안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
기계공학
Q. 버스에서 갑자기 브레이크를 잡을 때 왜 몸이 앞으로 튀어나갈까요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.버스나 차량 등에서 갑작스럽게 브레이크를 밟을 때 몸이 앞으로 튀어나가는 이유는 뉴턴의 운동 법칙에 기반합니다. 뉴턴의 운동 법칙에 따르면, 질량이 있는 물체가 가속도를 받으면 그 물체는 힘의 방향과 반대 방향으로 움직입니다. 따라서 브레이크를 밟을 때 차량이 급정거하면, 더 이상 전진하는 힘을 받지 못하고 브레이크와 바닥면 사이에서 마찰력을 받게 됩니다. 그러면서 차량과 함께 앉아있는 우리 몸도 전진하는 힘을 받지 못하게 되어 이동 방향과 반대 방향으로 움직이게 됩니다. 이러한 이유로 브레이크를 밟을 때 몸이 앞으로 튀어나가는 것입니다.
화학
Q. 탄소 중립 기술: 지구 온난화 대응을 위한 혁신은 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 재생에너지: 재생에너지는 탄소 중립을 위한 중요한 기술입니다. 햇볕, 바람, 물, 지열 등의 자연원을 이용하여 전기를 생산하는 재생에너지 시스템은 화석 연료에 의한 온실가스 배출을 대폭 줄일 수 있습니다.2. 탄소 포집 및 저장: 탄소 포집 및 저장 기술은 온실가스 배출원인인 이산화탄소를 포집하여 지구로부터 분리하고 지하에 저장하는 기술입니다. 이를 통해 대기 중 이산화탄소 농도를 감소시키고 지구 온난화를 완화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.3. 에너지 효율화: 에너지 효율화 기술은 더 적은 양의 에너지로 더 많은 작업을 수행할 수 있도록 돕는 기술입니다. 건물, 산업, 교통 등 다양한 분야에서 에너지를 효율적으로 사용함으로써 온실가스 배출을 감소시킬 수 있습니다.
생물·생명
Q. 녹색이 눈 건강에 좋은 원인은 뭔가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 안정감과 휴식 효과: 녹색은 자연에서 가장 풍부하게 나타나는 색상 중 하나입니다. 자연환경에서 녹색을 보는 것은 우리의 눈과 뇌에 안정감과 휴식을 줄 수 있습니다. 오랜 시간 동안 화면이나 밝은 조명에 노출되는 현대 사회에서는 녹색을 통해 눈의 피로를 완화시킬 수 있습니다.2. 중간 파장 길이: 녹색은 전자기파 스펙트럼에서 중간 파장 길이에 위치한 색상입니다. 이러한 파장은 눈의 조절 능력에 가장 적합하며, 눈의 굴절 및 초점 조절을 도와 시력을 향상시킬 수 있습니다.3. 색상 대비 개선: 녹색은 다른 색상과의 대비를 향상시키는 효과가 있습니다. 눈이 녹색을 인식하면 다른 색상과의 경계를 더 명확하게 인식할 수 있어 시각적인 선명도와 명암을 개선시킬 수 있습니다.4. 자연 소통: 인간은 원래 자연과 밀접한 관계에 있습니다. 녹색은 자연의 식물이나 나무와 연관되어 있어 자연과의 소통과 상호작용을 촉진시키는 효과가 있습니다
지구과학·천문우주
Q. 비가 오지도 않았는데 무지개가 생기는 원인은?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 물방울과 태양광: 무지개는 태양 광선이 물방울에 반사되고 굴절되는 현상에 의해 생깁니다. 비가 내리지 않았을 때에도 대기 중에 일부 물방울이 존재할 수 있고, 태양광이 이러한 물방울에 반사되고 굴절되면서 무지개가 형성될 수 있습니다.2. 이슬과 구름: 이슬은 공기가 냉각되어 물방울이 형성되는 현상을 말합니다. 이슬이 물방울로 형성되는 과정에서도 태양 광선이 굴절되어 무지개가 생길 수 있습니다. 또한, 구름도 물방울로 이루어져 있기 때문에 태양 광선이 구름을 통과할 때에도 무지개가 나타날 수 있습니다.3. 다른 자연 현상: 비가 오지 않았을 때에도 다른 자연 현상이 무지개를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 폭풍우가 지나간 후에는 태양 광선이 구름 사이로 비추면서 무지개가 나타날 수 있습니다. 또는 폭풍우가 일어나기 전에는 대기 중에 파장이 다른 빛이 혼합되어 무지개가 생길 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 아주 오래 전에 유인 우주선이 달착륙에 성공했는데, 최근엔 거의 없는 이유는?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 우주 탐사의 목표 변화: 달 착륙은 당시에는 대형 우주 경쟁의 일환으로 이루어진 것이었습니다. 하지만 현재에는 우주 탐사의 목표가 이전과 다소 변화했습니다. 우주 탐사의 초점은 지구 외의 행성, 위성, 외계 생명체 등 다른 천체들에 대한 연구로 이동했습니다.2. 비용과 기술적인 도전: 달 착륙은 막대한 비용이 들며 기술적인 도전도 많이 수반됩니다. 최근의 우주 탐사는 보다 비용 효율적이고 실용적인 임무에 초점을 맞추는 경향이 있습니다. 이는 달 착륙에 필요한 기술과 자원 투입이 많아서 현재에는 더 복잡하고 비용이 많이 드는 임무로 여겨집니다.3. 국제 협력과 민간 기업의 참여: 최근에는 국제 협력과 민간 기업의 참여가 우주 탐사에 큰 역할을 하고 있습니다. 국가 간 협력 프로그램이나 민간 기업들이 우주 탐사를 주도하면서 우주 활동이 다양해졌고, 이로 인해 달 착륙과 같은 임무는 상대적으로 적게 이루어지고 있습니다.4. 미래의 잠재적인 계획: 비록 최근에는 달 착륙이 적게 이루어지고 있지만, 미래에는 다시 달과 같은 목표를 가지고 있는 우주 탐사 임무가 등장할 수 있습니다. 다양한 국가와 기업들이 달 및 다른 천체에 대한 관심을 지속적으로 보이고 있으며, 이를 향한 노력과 연구가 계속되고 있습니다.
전기·전자
Q. 자녀들에게 기본적인 과학 교육은 어떻게 시키면 되나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 실험과 체험: 자녀들에게 과학을 가까이 다가가게 하기 위해 실험과 체험 활동을 제공해 보세요. 간단한 실험을 진행하거나 자연 환경을 탐구하는 등의 체험을 통해 자녀들의 호기심과 탐구력을 자극할 수 있습니다.2. 도서와 영상 자료: 과학에 관련된 도서와 영상 자료를 활용하여 자녀들이 스스로 학습할 수 있는 기회를 제공해 보세요. 과학적인 개념과 실험 방법에 대한 흥미롭고 쉽게 이해할 수 있는 자료들을 활용하면 도움이 될 것입니다.3. 관찰과 질문: 자녀들을 관찰하고 질문을 유도하는 것은 과학적 사고력을 키우는 데 도움이 됩니다. 주변의 자연 현상이나 일상 생활에서 발생하는 현상에 대해 자녀들과 함께 관찰하고 질문해 보면서 현상의 원리를 이해하도록 도와주세요.
생물·생명
Q. 사람의 유전중 상염색체란 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.사람의 유전체는 23쌍의 염색체로 구성되어 있습니다. 이 중 22쌍은 자동사이드로솜 염색체이고, 나머지 1쌍은 성염색체입니다. 성염색체는 생물의 성별을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.성염색체 중 상염색체는 일반적으로 여성에게서 두 개가 존재하고, 남성에게서는 하나가 존재합니다. 여성은 두 개의 상염색체를 XX로 가지고 있으며, 남성은 한 개의 상염색체와 하나의 염색체인 XY를 가지고 있습니다. 이로 인해 남성은 상염색체가 Y로 결정되는 성별을 가지게 되고, 여성은 상염색체가 X로 결정되는 성별을 가지게 됩니다.상염색체는 유전적인 특성을 결정하는 데에도 영향을 줍니다. 예를 들어, X염색체에 위치한 유전자들은 여성에게서는 두 개의 복사본을 가지지만, 남성에게서는 하나의 복사본만 가지게 됩니다. 이로 인해 일부 유전적인 질환은 상염색체의 유전자에 의해 영향을 받을 수 있습니다.
생물·생명
Q. 사람의 염색체는 아버지와 어머니 염색체를 받아서 자식이 태어납니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.맞습니다. 사람의 염색체는 아버지와 어머니로부터 상속됩니다. 돌연변이는 염색체의 변형이나 변이로 인해 발생하는데, 이는 유전적인 원인이 될 수 있습니다. 돌연변이는 다양한 형태로 나타날 수 있으며, 이는 유전자의 변화나 염색체의 구조적인 문제로 인해 발생할 수 있습니다.돌연변이는 자연적인 과정으로 발생할 수도 있고, 환경적인 요소에 의해 유발될 수도 있습니다. 일부 돌연변이는 유용한 변화를 가져오거나 새로운 특성을 형성할 수 있지만, 다른 돌연변이는 유해한 영향을 줄 수도 있습니다.돌연변이를 완전히 방지하는 것은 어렵습니다. 왜냐하면 돌연변이는 자연적인 유전 과정의 일부이며, 환경적인 요소에 의해 영향을 받을 수 있기 때문입니다. 그러나 유전적인 질병이나 유해한 돌연변이의 발생을 줄이기 위해 다음과 같은 접근 방법들이 있을 수 있습니다:
지구과학·천문우주
Q. 태양 극대기는 무엇을 말하는지 알려주세요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.맞습니다! 태양 극대기는 태양 활동 주기 중 하나로, 태양의 자기장과 활동이 가장 활발한 시기입니다. 태양 극대기 주기는 약 11년 정도로 알려져 있으며, 이는 태양의 자기장이 일정한 주기로 변화하는 결과입니다.1. 태양 플레어: 태양 플레어는 태양의 표면에서 갑작스럽게 발생하는 밝은 광채로, 많은 양의 에너지가 방출됩니다. 이는 태양의 자기장에 저장된 에너지가 갑자기 해방되는 결과입니다. 태양 플레어는 라디오 파장에서의 강한 잡음을 일으키고, 우주 활동에 영향을 줄 수 있습니다.2. 태양 프로미넌스: 태양 프로미넌스는 태양 표면에서 솟아오른 가스의 거대한 구름 형태입니다. 이들은 주로 태양 플레어의 주변에 형성되며, 자기장의 영향을 받아 형성됩니다. 태양 프로미넌스는 태양의 대기를 통해 화학적인 반응을 일으키며, 지구 상의 광학적 현상인 오로라를 일으킬 수 있습니다.태양 극대기는 우주와 지구에 영향을 미치는 다양한 현상들을 유발할 수 있습니다. 이러한 영향은 우주기상학, 전파 통신, 위성 운영 등에 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 지구의 자기장과의 상호작용으로 인해 지구의 극광인 오로라가 발생하기도 합니다.
기계공학
Q. 완전한 자동차 자율주행 가능할까요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.완전한 자동차 자율주행은 현재까지 완전히 구현되지는 않았지만, 기술적으로 가능성이 탐구되고 있습니다. 자동차 자율주행 기술은 계속 발전하고 있으며, 많은 자동차 제조업체와 기술 기업들이 이 분야에 투자하고 있습니다.현재 수준의 자율주행 기술은 일부 도로와 조건에서 일정 수준의 자동화된 주행이 가능하도록 해줍니다. 예를 들어, 일부 자동차는 주행 중에 차선을 유지하고, 속도를 조절하며, 주변 차량과의 거리를 유지하는 등의 기능을 수행할 수 있습니다. 이러한 자율주행 시스템은 주행 안전성을 향상시키고 운전자의 부담을 줄여줄 수 있습니다.그러나 완전히 자율주행이 가능한 수준은 아직 도달하지 못했습니다. 자율주행을 위해서는 다양한 요소들을 고려해야 합니다. 이는 복잡한 도로 상황, 실시간 데이터 처리, 센서 기술, 인공지능 및 기계 학습 등을 포함합니다. 또한, 법적인 쟁점과 윤리적인 고민도 고려되어야 합니다.