지구과학·천문우주
Q. 우주에서 시간은 정말로 더 느리게 흐르는 걸까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.네, 상대성 이론에 따르면 우주에서 시간은 더 느리게 흐르는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 현상은 '시간의 상대성'이라고도 불립니다.이론상으로는, 물체가 매우 빠른 속도로 움직일 경우, 그 속도에 따라 물체 주변의 시간이 느리게 흐르게 되며, 또한 중력이 강한 장소에서도 시간이 더 느리게 흐르게 됩니다. 이러한 현상은 알버트 아인슈타인의 상대성 이론에 기반하여 설명됩니다.예를 들어, 우주선이 지구를 빠르게 돌아다니면서 지구로부터 멀어진다면, 우주선 안에서는 시간이 상대적으로 더 느리게 흐르게 됩니다. 또한, 우주에 있는 두 개의 물체가 서로 접근하면 중력장이 강해져 시간이 더 느리게 흐르게 됩니다.이러한 상대성 이론의 현상은 GPS나 원자시계 등의 정확한 시간 측정이 필요한 기술에서 매우 중요한 역할을 합니다. 또한, 우주 여행과 우주 개발 분야에서도 고려되어야 하는 중요한 요소 중 하나입니다.
지구과학·천문우주
Q. 비행기는 어느정도 높이에서 날아가나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.비행기의 운항 높이는 비행 조건, 기상 조건, 항공기 유형 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있지만 일반적으로 상업 여객기의 운항 높이는 30,000 ~ 40,000 피트 (9,000 ~ 12,000 미터) 입니다.이 높이는 대기 중의 공기 압력과 밀도가 낮아져 항공기의 저항을 감소시키고 연료 효율성을 향상시키기 때문에 선택됩니다. 또한 이 높이에서는 일반적으로 기상 조건이 안정하고 대기 중의 태양 복사선이 적당하게 차단되어 기내 온도와 압력을 유지하기 용이합니다.하지만 이러한 높이에서 생명 유지에 필요한 산소가 부족해지므로, 비행기는 기내 공기 압력을 일정하게 유지하고 승객들에게 충분한 산소를 제공하기 위해 공기 압축기를 사용합니다.
Q. 비행기가 운행할 때 항공기 간의 안전거리가 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.네, 항공기 운행 중에는 항공기 간의 안전거리를 유지하기 위한 규정과 절차가 있습니다. 이러한 안전거리 규정은 국제 항공운송협약(Chicago Convention)에 의해 정해져 있습니다.항공기 간의 안전거리를 유지하기 위해, 항공기는 대기 중에는 일정한 고도를 유지하도록 지시받습니다. 이를 위해 항공 교통 관제 시스템(ATC, Air Traffic Control)에서 항공기의 운항을 감시하고 안전거리를 유지합니다.또한, 비행 중 항공기 간에는 주파수가 다른 라디오 통신장비를 사용하여 통신하며, 상호 간에 위치 정보를 교환합니다. 이를 통해 항공기 간의 상대 위치를 파악하고 안전거리를 유지합니다.따라서, 항공기 운항 중에는 안전거리 규정과 절차를 준수하여 항공기 간의 충돌을 방지하고 승객과 운항원의 안전을 보장합니다.
Q. 닦음의 원리, 문질러야 얼룩이 닦이는 이유는?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.문질러야 얼룩이 닦이는 이유는 일종의 마찰력과 마찰열 원리에 기반합니다. 일반적으로 더러움은 표면에 부착된 유기물, 먼지, 오염물 등이며, 이들은 물과 함께 사용되는 청소제나 세제의 화학 작용으로 제거될 수 있습니다. 그러나 이들 물질이 표면에 매우 강하게 부착되어 있거나, 질감이 부드러운 물건에 묻어있는 경우, 문질러야 닦을 수 있습니다.문질러 닦으면, 청소하려는 물체와 닦는 도구 사이의 마찰력이 발생합니다. 이 마찰력으로 인해 물체 표면에 부착된 더러움이 떨어지게 됩니다. 또한, 마찰력이 발생하면 표면의 미세한 돌기와 돌출부가 마찰열을 발생시킵니다. 이렇게 발생한 마찰열은 더러움을 녹여주고, 더러움과 표면 사이의 결합력을 약화시키기 때문에 닦기가 더욱 수월해집니다.하지만 너무 강하게 문질러서 물체 표면을 손상시키거나, 문질린 부분에 얼룩이 생길 수 있으므로 적당한 강도로 문질러야 합니다. 또한, 각종 청소제나 세제를 사용할 때에는 지시에 따라 적절하게 사용해야 하며, 어떤 물질은 세제로 제거하기 어려울 수 있으므로 주의해야 합니다.
Q. 실생활에서 참 편하게 사용하는 비데는 언제 누가 개발을 했는지요? 문득 궁금하네요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.비데는 일본에서 개발되었습니다. 일본은 수도권 지역을 제외한 지역에서는 전통적으로 화장지를 사용하지 않는 문화가 있었습니다. 그래서 일본에서는 오래 전부터 유연한 물 사용을 통해 청결을 유지하는 습관이 있었고, 이러한 문화적 배경으로 인해 비데가 개발되었습니다.비데는 1960년대 후반부터 일본에서 처음 생산되어, 이후 일본에서는 매우 보편적으로 사용되고 있습니다. 최초의 비데는 단순한 물 분사 장치에 불과했지만, 이후에는 보다 발전된 기능과 디자인으로 다양한 형태로 발전해 왔습니다. 현재 비데는 전 세계적으로 인기가 있으며, 일본뿐만 아니라 한국, 대만, 인도네시아 등에서도 널리 사용되고 있습니다.
Q. 새벽이나 아침에 안개가 많이 발생되는 이유가 무엇일까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.새벽이나 아침에 안개가 많이 발생하는 이유는 대체로 두 가지 요인 때문입니다.첫째, 온도 차이가 작아져서 수증기가 공기 중에서 응축되기 쉬워지기 때문입니다. 밤 동안 지표면이 냉각되면 공기 중의 수증기가 냉각되어 응축되어 안개를 형성합니다. 이러한 현상은 공기가 온도가 높아져 지표면과 비슷한 온도에 이르기 전까지 계속됩니다. 따라서 아침에는 지표면과 공기 중의 온도 차이가 작아져서 안개가 많이 발생하게 됩니다.둘째, 아침에는 대기 중의 건조한 공기가 지표면에 가까워지면서 지표면의 수증기를 증발시키는 것이 일반적입니다. 이러한 증발 과정으로 인해 공기 중의 수증기 농도가 높아지고, 이는 안개의 형성을 촉진합니다.따라서, 새벽이나 아침에는 지표면과 대기 중의 온도 차이가 작아지고, 지표면에서 수증기가 증발되면서 대기 중의 수증기 농도가 높아져서 안개가 많이 발생하는 것입니다.