안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 수명이 다한 인공위성은 어떠한 방식으로 처리하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.수명이 다한 인공위성은 다양한 방식으로 처리될 수 있습니다.자연 소멸: 일부 작은 위성들은 대기권으로 진입하여 자연 소멸됩니다. 그러나 대부분의 대형 인공위성은 대기권으로 진입하지 않고 고도에서 계속 회전합니다.무인 우주 비행체에 탑재 후 화재: 대형 인공위성들은 종종 무인 우주 비행체에 탑재되어 대기권으로 다시 진입하기 전에 우주에서 화재를 일으켜 파괴됩니다.대기권으로 안전하게 진입: 일부 인공위성은 특별한 디자인을 통해 대기권으로 안전하게 진입하여 파괴됩니다. 이 방법은 대형 위성에는 적합하지 않으며, 위성 파손 시 인명피해가 발생할 수 있습니다.우주에 방치: 일부 인공위성은 간단히 우주에 방치되기도 합니다. 이 방법은 우주 쓰레기 문제를 야기할 수 있지만, 우주에 방치되는 위성들은 대부분 적극적인 추적 및 모니터링이 이루어집니다.회수 및 재활용: 일부 인공위성은 회수 및 재활용이 가능합니다. 이 방법은 위성 재활용과 우주 쓰레기 문제를 모두 해결할 수 있습니다. 하지만 이 방법은 현재 비용 문제로 인해 많은 위성에서 적용되지 않고 있습니다.어떤 방법이 사용되는지는 위성의 크기, 운영 기간, 운영 목적 등 여러 요인에 따라 달라집니다.
화학
Q. 석유에서 무연 경유 등유로 추출하는 윈리가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.윈터리(Winterization 또는 Winterizing)는 석유에서 무연 경유 등유로 추출하기 위해 수행되는 공정 중 하나입니다.윈터리는 석유를 추출하거나 정제할 때 적용되는 공정 중 하나로, 석유 중에서 상대적으로 낮은 온도에서 유동성을 상실하는 파라핀(wax) 및 기타 불순물을 제거하기 위해 수행됩니다.윈터리는 일반적으로 석유 정제시 가장 처음에 수행되며, 석유를 저온에서 유동성이 있는 물질과 그렇지 않은 물질로 분리합니다. 이 과정에서 석유에 포함된 파라핀 등의 불순물을 제거하여, 냉동점이 낮은 무연 경유나 등유를 얻을 수 있도록 합니다.
전기·전자
Q. 순간온수기의 원리는 무엇인가요? 어떻게 순간적으로 물을 뜨겁게 하죠?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.순간온수기는 냉수가 히터에 흐르면 히터 내부의 발열체(예: 전기나 가스)를 이용해 물을 뜨겁게 만드는 기계입니다.보통 히터에는 발열체 주위에 물이 흐르는 관이 있습니다. 냉수가 이 관을 통해 지나가면 발열체는 냉수를 뜨겁게 가열하고, 가열된 물은 바로 수도관으로 나가게 됩니다. 이 과정은 아주 빠르게 일어나므로, 뜨거운 물이 바로 나오는 것입니다.순간온수기는 물이 흐를 때마다 이러한 과정을 반복하므로, 물이 흐르는 한 계속해서 뜨거운 물을 공급할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 순간온수기는 전통적인 온수기와 비교했을 때 물을 뜨겁게 만드는데 필요한 시간과 에너지 소비가 적고, 공간도 작아서 설치하기 용이하다는 장점이 있습니다.
전기·전자
Q. 전기는 생산후 소비하지 않으면 왜 소멸되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.전기는 질량이 없는 전자의 운동에너지로 이루어진 에너지 형태입니다. 전기를 생산하면 전자가 일정한 속도로 이동하며 에너지를 저장합니다. 그러나 전자가 이동하는 동안 전기에너지는 일정한 지점에 머무르지 않습니다. 전자는 일정한 속도로 움직이면서 전기 회로를 통해 다른 물질에 전달됩니다.따라서 전기는 생산 후 소비되지 않으면 전자가 이동하는 과정에서 전기 에너지는 다른 물질에 전달되어 소멸됩니다. 예를 들어 전기가 전선을 통해 전등에 공급되면 전자는 전등의 필라멘트를 통해 흐르면서 에너지를 방출하고, 이는 빛과 열로 변환됩니다. 전기 에너지는 따라서 물질을 통해 이동하며 사용되고, 전기가 소비되면 에너지도 함께 소멸됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에 있는 별은 어떻게 소멸이 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주에 있는 별은 다양한 방식으로 소멸할 수 있습니다. 가장 일반적인 방법은 자신의 연료를 모두 사용한 후 축소되는 것입니다. 이 때, 별은 더 이상 열과 빛을 방출하지 않고 차가워지며, 이를 '흑점'(Black dwarf)이라고 부릅니다. 하지만 현재까지는 흑점이 발견되지 않았으며, 외부의 물체와 충돌하거나, 다른 별과의 상호작용 등 다른 요인들로 인해 소멸할 가능성도 있습니다.더욱 대담한 소멸 방식으로는 슈퍼노바(Supernova)가 있습니다. 이는 더 많은 에너지를 방출하는 대규모 버전의 흑점으로, 별 내부에서 발생하는 원자핵 융합 반응의 균형이 깨지면서 발생합니다. 슈퍼노바는 매우 강한 방사선과 입자를 방출하여, 우주에 많은 물질을 산출하며, 가끔은 새로운 별이 탄생할 때의 중심에도 되기도 합니다.마지막으로, 더 큰 별들은 블랙홀(Black hole)이라는 다른 소멸 방식을 택할 수 있습니다. 이는 별의 중력이 충분히 커져, 어떤 입자도 탈출할 수 없게 되어 흡수되는 것입니다. 이 과정에서 매우 강한 중력장이 형성되어 우주의 모든 물질을 흡수하게 되므로, 블랙홀은 우주에서 가장 강력한 역할 중 하나입니다.
전기·전자
Q. 원통형 베터리와 각형 베터리의 차이점이 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.원통형 배터리와 각형 배터리의 가장 큰 차이점은 그 형태입니다.원통형 배터리는 원통 형태로 되어 있으며, 일반적으로 AAA, AA, C, D 등의 크기로 사용됩니다. 이러한 배터리는 대체로 저전력 기기에 사용되며, 비교적 저렴한 가격대에 구매할 수 있습니다. 또한 일반적으로 충전식으로 사용되며, 많은 경우 전원 공급이 상대적으로 안정적이므로 시계, 라디오, 플래시 등에 널리 사용됩니다.각형 배터리는 사각형, 육각형 등 다양한 형태로 제작됩니다. 이러한 배터리는 대체로 높은 전력을 요구하는 기기에 사용되며, 예를 들어 랩탑 컴퓨터, 스마트폰, 전자칫솔 등에 사용됩니다. 일반적으로 충전이 불가능한 비충전형 배터리와, 충전이 가능한 충전식 배터리로 나뉩니다. 또한 충전식 각형 배터리는 원통형 충전식 배터리보다 충전 횟수가 적고, 가격이 더 비싸지만, 더 높은 전력 공급이 가능하다는 장점이 있습니다.따라서, 원통형 배터리와 각형 배터리는 사용하는 기기의 전력 요구량과 배터리 형태에 따라 선택되어야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 대변,소변은 어떻게 보나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주에서 대변과 소변을 보는 것은 현재까지는 사실상 불가능합니다. 이는 다음과 같은 이유들 때문입니다.거의 대부분의 우주 탐사 장비는 현재까지는 우주선 내부에서만 작동합니다. 따라서 지구와 같은 환경에서 처리되는 것과는 달리, 탐사 장비 내부에서 처리되는 경우가 대부분입니다.대변과 소변은 유기적인 물질로 구성되어 있으며, 우주에서의 유기 화합물은 빛, 열, 산화 등에 의해 매우 빠르게 분해됩니다. 이는 우주 환경이 극도로 건조하고, 자외선, 고에너지 입자 등의 방사선에 노출되기 때문입니다.대변과 소변은 사람의 생리적인 기능에 따라서 발생하는 물질로, 우주 탐사를 수행하는 우주인은 대변과 소변을 우주선 내부의 특수한 시스템을 통해 처리합니다. 따라서 우주선 외부에서 대변과 소변을 직접 볼 수 있는 경우는 거의 없습니다.따라서 현재까지는 대변과 소변이 어떻게 보이는지에 대한 연구나 관찰은 이루어지지 않았습니다.
물리
Q. 베르누이의 법칙은 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.베르누이의 법칙은 이항 분포에서 파생된 개념으로서, 두 가지 가능한 결과 중 하나가 나올 확률이 p인 시행을 n번 반복할 때, k번 성공할 확률을 나타내는 공식입니다.베르누이의 법칙에서 성공 확률을 p, 실패 확률을 q(=1-p)라고 하면, n번의 시행에서 k번 성공할 확률은 다음과 같이 계산됩니다.P(k) = (n choose k) * p^k * q^(n-k)여기서 (n choose k)는 "n개 중에서 k개를 선택하는 경우의 수"를 의미합니다. 이는 조합(combination)이라고도 부르며, 다음과 같이 계산됩니다.(n choose k) = n! / (k! * (n-k)!)여기서 n!은 n 팩토리얼을 의미하며, n! = n * (n-1) * (n-2) * ... * 2 * 1 입니다.베르누이의 법칙은 이항 분포와 관련이 깊으며, 이항 분포는 독립적인 베르누이 시행을 n번 반복했을 때, 성공 횟수가 이항 분포를 따르는 확률 분포입니다.
전기·전자
Q. 고주파와 저주파의 차이와 효과에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.고주파와 저주파는 전자기파의 주파수 범위를 나타내는 용어입니다.고주파는 일반적으로 3kHz에서 300GHz 사이의 주파수를 갖는 전자기파를 의미합니다. 고주파 전자기파는 빛, 라디오, TV, 휴대전화 등에 사용됩니다. 고주파 전자기파는 자외선, X선 및 감마선과 같은 고에너지 전자기파와 매우 유사합니다. 고주파 전자기파는 물질과 상호 작용하며 피부 표면에 흡수되어 체내 조직을 가열할 수 있습니다.반면, 저주파는 일반적으로 3Hz에서 3kHz 사이의 주파수를 갖는 전자기파를 의미합니다. 저주파 전자기파는 직류 전기 및 자기장, 전기 유도 및 전기 충격 기술 등에 사용됩니다. 저주파 전자기파는 대개 높은 에너지를 갖지 않으므로, 인체에 미치는 영향은 제한적입니다. 그러나 충격적인 전기 자극은 근육 수축 및 통증을 유발할 수 있습니다.고주파와 저주파의 효과는 사용하는 방식에 따라 달라집니다. 고주파 전자기파는 체내 조직을 가열하여 혈액순환을 촉진하고 근육을 이완시키는 등의 효과가 있습니다. 또한, 뇌파를 자극하여 집중력을 향상시키는 효과도 있습니다. 반면에, 저주파 전자기파는 근육 수축 및 통증 완화에 사용됩니다.그러나 고주파 및 저주파 치료는 사용에 따라 부작용이 발생할 수 있으며, 특히 고주파 전자기파 치료는 오랜 기간 동안 사용할 경우 체내 조직에 미치는 영향이 크기 때문에 적절한 사용 방법과 시간을 지켜야 합니다. 따라서, 전자기파 치료는 전문가의 지도하에 안전하게 진행되어야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학중 태양의 자전주기가 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.네, 태양은 자전주기를 가지고 있습니다. 태양의 자전주기는 약 11년입니다. 이는 태양의 자기장이 일정 주기로 바뀌는 주기로, 이러한 변화는 태양 흑점의 수와 같은 태양 활동에 영향을 미칩니다. 이러한 활동은 지구의 기후와 우주 환경에 영향을 미치기도 합니다. 11년 주기는 태양 활동의 평균 주기이지만, 때로는 9년에서 14년까지의 범위 내에서 변동할 수도 있습니다.