안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 우리는 지구가 자전하는 것을 느끼지 못하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우리는 지구가 자전하는 것을 느끼지 못하는 이유는 우리가 지구와 함께 움직이기 때문입니다. 지구의 자전 속도는 매 시간 약 1,670 km/h로 매우 빠릅니다. 그러나 지구의 대기나 토지, 그리고 우리가 있는 건물이나 차량 등이 지구와 함께 움직이기 때문에 우리는 자전을 느끼지 못합니다.예를 들어, 비행기에서 하늘을 바라보면 구름이 빠르게 지나가는 것처럼 보이지만, 실제로는 비행기와 같은 속도로 이동하고 있기 때문에 느끼지 못합니다. 마찬가지로, 우리도 지구와 함께 움직이기 때문에 지구의 자전을 느끼지 못합니다.하지만 우리는 지구의 자전을 간접적으로 느낄 수 있는 현상도 있습니다. 예를 들어, 코리올리 효과(Coriolis effect)라는 현상은 지구의 회전에 의해 발생하는 것으로, 기상학에서는 태풍이나 허리케인의 회전 방향 등을 설명하는 데 이용됩니다. 또한, 명월관에서 별들이 이동하는 방향이나 위치도 지구의 자전에 의해 영향을 받습니다.
생물·생명
Q. 손톱이 자라나는 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.손톱은 표피 세포에서 생성됩니다. 표피 세포는 피부의 가장 바깥쪽 층인 표피층에 위치하며, 손톱 생성에 중요한 역할을 합니다.손톱은 표피 세포가 쌓여서 형성됩니다. 즉, 표피 세포들이 연속적으로 분열하여 쌓이면서 손톱이 자랍니다. 이러한 분열과 쌓임은 손톱의 기저부분에서 일어나며, 기저부는 손톱이 생기는 최초의 지점입니다.손톱은 세포가 쌓여 형성되기 때문에, 세포 간의 결합이 중요합니다. 이 결합을 강화하기 위해, 손톱 주변에는 손톱표 및 손톱매트릭스라는 부위가 존재합니다. 손톱표는 손톱을 지지하고 보호하는 역할을 하며, 손톱매트릭스는 손톱 생성에 필요한 세포를 제공합니다.손톱은 지속적으로 자라기 때문에, 손톱 생성에 필요한 영양소와 비타민을 충분히 섭취하는 것이 중요합니다. 또한, 손톱은 활동량에 따라 자라는 속도가 달라질 수 있으며, 손톱의 생김새와 굵기도 개인별로 차이가 있을 수 있습니다.
기계공학
Q. 기계설비중 유압과 공압의 용도가 궁금합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.유압과 공압은 기계설비에서 에너지 변환 및 전달을 위해 사용되는 기술입니다. 둘 다 압축기체를 사용하지만, 작동 원리와 용도가 다릅니다.유압은 유체를 사용하여 작동하는 기술로, 일반적으로 유동성이 높은 유체인 오일을 사용합니다. 유압은 큰 힘을 전달하거나 작동시키기 위해 사용됩니다. 유압 시스템은 일반적으로 유압 압력을 생성하는 펌프, 압력을 저장하고 분배하는 밸브, 압력을 변환하는 실린더 및 모터 등으로 구성됩니다. 예를 들어, 유압은 크레인이나 지게차와 같은 건설 및 산업 기계에서 사용됩니다.반면, 공압은 공기를 사용하여 작동하는 기술입니다. 공기는 유체보다 압축하기 쉽고, 부피가 작으며, 쉽게 이동할 수 있습니다. 공압은 일반적으로 작은 힘을 전달하거나 작동시키기 위해 사용됩니다. 공압 시스템은 일반적으로 공기를 생성하는 컴프레서, 공기를 저장하고 분배하는 밸브, 공기 압력을 변환하는 실린더 및 모터 등으로 구성됩니다. 예를 들어, 공압은 공장 자동화 및 생산 라인에서 사용됩니다.따라서, 유압은 큰 힘을 전달하는 데 사용되고, 공압은 작은 힘을 전달하는 데 사용됩니다. 두 기술 모두 기계설비 분야에서 널리 사용되며, 각각의 용도에 따라 적합한 기술을 선택하여 사용해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서는 어떻게 잠을 자나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.우주에서는 무중력 상태에서 생활하기 때문에, 잠자는 방법도 지구에서와는 다릅니다.ISS(국제우주정거장)와 같은 우주선에서는 잠을 잘 수 있는 환경을 제공하기 위해, 슬리핑백(Sleeping bag)과 같은 장비를 사용합니다. 슬리핑백은 특수한 소재로 만들어진 가벼운 침낭으로, 우주복 안에서 사용될 수 있도록 디자인되어 있습니다. 슬리핑백 안에서는 몸을 감싸는 형태로 느낌표 모양으로 구부러져 자는데, 이는 무중력 상태에서 자세를 유지하기 위함입니다.또한, 우주 비행사는 규칙적인 수면 패턴을 유지하도록 훈련을 받으며, 적절한 조명, 온도, 소음 등을 유지하여 최상의 수면 환경을 조성합니다. 그러나 우주에서 잠을 자는 것은 아직까지 우주 비행사들에게 도전적인 문제 중 하나입니다. 이러한 문제들은 우주 비행사들의 건강과 안전에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 지속적인 연구와 개선이 이루어지고 있습니다.
물리
Q. 제트기가 급강하하여 음속을 돌파할 때 폭 발음이 생기는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.제트기가 음속을 돌파할 때 발생하는 폭음은 초음파 이론에서 설명됩니다. 제트기가 비행 중에는 항공기의 앞부분에서 고속으로 이동하는 공기와 압축된 공기가 뒤로 이동하면서 파장을 만듭니다. 이 파장은 항공기의 꼬리 부분까지 이동하고, 꼬리 부분에서 파장이 분산되면서 폭음이 발생합니다.이 폭음은 "음향 장벽"을 깨는 속도인 음속과 관련이 있습니다. 음속 이상의 속도로 움직이는 물체는 음파를 만들며, 이 때 생기는 음파 파동은 공기 분자를 압축하고 이완시켜 음파가 전파됩니다. 그러나 음속 이상의 속도로 움직이는 물체가 지나가는 공기는 압축과 이완이 서로 매우 급격하게 일어나기 때문에 공기 분자들의 충돌이 매우 강력해져 음파가 서로 겹쳐서 파동이 형성됩니다.이런 과정에서 발생하는 폭음은 항공기가 초음파 이상의 속도로 움직이는 동안 초음파 파동이 서로 겹쳐서 형성되기 때문입니다. 이러한 폭음은 초음파 파동의 충돌로 인해 공기 분자가 격렬하게 충돌하면서 발생하는 충격파에 의해 발생합니다. 이러한 이유로 제트기가 음속 이상의 속도로 비행할 때 폭음이 발생합니다.
물리
Q. 무게 단위인 kg의 유래는 무엇인지요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.kg는 "킬로그램"을 나타내는 단위입니다. 이 단위는 프랑스의 천문학자인 Antoine Lavoisier와 Pierre-Simon Laplace가 제안했습니다.당시 프랑스는 정치적으로 혼란스러운 상황이었고, 이에 따라 계량법도 혼돈스러웠습니다. 그래서 프랑스 정부는 무게와 관련된 문제를 해결하기 위해 Lavoisier와 Laplace에게 초점을 맞춘 새로운 계량법을 개발하도록 지시했습니다.그들은 분자량과 원자량을 정확하게 측정하기 위해 기준물질로서 순수한 물과 공기를 사용하기로 결정했습니다. 이것은 "미터", "그램" 및 "초"와 같은 단위를 정의하는 데 사용되었습니다.킬로그램은 이 계량법에서 무게의 기준 단위로 사용되었습니다. 처음에는 1리터의 물의 질량을 기준으로 하였지만, 1889년에 프랑스 파리에 위치한 국제미터기준국제위원회에서 제작된 밀리그램 큐브의 질량을 기준으로 하게 되었습니다. 이 큐브의 질량은 정확히 1/1000kg이며, 이후로 킬로그램의 정확한 질량은 이 큐브를 기준으로 측정되고 있습니다.
전기·전자
Q. 전선 위에 설치된 선은 무엇인지요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.전선 위에 설치된 선이 어떤 것인지는 상황에 따라 다를 수 있습니다. 그러나 보통 전선 위에 설치된 선 중 가장 일반적인 것은 전화선 또는 인터넷선입니다.전화선은 주로 전화 통신을 위해 사용되며, 인터넷선은 인터넷 통신을 위해 사용됩니다. 이들 선은 전력공사에서 사용하는 전기선과는 구조와 용도가 다르며, 전기를 공급하는 역할을 하지 않습니다.그러나 일부 상황에서는 전력공사에서 전기선과 함께 전화선이나 인터넷선을 같은 전봇대나 전선에 설치하기도 합니다. 이 경우에는 각각의 전선이 서로 분리되어 있으며, 전기선과 다른 전선들 사이에는 충분한 간격과 절연체가 사용되어 있어 전기적으로 격리되어 있습니다.
생물·생명
Q. DNA로 어떻게 범인을 잡을 수 있는 것일까요? 신기합니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.DNA는 우리의 유전 정보를 담고 있는 유전물질로서, 개인마다 다르게 구성되어 있습니다. 따라서 범죄 현장에서 발견된 DNA 샘플과 용의자의 DNA 샘플을 비교하면 범인을 찾아낼 수 있습니다.DNA 분석 기술은 크게 두 가지로 나뉩니다. 첫 번째는 STR(short tandem repeat) 분석 기술로서, 특정 부위의 DNA 일부를 채취하여 PCR(Polymerase Chain Reaction) 기술을 이용해 증폭시킨 후, 특정 길이의 단일 염기서열을 분석하여 개인의 DNA 프로필을 작성하는 기술입니다. 두 번째는 전체 DNA 염기서열 분석 기술로서, 개인의 전체 DNA 염기서열을 분석하여 개인의 DNA 프로필을 작성하는 기술입니다.범죄 현장에서는 보통 STR 분석 기술을 이용하여, 현장에서 발견된 DNA 샘플을 채취하고, 이를 분석하여 용의자와 일치하는 DNA 프로필을 확인합니다. 이후에는 용의자의 DNA 샘플을 채취하여 같은 방식으로 분석한 후, 두 DNA 프로필이 일치하는지 여부를 확인하여 범인을 찾아냅니다.DNA 분석 기술은 범죄 수사에서 매우 유용하게 사용되며, 범죄 현장에서 발견된 혈흔, 탄피, 침절 등의 DNA 샘플을 이용하여 범인을 추적하는데 많은 도움을 줍니다.
생물·생명
Q. 철새는 V자 비행을 합니다. 그러면 뒤에 따라오는 철새는 힘이 들든다고 하죠.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.V자 비행을 하는 철새는 서로 균형을 맞추기 위해 앞선 철새의 후미 부분에서 발생하는 상승 기류를 이용합니다. 이 상승 기류를 이용하면 앞선 철새의 날개판이 만들어내는 공기의 압력이 적어져서 뒤따르는 철새가 비교적 적은 힘으로 비행할 수 있게 됩니다.따라서, 일반적으로 뒤따르는 철새는 앞선 철새에 비해 상대적으로 적은 힘으로 비행을 할 수 있으므로, 앞선 철새보다 더 많은 체력을 보존할 수 있게 됩니다. 그러나 철새의 순서가 변경되면서 철새들이 번갈아가며 앞, 뒤를 바꾸는 경우도 있으며, 뒤따르는 철새가 더 많은 힘을 들여야 하는 경우도 있을 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전봇대에 설치된 변압기 갯수 문의 입니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.제가 인터넷 상에서 위치한 전봇대에 설치된 변압기의 갯수를 파악하는 것은 불가능합니다. 전봇대가 속한 지역의 전력공사나 관련 당국에 문의하시는 것이 가장 확실한 방법일 것입니다. 전력공사나 당국은 해당 지역에 설치된 전봇대와 변압기에 대한 정보를 가지고 있을 것입니다.