그 이후로는 방사선양이 급격히 사라지는 것을 말합니다.가장 최신 테크닉으로, 높은 에너지로 가속된 입자빔을 자기장의 세기로 위치를 정교하게 제어하여, 종양에 그림을 그리듯이 빠른 속도로 움직이며 정확∙정밀하게 암 세포만을 파괴하는 방법을 말합니다.폐, 간, 심장 등 흉부 및 복부에 있는 장기들은 호흡에 따른 움직임이 발생합니다. 따라서, 움직임이 큰 장기에 발생한 종양 치료를 위해서는 호흡 동조 치료를 시행하게 됩니다. 종양 부위에 마커를 삽입하여 호흡에 따른 마커의 위치를 실시간으로 추적하여 종양을 치료하며, 최근에는 마커 삽입 없이도 종양의 움직임을 추적하여 호흡 동조 치료를 수행할 수 있습니다.
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핵융합 발전소 상용가능한건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.과거 '실현 불가능'으로 여겨진 핵융합 에너지를 이용한 발전이 점차 현실이 되고 있습니다. 이미 세계 각국의 국가기관을 비롯해 수많은 민간기업이 나서 핵융합 에너지를 개발하고 있습니다.핵융합 발전은 화력발전이나 원자력발전에 비해 에너지 생산량이 훨씬 많습니다. 이론상 약 1kg의 핵융합 연료가 1만톤의 화석연료와 맞먹는 에너지를 생산합니다. 뿐만 아니라 핵융합은 온실가스 및 방사성 폐기물 등의 오염물질을 발생시키지 않습니다. 하지만 핵융합을 이용해 에너지를 확보하는 것은 과학계에서 난제로 여겨져 왔습니다. 핵융합을 위해서는 1억℃ 이상의 고온 상태를 장기간 유지할 필요가 있는데, 이 과정에서 막대한 에너지가 필요하기 때문입니다. 이런 가운데 미국 에너지부 산하 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL) 연구팀이 2022년 12월 국립점화시설에서 진행한 핵융합 반응 실험에서 "투입한 에너지보다 많은 에너지를 얻는 데 성공했다"고 발표했습니다.머지않아 핵융발전을 이용한 에너지 생산이 이뤄져 전기에너지 부족이 해결될 것입니다.
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턱이 처음 생긴 종은 어는시기에 등장한건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지질시대 중 약 4억4000만년 전에서 4억1900만년 전까지 기간에 해당하는 실루리아기 초창기인 4억3900만~4억3600만 년 전의 것으로 보이는 2개의 화석층에서 잘 보존된 어류 화석을 분석한 연구결과가 있습니다. 연구결과는 턱이 있는 척추동물의 초기 확산 패턴과 종 다양성에 대한 새로운 사실을 알려주고 있습니다. 인간을 포함해 턱이 있는 척추동물은 현대 척추동물의 99.8% 이상을 차지합니다. ‘그나토스톰(gnathostomes)’으로 알려진 최초의 턱이 있는 척추동물은 약 4억5000만년 전에 살았을 것으로 추정됩니다. 하지만 이 시기 화석 증거가 부족해 초창기 턱이 있는 척추동물의 기원을 확인하기가 어렵습니다. 지금까지 확인된 관절형 턱이 있는 척추동물 중 최초는 약 4억2500만년 전 물고기 화석입니다.
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공부는 왜 하기 싫은 걸까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.대부분의 사람들은 별다른 이유없이 공부를 하기 싫어 합니다. 다만, 학창시절에 해야할 일이기 때문에, 또 자신의 꿈과 목표를 위해 하는 것이지요. 다만 공부를 잘한다고 인생을 성공하는 것을 꼭 아닙니다.
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산소나 질소같은 기체도 고체가 될 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.고체 산소는 54.36K 이하의 온도에서 정상 대기압에서 형성됩니다. 고체 산소 O₂는 액체 산소와 마찬가지로 가시 광선 스펙트럼의 빨간색 부분에서 흡수되어 밝은 하늘색을 띠는 투명한 물질입니다.고체 질소는 1884년 처음 관측된 원소 질소의 고체 형태입니다. 고체 질소가 주로 학술 연구 대상이지만, 저온 저압 고체 질소는 태양계 외계 천체의 중요한 구성 성분입니다.
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