안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
전기·전자
Q. 빛의 속도는 어떻게 계산이 되는 것인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.빛의 속도인 "c"는 일반적으로 299,792,458 미터/초로 표기됩니다. 이 값은 국제적으로 정의되어 있으며, 빛이 빈공간에서 진행하는 속도를 나타냅니다. 빛의 속도는 알버트 아인슈타인의 상대성 이론에 의해 발견되었습니다. 이론적으로, 빛은 빈공간에서 최고 속도로 진행하며, 이 속도는 모든 관성계에서 동일합니다. 빛의 속도를 계산하기 위해서는 시간과 거리의 관계를 이용합니다. 속도는 거리를 시간으로 나눈 것이기 때문에, 빛의 속도는 빛이 이동하는 거리를 빛이 이동하는 시간으로 나눈 것입니다. 예를 들어, 만약 빛이 299,792,458 미터를 1초 동안 이동한다면, 그것은 299,792,458 미터/초의 속도로 이동하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성의 대기나 표면이 붉은 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 철 산화물: 화성의 토양과 암석에는 철이 풍부하게 포함되어 있습니다. 이 철은 산화되어 적갈색인 철 산화물로 나타납니다. 특히 화성 토양의 표면에는 적갈색의 먼지가 쌓여 있어 화성의 표면이 붉게 보입니다.2. 황화물: 화성 대기에는 황화물이 많이 존재합니다. 황화물은 노란색에서 붉은 색깔을 띠는데, 이로 인해 화성의 대기가 붉게 보일 수 있습니다.3. 태양광 산란: 화성은 태양으로부터 받은 태양광을 반사하고 산란시킵니다. 이 과정에서 태양광의 파장 중에서 빨간색과 주황색이 더 많이 산란되므로, 화성의 대기와 표면은 붉게 비추어집니다.
지구과학·천문우주
Q. 목성의 위성들이 지동설의 증거인 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 이오의 화산 작용: 이오는 화산 활동이 매우 활발한 위성으로 알려져 있습니다. 이오의 표면에는 수많은 화산 지형과 화산 분출물이 관측되는데, 이는 이오의 내부에서 열이 발생하고 있는 것을 시사합니다. 이러한 화산 활동은 이오의 내부에서 지열 활동이 발생하고 있다는 증거로 간주됩니다.2. 유로파의 얼음 지표: 유로파는 목성의 위성 중에서 가장 부드러운 표면을 가지고 있습니다. 이는 유로파의 표면이 대부분 얼음으로 이루어져 있음을 의미합니다. 또한, 유로파의 표면에는 강한 지질적 변형이 관측되는데, 이는 유로파의 내부에서 열로 인해 얼음이 녹아 흐르고 있는 것을 시사합니다.3. 가니메데와 칼리스토의 자기장: 가니메데와 칼리스토는 자기장을 가지고 있습니다. 이는 이들 위성의 내부에서 전기적인 활동이 발생하고 있는 것을 나타냅니다. 이들 위성의 자기장은 지동설의 결과로서, 위성 내부에서 액체로 된 외부 핵이 회전에 의해 자기장을 생성하고 있는 것으로 추정됩니다.
전기·전자
Q. 잠을 잘때 완전히 빛이 하나도 없게 자는 것과 밝은 곳에서 자는 것에 잠의 효과 면에서 어떤 차이가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 멜라토닌 분비: 멜라토닌은 우리의 체내 시계에 의해 조절되는 호르몬으로, 잠을 잘 수 있도록 도와줍니다. 어두운 환경에서 자면 체내 멜라토닌 분비가 증가하므로, 자연스럽게 잠을 잘 수 있습니다. 그러나 밝은 곳에서 자면 멜라토닌 분비가 억제되어 수면의 질과 깊이에 영향을 줄 수 있습니다.2. 수면의 자극: 밝은 곳에서 자면 빛이 잠을 방해할 수 있습니다. 빛은 우리의 눈을 자극하고 깨어있는 상태를 유지시킬 수 있습니다. 어두운 환경에서 자는 것은 자극을 최소화하고 뇌가 편안한 상태로 수면에 집중할 수 있도록 도와줍니다.3. 생체 리듬: 우리의 생체 리듬은 자연적으로 어두운 시간에 수면 상태로 들어가고, 밝은 시간에 깨어있는 상태를 유지하는 경향이 있습니다. 따라서 자연스럽게 어두운 환경에서 자는 것이 우리의 생체 리듬에 더 잘 부합할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 달은 스스로 빛을 내지 못하는 위성입니다. 그런데 밤에 보면 밝은 노란색으로 보입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.맞습니다. 달은 스스로 빛을 내지 못하는 천체입니다. 하지만 달은 지구에서 비롯되는 햇빛을 반사하여 밝게 보이게 됩니다. 달이 보이는 색은 지구 대기의 영향을 받아 조금씩 다르게 보일 수 있습니다. 그러나 일반적으로 밤하늘에서 달이 보이는 노란색은 달이 비교적 낮게 떠 있는 경우에 나타납니다. 이는 지평선 근처에서 지구 대기를 통과하면서 붉은 빛이 더 많이 흡수되기 때문입니다. 이 때문에 태양에서 비롯된 빛 중 파장이 긴 붉은 빛이 더 많이 지구에 도달하게 되어, 달이 노란색으로 보이게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 혜성의 꼬리는 빛이 나는이유가?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.혜성은 태양계 외곽 지역에서 유래한 얼음과 먼지 등의 물질로 이루어진 천체입니다. 혜성이 태양에 가까워지면, 이 얼음과 먼지 등의 물질이 태양열에 의해 증발하면서 꼬리가 형성됩니다.즉, 혜성의 꼬리는 태양에 가까워졌을 때 혜성의 표면에서 증발한 물질이 태양과 상호작용하면서 발생하는 것입니다. 이 과정에서 물질은 태양 방향으로 향하면서 햇빛을 반사하고, 이 때문에 꼬리에서 빛이 나타나게 됩니다.또한, 혜성의 꼬리는 태양과의 거리에 따라 크기와 모양이 변하는데, 이는 꼬리가 태양과 가까워질수록 물질이 빠르게 증발하면서 꼬리가 길어지고, 멀어질수록 물질이 더 느리게 증발하면서 꼬리가 짧아지기 때문입니다.
생물·생명
Q. 도마뱀의 꼬리는 어떻게 재생되나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.도마뱀의 꼬리는 재생능력이 뛰어나기로 알려져 있습니다. 만약 도마뱀의 꼬리가 상처나 손상을 입으면, 꼬리의 일부 또는 전체가 자동으로 떨어지게 됩니다. 이 과정을 자외선 사이토카인증이라고 합니다. 꼬리의 자동 탈락은 도마뱀의 생존 전략 중 하나로서, 적의 공격으로부터 도마뱀을 보호하기 위한 방어 메커니즘입니다. 꼬리가 떨어지면 상처 부위에서 혈관이 자동적으로 수축하여 출혈을 막고, 꼬리의 분리 부위에서 피부가 빠르게 봉합됩니다.그리고 재생 과정이 시작됩니다. 재생을 위해 꼬리의 분리 부위에서 새로운 조직들이 형성되고, 세포 분열이 일어나면서 새로운 꼬리가 재생됩니다. 재생된 꼬리는 기존 꼬리와 유사한 외모와 기능을 가지게 됩니다.
화학
Q. 탄소가 많을 수록 철은 단단해지나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.네, 탄소는 철 및 강의 강도에 중요한 영향을 미칩니다. 탄소 함량이 강에 추가됨으로써 강의 경도와 강도가 증가할 수 있습니다. 이는 탄소의 추가로 인해 강 내부의 결정 구조가 변화하고, 강의 결정마디 간에 형성되는 경화된 영역이 증가하기 때문입니다.일반적으로 강은 탄소 함량이 높을수록 더 높은 강도를 가집니다. 강의 탄소 함량은 주로 강 종류에 따라 다르며, 일반적으로 탄소 함량이 0.2-0.3%일 때 최대 강도를 나타냅니다. 그 이상의 탄소 함량은 강의 취성과 가공성을 저하시킬 수 있습니다.
생물·생명
Q. 공룡시대에 존재했던 익룡은 깃털이 있었나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.네, 공룡 시대에 존재했던 일부 종류의 공룡은 깃털이 있었습니다. 최근의 연구 결과에 따르면, 일부 공룡 종은 깃털이나 깃털과 비슷한 구조를 가지고 있었을 것으로 추정됩니다. 예를 들면, 알로사우루스, 벨로시라프토르, 시노사우루스 등이 깃털을 가진 공룡의 예입니다.깃털은 원래 조류의 특징으로 알려져 있지만, 깃털을 가진 공룡은 공룡과 조류 사이의 진화적 관계를 나타내는 중요한 증거로 여겨지고 있습니다. 이러한 깃털은 보호나 체온 조절과 같은 기능을 수행했을 가능성이 있으며, 일부 종류의 공룡에서는 화려한 깃털이 색깔과 패턴을 보여줄 수도 있었을 것으로 생각됩니다.
전기·전자
Q. 공중에 흐르는 전자기파와 도선에 흐르는 전기의 진행속도는 동일한가요???
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.무선 통신에 이용하는 전자기파의 공중 전파 속도는 빛의 속도와 거의 동일합니다. 빛의 속도는 '빛의 이론적인 속도'로 알려진 299,792,458 미터/초인데, 이는 일반적으로 전자기파의 전파 속도로 사용됩니다.도체에 흐르는 전류의 전자기파의 속도는 공중의 전자기파와는 다릅니다. 도체 내에서 전자는 전자기파보다 훨씬 느리게 이동합니다. 이는 전자가 도체 내의 입자와 상호작용하며 진행하는 데에 의해 발생합니다. 도체 내에서 전자기파의 속도는 공중의 전자기파의 속도보다 훨씬 느립니다.