안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
화학
Q. 얼음물보다 흐르는 물에 열교환이 더 빨리 일어나나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.흐르는 물은 정지한 물에 비해 더 많은 표면적을 가지고 있습니다. 물이 흐를 때, 더 많은 부분이 공기와 접촉하게 되어 열을 주고 받을 수 있습니다. 이는 열 교환을 촉진시키고, 열 전달 속도를 높일 수 있습니다. 흐르는 물은 열 전달을 돕는 대류 현상을 유발합니다. 흐르는 물은 입자들이 계속해서 혼합되며, 열을 운반하는 데에 효과적입니다. 이에 따라 열이 빠르게 분산되고, 열 교환도 빠르게 이루어집니다.
화학
Q. 호르몬이 많아지면 수용체가 발현이 증가하나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.네, 호르몬의 농도가 증가하면 해당 호르몬을 수용하는 수용체의 발현도 증가할 수 있습니다. 호르몬 수용체는 세포나 조직의 표면에 존재하며, 호르몬 분자와 상호 작용하여 신호를 전달하고 세포 내에서 특정 반응을 유도합니다.호르몬 수용체의 발현은 유전자의 활성화 및 억제, 신호 전달 경로의 활성화 등을 통해 조절됩니다. 호르몬의 농도가 증가하면 해당 호르몬이 수용체와 더 많이 상호 작용할 수 있으므로, 수용체의 발현이 증가할 수 있습니다. 이는 호르몬 신호 전달 경로를 강화하고 해당 호르몬에 대한 세포의 반응을 증폭시키는 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구상에 존재하는 원자는 몇개일까요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.지구상에 존재하는 원자나 분자의 수는 정확히 파악하기 어렵습니다. 그러나 현재까지 발견된 원소의 수는 118개입니다. 이러한 원소들은 다양한 분자를 형성하여 지구상의 생명체나 물질 등을 구성합니다.수소, 헬륨, 탄소 등은 지구상에서 가장 흔하게 존재하는 원소 중 하나입니다. 수소는 우주에서 가장 흔한 원소이며, 지구 상에서도 물, 단백질, 기름 등 다양한 물질을 구성합니다. 헬륨은 우주에서 두 번째로 흔한 원소이며, 지구 상에서는 가스 상태로 존재하여 풍선 등에 사용됩니다. 탄소는 생명체의 기본 구성 요소 중 하나이며, 다양한 물질을 구성하는 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 심해에는 빛이 거의 없는데 어떻게 살아가나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 천연 광원 활용: 심해 어종 중 일부는 심해에서 나오는 약한 자체 발광인 바이올루미네센스를 이용해 서로를 인식하고 사냥하며 교감합니다. 이를 통해 상호작용하고 생존에 도움을 줍니다.2. 특수한 시각 체계: 심해 어종은 어두운 환경에서도 시각적 정보를 활용할 수 있는 특수한 시각 체계를 가지고 있습니다. 예를 들어, 일부 어종은 빛을 감지하는 작은 유일한 빛조직인 '파라파인'을 가지고 있습니다. 이를 통해 약한 빛을 감지하고 주변 환경을 인식합니다.3. 다른 감각 체계의 활용: 심해 어종들은 시각 뿐만 아니라 청각, 후각, 촉각 등 다른 감각 체계를 활용하여 생존에 필요한 정보를 수집합니다. 예를 들어, 일부 어종은 먹이나 이동하는 물질의 흔들림을 체감하는 진동 감지 기관을 가지고 있습니다.4. 식량 조절: 심해 어종들은 식량 조절 능력이 뛰어나며, 한 번에 많은 양을 먹지 않고 작은 양을 조금씩 섭취하여 에너지를 효율적으로 활용합니다.
지구과학·천문우주
Q. 좌표계 중에서 지평 좌표계는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.지평 좌표계는 관측자의 시점에서 수평선을 기준으로 한 좌표계입니다. 관측자의 시선에서 지평선은 수평 방향으로 느껴지는 평면이며, 이를 기준으로 위치를 나타내는 좌표계입니다.지평 좌표계는 일상 생활에서 주로 사용되며, 건축, 지리학, 항공, 해양 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 예를 들어, 지도상의 위치를 나타낼 때 지평 좌표계를 이용하여 경도와 위도를 표현합니다.지평 좌표계는 수평선을 기준으로 좌우 방향을 나타내는 경도와 상하 방향을 나타내는 위도로 나뉘어집니다. 경도는 서쪽과 동쪽을 나타내며, 그 중심은 그리니치 천문대를 통과하는 경선인 본초자오선입니다. 위도는 적도와 북극 또는 남극 사이의 각도로 나타내며, 적도를 0도로 한 북위와 남위로 표현됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 내진설계를 하는 과학적 원리는 무엇일까요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 지진의 특성 이해: 지진은 지구의 지각 내부에서 발생하는 지진파에 의해 발생합니다. 내진설계에서는 지진의 특성, 주파수, 진폭, 지진파의 전달 방식 등을 이해하여 건축물에 가해지는 힘과 응답을 예측합니다.2. 지진 역학: 지진 역학은 지진의 원인과 작용 원리를 연구하는 학문입니다. 내진설계에서는 지진 역학을 이용하여 건축물에 가해지는 힘과 응력을 계산하고 예측합니다.3. 구조 역학: 구조 역학은 건축물의 구조물이 가해지는 힘과 응력에 대한 이해를 제공합니다. 내진설계에서는 구조 역학을 기반으로 건축물의 강도, 강성, 휨, 착지 등을 고려하여 지진에 대한 안전성을 확보합니다.
지구과학·천문우주
Q. 은하수가 특정 나라에서만 보이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.은하수는 특정 나라에서만 보이는 것이 아니라 전 세계에서 관측할 수 있는 천체입니다. 그러나 은하수의 관측 가능성은 지리적인 요소와 시간에 따라 달라질 수 있습니다.은하수는 밤하늘에서 관측되며, 관측 가능성은 지구의 위도와 경도에 따라 영향을 받습니다. 예를 들어, 은하수는 적도 부근에서는 높은 고도로 관측되지만, 극지방에서는 낮은 고도로 관측되기 때문에 시야가 제한될 수 있습니다.또한 은하수는 지구의 자전과 함께 움직이기 때문에 시간에 따라 관측 가능성이 달라집니다. 특정 시간대에는 은하수가 더욱 높은 고도에서 관측되며, 다른 시간대에는 지평선 근처에 가려져 관측이 어려울 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지금 현재의 기술력으로 지구에서 화성까지 가는데는 얼마나 시간이 걸리나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.현재의 기술력을 기준으로 화성까지의 여행 시간은 여러 요소에 따라 다를 수 있습니다. 현재로서는 화성까지의 여행에는 약 6~9개월 정도가 소요될 것으로 예상됩니다. 이는 화성과 지구의 상대적인 위치, 우주선의 속도, 궤도 조건, 연료 등 여러 가지 요인에 따라 다를 수 있습니다.현재까지의 화성 탐사 임무에서 사용된 여러 우주선들은 이 정도의 시간이 소요되었습니다. 그러나 미래에는 기술의 발전과 우주 여행 기술의 혁신에 따라 이동 시간을 단축시키는 연구와 개발이 진행되고 있습니다. 예를 들어 전진하면서 중력을 이용하는 그라비티 어시스트 등의 기술이 개발되면 화성까지의 여행 시간을 더 단축시킬 수 있을 것으로 기대됩니다.
전기·전자
Q. 초전도체와 일반 전도체의 차이점이 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 전기 저항: 일반 전도체는 전기 저항이 존재하며, 전기가 흐를 때 일부 전기 에너지가 열로 소비됩니다. 반면, 초전도체는 전기 저항이 거의 없으며, 전기가 흐를 때 에너지 손실이 거의 없습니다. 이는 초전도체가 전기를 매우 효율적으로 전달할 수 있음을 의미합니다.2. 큐퍼의 상태: 초전도체는 특정 온도, 일반적으로는 저온 상태에서만 초전도성을 나타냅니다. 이를 큐퍼 상태라고도 합니다. 반면, 일반 전도체는 어떤 온도에서나 전기를 전달할 수 있습니다.3. 자기 반발: 초전도체는 외부 자기장에 대해 자기 반발을 나타냅니다. 이는 초전도체가 자기장을 효과적으로 배제하고 자기장 내에서 안정한 상태를 유지할 수 있음을 의미합니다. 일반 전도체는 자기 반발을 나타내지 않습니다.
전기·전자
Q. 전자파가 없는 전기요의 원리?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 차폐재: 전자파 차폐재라고 하는 특수 소재를 사용하여 전자기장을 차단합니다. 이러한 소재는 전자파의 투과를 막는 역할을 하고, 전기장을 외부로 방출하지 않도록 막아줍니다.2. 접지: 전기요는 접지선을 통해 지면과 연결되어 전기장을 흡수하고 제거할 수 있습니다. 접지는 전기장의 안정성을 높이고, 전자파를 지면으로 분산시켜 전자파 노출을 줄입니다.3. 필터링: 전기요에는 전자파를 제거하기 위한 필터링 장치가 내장되어 있을 수 있습니다. 이러한 필터는 전기장에서 발생하는 고주파 전자파를 감소시키는 역할을 합니다.