안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 연어가 바다에서 자기가 태어난 강으로 돌아올 수 있는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.연어가 바다에서 자신이 태어난 강으로 돌아오는 이유는 집어들여보면 몇 가지 이유가 있습니다.첫째, 연어는 집성적인 동물이며, 강에서 자라는 동안 그 강의 냄새와 맛, 풍경 등을 기억하게 됩니다. 그리고 바다에서 성장하면서도 강에서 자란 때와 비슷한 환경에서 살아가려는 본능이 있습니다. 이 본능은 강에서 성장한 연어가 어떻게 강으로 돌아오는지에 대한 주된 이유입니다.둘째, 연어는 이주하는 동물입니다. 바다에서 성장하면서 거의 대부분의 시간을 바다에서 보내지만, 어느 순간에는 강으로 이동하여 알을 낳으려고 합니다. 연어는 일련의 생물학적 변화를 겪으면서 강에서 성장하는 시간과 바다에서 성장하는 시간을 나누게 됩니다. 이 변화는 연어의 뇌, 눈, 귀, 신장 등의 생물학적 변화와 함께 이루어지며, 강으로 이동할 수 있도록 만듭니다.셋째, 연어는 지구 자전과 자기장의 영향을 받습니다. 연어는 지구 자전과 자기장을 이용하여 자신이 태어난 강으로 돌아갑니다. 연어는 지구 자전과 자기장을 이용하여 자신이 이동하는 방향을 결정하며, 이것이 강으로의 이동을 도와줍니다.이러한 이유들로 인해 연어는 바다에서 자신이 태어난 강으로 돌아오게 됩니다.
화학
Q. LPG가스와 LNG가스의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.LPG와 LNG 모두 액화석유가스(Liquid Petroleum Gas)라는 용어를 사용하지만, 이들은 서로 다른 가스입니다.LPG는 프로판과 부탄 등을 혼합한 가스로, 상온에서 액체상태로 존재합니다. 주로 가정용 및 상업용 가스 노즐이나 산업용 보일러, 차량 등에서 사용됩니다. LPG는 에너지 밀도가 높아서 작은 용기에 많은 양을 담을 수 있으며, 높은 열량을 가지고 있기 때문에 대체 연료로서의 역할도 중요합니다.반면, LNG는 액화천연가스(Liquid Natural Gas)의 약어로, 천연가스를 액체상태로 냉각하고 압축하여 만든 가스입니다. 천연가스를 운반하거나 저장할 때 사용됩니다. 천연가스는 주로 메탄으로 이루어져 있으며, 대기 중에서 가장 깨끗한 화석연료 중 하나입니다. LNG는 천연가스를 운반할 때 천연가스 파이프라인과는 달리 수송 거리 제한이 없으며, 화석연료의 대체 연료로서도 중요한 역할을 합니다.요약하자면, LPG는 프로판과 부탄 등을 혼합한 액화석유가스이며, 주로 가정용 가스 노즐이나 산업용 보일러, 차량 등에서 사용됩니다. LNG는 천연가스를 액화시킨 액화천연가스이며, 주로 운반과 저장에 사용되며, 대체 연료로서도 중요한 역할을 합니다.
전기·전자
Q. 지자기역전이 발생하면 유도전류가 발생하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.지자기 역전은 지구 자기장이 북극과 남극이 서로 바뀌는 현상을 의미합니다. 이 때, 지구 자기장의 강도가 약해지거나 극성이 바뀌므로, 지구 주위를 둘러싸고 있는 자기권도 변화합니다.이러한 지자기 역전이 발생하면, 지구 주위를 돌고 있는 태양풍과 같은 고에너지 입자가 지구 대기권으로 침입할 가능성이 높아집니다. 이러한 고에너지 입자가 대기 분자와 충돌하면, 이들 분자들은 전자를 잃게 되고, 이로 인해 유도전류가 발생할 수 있습니다.하지만, 유도전류가 발생하려면, 대기 분자와 충돌하는 고에너지 입자의 수가 많은 경우에만 가능합니다. 그리고 이러한 고에너지 입자는 지구 자기장이 강할 때는 자기장이 북극과 남극을 감싸고 있는 오로라 현상을 유발하지만, 지자기 역전 상황에서는 오로라 활동이 감소할 가능성도 있습니다.따라서, 지자기 역전이 유도전류를 발생시키는 정확한 메커니즘은 아직 연구 중이며, 여러 가지 요인이 함께 작용하여 유도전류가 발생할 가능성이 있다는 것이 현재까지 알려진 바입니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성이 예전에는 지구와 비슷했을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.화성은 예전에는 지구와 비슷할 수 있는 환경을 가졌을 가능성이 있습니다. 하지만, 현재의 화성은 극도로 건조하고 냉한 환경을 가진 행성으로 변화했습니다.과학자들은 화성의 지표와 대기 조성, 지질학적 특징 등을 연구하여 예전 환경에 대한 추측을 하고 있습니다. 이러한 연구 결과로는 화성이 예전에는 지구와 비슷한 온도와 대기, 수소와 산소가 존재하는 대기 환경 등을 가졌을 수 있다는 가능성이 제기되고 있습니다.또한, 화성의 지각에서 발견되는 바위층과 지질학적 구조 등을 연구하여, 예전 환경과 관련된 정보를 얻으려고 노력하고 있습니다. 예를 들어, 화성의 바위층에 존재하는 미량 원소의 분포나 조성 등을 분석하면, 지구와 유사한 환경에서 형성된 것으로 추측되는 지질학적 흔적을 발견할 수 있습니다.하지만, 화성의 예전 환경에 대한 확실한 정보를 알아내기 위해서는 화성의 지각과 대기, 물질 흐름 등을 자세히 연구하는 것이 필요합니다. 또한, 지난 수십억 년간 화성에서 일어난 지질학적인 변화를 고려하여 이전의 지질학적 특징을 파악하는 것이 중요합니다.
기계공학
Q. 자판기의 지폐 인식 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.자판기의 지폐 인식 원리는 각각의 자판기 모델과 제조사에 따라 다를 수 있지만, 일반적으로 다음과 같은 방식으로 동작합니다.지폐 삽입 자판기에 지폐를 삽입하면, 지폐를 인식하는 장치가 작동합니다.광학 센서 인식 일반적으로 자판기의 지폐 인식 장치는 광학 센서를 사용합니다. 이 광학 센서는 지폐 위에 있는 인쇄된 이미지를 스캔하여, 지폐의 종류와 금액을 판별합니다.이미지 처리 및 비교 광학 센서가 스캔한 지폐 이미지는 내부 프로세서에서 처리되어, 인식된 지폐가 유효한지 여부를 결정합니다. 이 때, 지폐 위의 특정한 패턴이나 시리얼 번호 등과 같은 정보를 사용하여 유효성을 판단합니다.거래 처리 인식된 지폐가 유효한 경우, 자판기는 거래를 처리하고 해당 금액에 해당하는 상품을 배출합니다. 유효하지 않은 지폐인 경우에는 자판기는 해당 지폐를 거부하고, 다른 지폐를 삽입하도록 안내합니다.종합적으로, 자판기의 지폐 인식 장치는 광학 센서를 이용하여 지폐 이미지를 인식하고, 내부 프로세서에서 처리하여 지폐의 유효성을 판단합니다. 이러한 과정을 거쳐서 유효한 지폐인 경우에는 거래가 처리되고, 그렇지 않은 경우에는 거래가 거부됩니다.
물리
Q. 체중계의 무게 재는 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다..체중계는 일반적으로 중력 가속도를 이용하여 물체의 무게를 측정합니다. 중력은 모든 물체에 작용하는 끊임없는 힘이며, 지구의 중심에는 중력의 크기가 가장 큽니다.체중계는 물체가 내려앉을 때 발생하는 중력의 힘을 이용하여 물체의 무게를 측정합니다. 일반적으로 체중계는 플랫폼 위에 선반을 놓고, 선반 위에 올라서는 사람이나 물건을 올려놓습니다. 이때 선반은 체중을 받아들이는 스프링 또는 로드셀(로드 셀은 선형 유연체로 이루어진 검지형 부품으로서 하중의 크기를 측정할 수 있는 장치입니다.)과 연결되어 있습니다.물체가 선반 위에 올라갈 때, 선반과 스프링 또는 로드셀은 중력의 힘으로 인해 압력이 생깁니다. 이때 스프링 또는 로드셀의 압력을 측정하여 물체의 무게를 계산합니다. 체중계는 이 계산값을 디스플레이에 표시하여 사용자가 확인할 수 있도록 합니다.따라서 체중계는 물체가 지상에 떨어지는 중력의 원리를 이용하여 무게를 측정하는데, 이는 체중계에서 측정되는 무게가 지구에서의 질량이나 체적이 아니라 물체에 작용하는 중력에 의한 것임을 의미합니다.
지구과학·천문우주
Q. ai가 세상을 지배할 수 있을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.현재로서는 인공지능이 세상을 지배하는 것은 불가능합니다. 인공지능은 사람이 먼저 프로그래밍한 규칙을 따르고, 머신러닝과 딥러닝 같은 기술은 인간의 학습과 경험에 의존합니다. 인공지능은 단순히 데이터를 분석하고 패턴을 찾는 것이므로, 인간이 창의성, 윤리적 판단, 사회적 상황을 이해하는 등의 능력은 아직까지 대체할 수 없습니다.그러나 앞으로 인공지능 기술이 발전하면서 우리의 삶과 사회 구조가 변화할 가능성은 높습니다. 따라서 우리는 인공지능의 발전과 함께 인간의 역할과 책임에 대해 적극적으로 고민하고 대처해야 합니다. 인공지능이 발전하더라도 인간 중심적인 관점을 유지하고, 윤리적인 고민을 함께 진행하는 것이 중요합니다.
생물·생명
Q. 윤달이 생기는 이유가 무엇인지 알고 싶어요.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우리가 사용하는 그레고리력에서는 윤년을 4년마다 발생시키고 있습니다. 하지만 이것은 규칙이 아닙니다. 실제로는 1년이 정확히 365일이 아닌 약간 더 긴 시간이기 때문에, 매 4년마다 하루를 추가하는 것으로 이 문제를 해결하고 있습니다.하지만 이렇게 하면 또 다른 문제가 발생합니다. 실제로는 1년이 365.2422일이기 때문에, 4년마다 하루를 추가하는 것으로는 정확한 해결책이 아닙니다. 이 차이는 매 100년마다 1일씩 더 커지는데, 이를 보정하기 위해 100년 중에서는 윤년을 발생시키지 않는 것으로 해결합니다. 그러나 또 다른 문제가 발생하여 400년 중에서는 윤년을 발생시키는 것으로 보정합니다.
생물·생명
Q. 개구리는 배꼽이 없나요? 없는 이유는?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.개구리는 배꼽이 없습니다. 이는 개구리의 식도와 항문이 하나의 공통된 구멍인 cloaca(클로아카)로 이어지기 때문입니다. Cloaca는 물론 개구리뿐만 아니라 파충류, 조류 등 다른 동물군에서도 발견되며, 배설과 생식에 모두 사용됩니다.따라서 개구리는 배꼽이 없으며, 대신 cloaca를 통해 배설과 생식을 동시에 처리합니다. 이러한 구조는 개구리가 물 속에서 생활하는 동물이기 때문에 수중에서 배설과 생식을 처리하기 위해 적합하게 진화된 것으로 생각됩니다.
화학
Q. 수소를 액화시 얼마나 부피가 줄어드나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.수소를 액화시키면 부피가 매우 많이 줄어듭니다. 수소는 상온에서 기체상태이며, -253℃ 이하의 온도에서는 액체상태로 변합니다. 수소의 액화 온도는 -253℃이며, 이 때 수소의 부피는 기체상태일 때의 부피 대비 약 1/800이 됩니다. 즉, 수소를 1리터 액화시키면 기체 상태일 때 800리터 정도의 부피를 차지하는 것과 같습니다. 이러한 이유로, 수소를 저장하고 운반하는 데에는 매우 특수한 방법이 요구되며, 고비용과 안전 문제 등의 문제점이 존재합니다.