안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 최초의 인류는 과연 배꼽이 있었을까요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.최초의 인류는 배꼽이 있었습니다. 배꼽은 태아와 어머니의 탯줄이 연결되는 부위로, 출생 후 탯줄이 떨어지면서 남게 됩니다. 따라서 태생을 통해 태어난 모든 생물은 배꼽을 가지고 있습니다. 최초의 인류는 태생을 통해 태어났기 때문에 배꼽이 있었을 것입니다.일부 사람들은 최초의 인류는 배꼽이 없었을 것이라고 주장하기도 합니다. 그 이유는 최초의 인류가 탯줄을 통해 영양분을 공급받지 않고, 다른 방식으로 영양분을 공급받았을 것이라는 가정에 근거합니다. 그러나 이러한 가설은 아직 검증되지 않았으며, 과학적으로 설득력이 있는 근거는 없습니다.
전기·전자
Q. 번개를 에너지 자원으로 사용할수는 없나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.번개는 엄청난 에너지를 가지고 있기 때문에 에너지 자원으로 사용될 수 있는 가능성이 있습니다. 번개 한 번의 에너지는 약 1억 와트로, 가정용 전기 1000가구를 1시간 동안 가동할 수 있는 정도입니다. 또한, 번개는 지구상에 고르게 분포되어 있기 때문에 전 세계적으로 사용할 수 있는 잠재적인 에너지 자원이 될 수 있습니다.그러나 번개를 에너지 자원으로 사용하는 데는 몇 가지 어려움이 있습니다. 먼저, 번개는 매우 불규칙하게 발생하기 때문에 전력을 안정적으로 공급하기 어렵습니다. 또한, 번개는 굉장히 강력한 전압과 전류를 가지고 있기 때문에 번개 에너지를 안전하게 수집하고 저장하는 기술이 필요합니다.그럼에도 불구하고, 번개 에너지를 활용하기 위한 연구는 활발히 진행되고 있습니다. 미국, 일본, 중국 등 여러 나라에서 번개 에너지를 수집하고 저장하는 기술을 개발하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 일부 실용화 사례도 나오고 있습니다.번개 에너지가 상용화된다면, 기존의 화석 연료에 의존하는 에너지 체계를 대체할 수 있는 잠재력이 있습니다. 또한, 번개 에너지는 재생 가능 에너지이기 때문에 온실가스를 배출하지 않아 환경 친화적이라는 장점이 있습니다.
전기·전자
Q. 왜 크로마키는 초록색이나 파란색인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.크로마키는 빛의 삼원색인 RGB(빨강, 초록, 파랑) 중 한 색을 배경으로 사용하여, 해당 색을 다른 배경으로 합성하는 기술입니다. 초록색과 파란색이 크로마키에 많이 사용되는 이유는 다음과 같습니다.인간 피부색과 보색 관계에 있어 피부색과 구분하기 쉽다.자연에서 보기 드문 색이기 때문에 배경과 구분하기 쉽다.카메라에서 컬러 필터링을 적용하기 쉽다.초록색은 인간 피부색과 보색 관계에 있기 때문에 피부색과 구분하기 쉽습니다. 파란색은 자연에서 보기 드문 색이기 때문에 배경과 구분하기 쉽습니다. 또한, 카메라에서 컬러 필터링을 적용하기 쉽기 때문에, 초록색이나 파란색을 제외한 모든 색을 다른 배경으로 합성할 수 있습니다.초록색과 파란색 중에서 어느 색을 사용하는지는 상황에 따라 다릅니다. 초록색은 자연에서 보기 드문 색이기 때문에, 자연 풍경을 배경으로 하는 영상에서 많이 사용됩니다. 파란색은 하늘이나 바다를 배경으로 하는 영상에서 많이 사용됩니다.
물리
Q. 무한동력이 가능하려면 어떤 조건들을 만족해야 하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.무한동력은 에너지 보존 법칙을 위반하는 것으로, 현재 과학적으로 불가능하다고 알려져 있습니다. 에너지 보존 법칙에 따르면, 고립계에서 에너지는 생성되거나 파괴되지 않고, 단지 형태가 바뀌거나 이동될 뿐입니다. 따라서 무한동력은 외부에서 에너지를 전혀 공급받지 않고 스스로 영원히 운동하며 일을 해야 하는데, 이는 에너지 보존 법칙에 어긋나는 것입니다.무한동력이 가능하려면 다음과 같은 조건들을 만족해야 합니다.외부에서 에너지를 공급받지 않고 계속 일을 할 수 있어야 합니다.계속 일을 하기 위해 순환 과정으로 이루어져야 하며, 1회 순환이 끝나면 처음 상태로 되돌아와야 합니다.순환과정이 한번 반복될 때마다 외부에 일정량의 일을 해야 합니다.
기계공학
Q. 완전 자율주행은 스스로 생각하고 컴퓨터가 운전하는 것인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.완전 자율주행은 스스로 생각하고 컴퓨터가 운전하는 것입니다. 완전 자율주행 차량은 주변 환경을 인식하고, 위험을 판단하고, 주행 경로를 계획하고, 자동차를 제어하는 모든 과정을 컴퓨터가 스스로 수행합니다. 운전자는 차량에 탑승해 있을 수 있지만, 운전 조작은 하지 않습니다.완전 자율주행은 아직 개발 초기 단계에 있지만, 기술의 발전 속도가 빠르게 진행되고 있습니다. 2023년 현재, 미국, 유럽, 중국 등 여러 나라에서 완전 자율주행 차량의 개발 및 실험이 활발하게 이루어지고 있습니다.완전 자율주행이 상용화되면, 교통사고 감소, 운전 편의성 향상, 새로운 비즈니스 창출 등의 다양한 이점이 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계 행성 중 지구 말고 사람이 살 수 있는 다른 행성이 있나요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.현재까지 알려진 바에 따르면, 태양계 행성 중 지구 말고 사람이 살 수 있는 행성은 없습니다. 현재 지구와 가장 유사한 조건을 갖춘 행성은 금성과 화성입니다. 그러나 금성은 대기가 너무 두껍고 온도가 높아 사람이 살 수 없으며, 화성은 대기가 얇고 자원이 부족하여 사람이 살기 어려운 환경입니다.태양계 밖에서는, 현재까지 5,000여 개의 외계 행성이 발견되었습니다. 이 중 일부 행성은 지구와 비슷한 조건을 갖추고 있어, 생명체가 살 수 있을 것으로 추측되고 있습니다. 그러나 아직까지 외계 행성에 생명체의 존재를 확실하게 확인한 사례는 없습니다.
화학
Q. 2차 전지의 개념이 궁금합니다. 알려주세요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.2차 전지란 방전된 후에도 충전을 통해 재사용이 가능한 전지를 말합니다. 1차 전지는 충전하여 재사용할 수 없는 전지로, 건전지나 알칼리 전지 등이 이에 해당합니다.2차 전지는 크게 양극, 음극, 전해액, 분리막으로 구성됩니다. 양극은 전자를 내보내는 역할을 하고, 음극은 전자를 받아들이는 역할을 합니다. 전해액은 양극과 음극 사이를 연결하여 이온을 이동시키는 역할을 하고, 분리막은 양극과 음극이 서로 닿지 않도록 막는 역할을 합니다.2차 전지는 양극과 음극의 종류에 따라 다양한 종류로 나눌 수 있습니다. 대표적인 2차 전지로는 리튬이온 전지, 납축전지, 니켈수소전지 등이 있습니다.리튬이온 전지는 현재 가장 널리 사용되는 2차 전지입니다. 에너지 밀도가 높고 출력이 좋아 휴대폰, 노트북, 전기자동차 등에 사용됩니다.납축전지는 가장 오래된 2차 전지 중 하나입니다. 내구성이 좋고 가격이 저렴하여 자동차, UPS 등 산업용으로 사용됩니다.니켈수소전지는 에너지 밀도가 높고 출력이 좋아 드론, 전기공구 등에 사용됩니다.2차 전지는 전기자동차, 에너지저장시스템(ESS), 휴대용 전자기기 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 2차 전지의 기술 발전으로 에너지 효율과 안전성이 향상되고 있으며, 다양한 분야에서 사용 범위가 확대되고 있습니다.
물리
Q. 흔드는 핫팩은 어떤 원리로 발열이 되는 것인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.흔드는 핫팩은 철의 산화 반응을 이용하여 발열이 되는 것입니다. 핫팩의 주성분은 철 가루, 활성탄, 소금, 수분 등으로 이루어져 있습니다. 핫팩의 겉 포장을 뜯고 주무르거나 흔들면, 안에 있는 철 가루가 산소와 만나 산화 반응을 일으키기 시작합니다. 이때 철과 산소가 가지고 있는 에너지의 합이 산화철이 가지고 있는 에너지보다 크기 때문에, 그 차이만큼의 에너지가 방출됩니다. 이때 방출되는 에너지의 대부분이 열에너지의 형태를 띠기 때문에 주변의 온도가 올라가는 발열반응이 되는 것입니다.철 가루는 산화 반응을 활발히 일으키기 위해 고운 분말 형태로 되어 있습니다. 또한, 활성탄과 소금은 촉매제 역할을 하여 산화 반응을 촉진합니다. 수분은 산화 반응을 위해 필요한 습기를 공급합니다.흔드는 핫팩을 흔들 때 더 따뜻해지는 이유는 철 가루가 산소와 더 많이 만나 산화 반응이 활성화되기 때문입니다. 흔들면 철 가루가 부직포의 구멍을 통해서 산소와 만나게 되고, 산화 반응이 더 활발하게 일어나기 때문에 온도가 더 빨리 올라가게 됩니다.흔드는 핫팩은 한 번 사용하면 다시 사용할 수 없지만, 사용하기 간편하고 휴대하기 편리하다는 장점이 있습니다. 또한, 화학 반응을 이용한 발열 방식이기 때문에 환경 오염이 적다는 장점도 있습니다.
전기·전자
Q. 주차장입구에 있는 차량인식 차단기의 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.주차장입구에 있는 차량인식 차단기는 주로 초음파 센서, 자기장 센서, 카메라 등을 이용하여 차량을 인식하고 차단합니다.초음파 센서는 차량의 접근을 감지하는 대표적인 방법입니다. 차량이 차단기에 가까워지면 초음파 센서가 차량의 반향을 감지하여 차단봉을 하강시키는 신호를 보냅니다.자기장 센서는 차량의 철제 부품에 의한 자기장의 변화를 감지하여 차량을 인식합니다. 차량이 차단기에 가까워지면 자기장 센서가 자기장의 변화를 감지하여 차단봉을 하강시키는 신호를 보냅니다.카메라는 차량의 번호판을 인식하여 차량을 인식합니다. 차량이 차단기에 가까워지면 카메라가 차량의 번호판을 촬영하여 번호판 인식 시스템에 전달합니다. 번호판 인식 시스템은 차량의 번호판을 확인하여 차단봉을 하강시키는 신호를 보냅니다.
토목공학
Q. 개미들은 비가 오는걸 알고있나요??
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.개미들은 비가 오는 것을 알고 있습니다. 개미는 습도에 매우 민감한 생물로, 비가 올 때에는 습도가 높아지기 때문에 이를 감지할 수 있습니다. 개미는 습도를 감지하는 감각 기관을 가지고 있으며, 이를 통해 비가 오는 것을 예측하고 이에 대비할 수 있습니다.비가 올 때에는 개미들이 다음과 같은 행동을 취합니다.둥지로 피신합니다.둥지의 입구를 막아 빗물이 들어오는 것을 방지합니다.둥지 내부를 건조하게 유지하기 위해 흙을 퍼다 놓습니다.개미는 비가 올 때에는 먹이를 구하기가 어려워지기 때문에, 비가 오기 전에 먹이를 많이 저장해 두는 것도 중요합니다.