안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 타원체라는 증거는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 위성의 궤도: 지구를 둘러싼 인공위성의 궤도는 타원형을 띠고 있습니다. 이는 지구의 중력이 일정하지 않고 지구의 중심에서 멀어질수록 중력이 약해지기 때문입니다.2. 수평선의 곡률: 바다나 호수와 같은 대규모의 평면에서 수평선은 실제로 곡률을 띠고 있습니다. 이는 지구가 타원체라는 증거 중 하나이며, 지구의 직경이 극과 적도에서 다르기 때문에 발생합니다.3. 위도와 경도의 길이: 경도는 적도를 기준으로 동서방향의 거리를 나타내며 위도는 지구의 중심으로부터 북남방향의 거리를 나타냅니다. 위도와 경도의 길이는 지구의 타원형 여부와 관련이 있으며, 이를 측정하여 지구의 타원형 여부를 확인할 수 있습니다.
화학
Q. 왜 냉수보다 정수가 더 빨리 어는건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.순수한 물의 냉각점은 0도 섭씨입니다. 하지만 냉수는 미량의 불순물을 포함하고 있을 수 있습니다. 이러한 불순물은 냉각점을 약간 떨어뜨리는데, 냉수는 0도 미만의 온도에서 얼음이 형성되기 시작합니다.정수는 일반적으로 설탕, 염료, 가루 등의 불순물을 포함하고 있습니다. 이러한 불순물은 물 분자 사이에 장애물로 작용하여 얼음 결정의 형성을 어렵게 만들 수 있습니다. 따라서 정수는 냉각되는 동안 얼음 결정의 형성이 지연되며, 이로 인해 얼음이 빨리 형성되는 것처럼 느껴집니다.
지구과학·천문우주
Q. 행성이 타원궤도를 돈다고 하는것은 어떻게 알게 되었나요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.행성이 타원궤도를 돈다는 사실은 케플러의 타원궤도 이론에 의해 알려졌습니다.케플러는 16세기 말과 17세기 초에 활동한 독일의 천문학자로서, 태양계 행성들의 운동을 연구하였습니다. 케플러는 다양한 행성 운동의 자료를 수집하여 이를 분석한 결과, 행성이 타원 궤도를 따라 공전한다는 것을 발견했습니다. 이후 케플러의 연구는 뉴턴의 만유인력 법칙과 함께 우주 물리학의 기초가 되었습니다.
전기·전자
Q. 야광 물질은 어떻게 빛을 내는건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.야광 물질은 자외선과 같은 불가시 광선을 흡수하여 보이지 않는 에너지를 흡수합니다. 이 에너지는 분자 내부의 전자를 자극하여 높은 에너지 상태로 이동시킵니다. 이 높은 에너지 상태의 전자는 다시 원래 상태로 돌아올 때 빛을 방출합니다. 이렇게 방출된 빛이 사람의 눈에 보이는 것입니다.이러한 작용 원리를 발광이라고 합니다. 야광 물질은 발광체와 연마제로 구성되어 있습니다. 발광체는 높은 에너지 상태의 전자를 가지고 있으며, 연마제는 발광체를 자외선과 같은 광선에 노출시켜서 발광체 내부의 전자를 자극합니다.야광 물질에는 다양한 종류가 있으며, 각각의 종류에 따라 다른 색상의 빛을 방출합니다. 예를 들어, 아연 황색체는 녹색 빛을 방출하고, 카드뮴 빨강색체는 빨강 빛을 방출합니다.
전기·전자
Q. 세라믹램프의 작동원리 문의입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.세라믹 램프는 특수한 세라믹 재질을 사용하여 빛을 만들어냅니다. 주로 금속 할로겐화물 등의 조합으로 구성된 세라믹 소자가 사용됩니다. 이러한 세라믹 소자는 높은 열 저항성과 전기 절연성을 가지고 있습니다.1. 가열: 세라믹 소자에 전기를 통해 가열을 가합니다. 이 과정에서 세라믹 소자 내부의 금속 할로겐화물이 가열되어 기체 상태로 전환됩니다.2. 기체 방출: 가열된 금속 할로겐화물은 기체 상태로 전환되면서 빛을 방출합니다. 이때, 특정 원자나 이온들이 흡수하고 방출하는 특정 파장의 빛을 생성합니다.3. 반사: 세라믹 소자는 내부에 반사 재질을 가지고 있어 빛을 효과적으로 반사합니다. 이렇게 반사된 빛은 외부로 방출되어 가로등으로 조명을 제공합니다.
화학
Q. 방귀 가스로도 불을 붙일 수 있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.방귀는 일반적으로 메탄과 같은 가스를 포함하고 있습니다. 메탄은 높은 농도에서 불이 붙을 수 있는 인화성 가스입니다. 따라서, 이론적으로 방귀 가스가 충분한 농도로 농축되면 불을 붙일 수 있습니다.그러나 현실적으로는 방귀 가스를 충분히 모으기는 매우 어렵습니다. 방귀의 가스는 주로 대장 내에서 생성되며, 대부분은 천천히 방출되어 대기에 퍼져버립니다. 또한, 방귀 가스를 모아 놓으면 폭발할 위험성도 있기 때문에, 이러한 실험을 시도하는 것은 매우 위험하며 권장되지 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 겨울철엔 별들이 유독 반짝거리던데요..
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.겨울에는 대기의 습도가 낮고, 대기 중의 먼지와 미세먼지가 상대적으로 적을 수 있습니다. 이로 인해 별빛이 더 잘 통과하여 더 밝고 선명하게 보일 수 있습니다.겨울에는 대기의 압력이 높아질 수 있습니다. 이는 대기의 밀도를 증가시키고, 별빛을 산란시키는 입자들을 더 잘 흡수하게 만듭니다. 따라서, 밤하늘에서 별들이 더 강하게 반짝거릴 수 있습니다.
전기·전자
Q. 반도체 소자의 집적도가 높다는 것은 무슨 뜻인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.반도체 소자의 집적도가 높다는 것은 반도체 칩 내에 더 많은 소자가 밀집되어 있다는 의미입니다.집적도는 반도체 칩 내에서 소자들이 얼마나 작은 공간에 밀집되어 있는지를 나타내는 지표로, 일반적으로 "트랜지스터의 수"를 단위 면적당 표현합니다. 집적도가 높을수록 반도체 칩은 더 많은 기능을 수행할 수 있으며, 더 작고 효율적인 디자인을 가능하게 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 행성의 크기가 늘어나거나 줄어들기도 하나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.행성의 크기가 직접적으로 늘어나거나 줄어드는 일은 거의 일어나지 않습니다. 행성의 크기는 주로 형성 단계에서 결정되며, 이후에는 크게 변하지 않습니다.하지만 행성의 크기를 바꿀 수 있는 요인 중 하나는 지질 활동입니다. 지진, 화산 폭발 및 플레이트 테크토닉(대륙 이동)과 같은 지질 활동은 행성의 지각을 형성하고 변형시킬 수 있습니다. 이러한 과정에서 플레이트의 충돌이나 분리로 인해 행성의 지형이 변하고, 지구의 산맥이 형성되기도 합니다. 그러나 이러한 변화는 행성의 크기 자체를 크게 변경하지는 않습니다.또한 외부 요인으로는 천체 충돌이 행성의 크기를 변화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 대규모 천체 충돌은 행성의 일부를 파괴하거나 추가할 수 있습니다. 이러한 충돌은 행성 형성 초기에 주로 발생하며, 행성의 크기를 조금씩 변경할 수 있습니다.
화학
Q. 배터리의 자연 방전은 왜 일어나는걸까요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 셀 자체의 화학 반응: 배터리 내부의 화학물질은 시간이 지남에 따라 천천히 반응하며 전하를 잃게 됩니다. 이는 배터리의 용량을 감소시키고, 전력을 보관하는 능력을 약화시킵니다.2. 자기 방전: 배터리 내부의 전해질은 전기적으로 활성하므로, 배터리가 비활성 상태일 때에도 전하가 조금씩 누설됩니다. 이러한 자기 방전은 배터리의 전력을 점차적으로 감소시킵니다.3. 외부 요인: 배터리가 외부 온도, 습도, 물리적 충격 등의 환경 조건에 노출되면 배터리 내부의 화학 반응이 가속화되어 자연 방전이 더 빠르게 발생할 수 있습니다.