안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주는 팽창하는데 안드로메다은하는 왜 우리은하로 달려오나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.안드로메다은하는우리은하로 달려오는 것은 팽창하는 우주에서 서로에게서 멀어지는 것과는 별개로, 중력에 의한 상호작용 때문입니다.현재의 과학적 이론에 따르면, 우주는 팽창하고 있지만, 지역적으로는 중력에 의해 은하군이 서로를 끌어당기고 있습니다. 우리은하와 안드로메다은하는은 서로에게 중력적으로 끌려있어, 서로에게로 점점 가까워지고 있습니다. 이러한 중력적인 상호작용은 우주의 팽창 속도보다 훨씬 작기 때문에, 안드로메다은하는은 우리은하로 점점 가까워지고 결국 약 40억 년 후에는 우리은하와 합쳐질 것으로 예측됩니다.하지만 안드로메다은하는이 우리은하로 달려오는 속도는 매우 느리기 때문에, 우리가 직접 이 움직임을 관찰하기는 어렵습니다. 이는 많은 시간이 걸리는 천문학적인 과정이며, 인간의 한 인생 동안 변화를 관찰하기에는 너무 긴 시간이 필요합니다. 그러므로 안드로메다은하는이 우리은하로 달려오는 것을 직접 경험하긴 어렵지만, 오랜 시간 동안 천천히 이루어지는 우주의 변화 중 하나입니다.
지구과학·천문우주
Q. 하이퍼루프는 어떤 원리로 만들어지는 건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 진공 관로: 하이퍼루프 시스템은 진공이 형성된 관로 안에서 운행됩니다. 진공은 공기 저항을 줄이고 열차의 저항을 최소화하기 위해 사용됩니다.2. 매그네틱 리빙: 하이퍼루프 열차는 자기 부상원리를 사용하여 관로 상에서 부상하도록 설계됩니다. 열차의 아래에 있는 자석은 관로 바닥과 상호작용하여 열차를 부상시키고, 마찰을 줄여 매우 빠른 속도로 운행할 수 있게 합니다.3. 선형 모터: 하이퍼루프 시스템은 선형 모터를 사용하여 열차를 가속시킵니다. 이 모터는 관로에 설치된 전자기장과 상호작용하여 열차를 가속시키는 원리로 작동합니다.
지구과학·천문우주
Q. '태양'이 블랙홀로 변한다면 태양계는 어떤 변화가 일어 날까요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.만약 '태양'이 현재 크기로 블랙홀이 된다면 태양계는 근본적인 변화를 겪을 것입니다. 블랙홀은 중력이 아주 강력한 천체로, 주변에 있는 물체를 흡수하는 특징이 있습니다.첫째로, 태양계 행성들은 블랙홀로 향하게 될 것입니다. 블랙홀의 중력은 극도로 강력하여 행성들의 공전 궤도를 크게 왜곡시킬 것입니다. 이러한 왜곡은 행성들이 블랙홀로 향해 점점 가까워지는 결과를 초래할 것입니다.둘째로, 태양계의 천체들은 블랙홀로 흡수될 것입니다. 블랙홀은 주변에 있는 물체를 흡수하는 특성을 가지기 때문에, 태양계의 천체들이 점차적으로 블랙홀로 흡수되게 될 것입니다. 이 과정에서 강력한 중력 힘에 의해 천체들은 블랙홀로 끌려들어가며, 그 결과로 태양계의 구성원들은 사라질 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. '빅뱅'10억년 후 우주 시간은 5배가 느렸다고 합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.빅뱅 이후의 우주 시간과 중력의 관계는 복잡하고 이론적인 문제입니다. 현재로서는 빅뱅 이후의 우주 시간과 중력의 변화에 대해 정확히 알 수 있는 방법은 없습니다. 하지만 일부 이론은 중력이 우주의 진화와 함께 변화할 수 있다고 제안하고 있습니다.일반 상대성 이론에 따르면 중력은 질량 및 에너지의 분포에 의해 결정됩니다. 따라서 우주의 진화와 함께 중력이 변화한다면, 시간의 흐름에도 영향을 줄 수 있습니다. 이론적으로, 중력이 약해지면 시간이 더 빨리 흐르고, 중력이 강해지면 시간이 더 느리게 흐를 수 있습니다.하지만 이러한 가정은 아직 실험적으로 확인되지 않았으며, 빅뱅 이후의 우주 시간과 중력의 관계에 대한 연구는 여전히 진행 중입니다. 더 많은 연구와 실험을 통해 이 문제에 대한 이해를 더욱 발전시킬 수 있을 것으로 기대됩니다.
생물·생명
Q. 백혈구가 체내에서 이동하는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 체액 내 이동: 백혈구는 혈액과 림프액에 분포되어 있습니다. 혈관을 통해 체액을 순환하면서 백혈구도 함께 이동합니다. 혈관 벽을 통해 백혈구가 혈관 밖으로 빠져나와 감염 부위나 염증 부위로 이동할 수 있습니다. 이 과정은 화학 신호 또는 염증 반응에 의해 유도될 수 있습니다.2. 염증 반응 및 조직 이동: 백혈구는 염증 반응에 관여하여 감염 부위로 이동합니다. 염증 반응은 부상, 감염 또는 조직 손상과 같은 상황에서 발생하며, 염증 부위에서 발생하는 화학 신호에 응답합니다. 이러한 화학 신호는 백혈구에게 이동하고 염증 부위에서 역할을 수행하라는 신호를 전달합니다. 백혈구는 혈관 벽을 통해 염증 부위로 이동하고, 염증 부위에서 손상된 조직을 치료하는 역할을 수행합니다.
화학
Q. 에어콘은 냉매를 이용한 것입니다. 만약에 매우 추운지방 영하 150도 그 이하가 되는 지역에서도 에어콘이 작동을 할지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.일반적으로 사용되는 가정용 에어컨은 주로 온도 범위 내에서 작동되도록 설계되어 있습니다. 대부분의 일반적인 에어컨은 영하 7도에서 43도 사이의 온도 범위에서 효율적으로 작동합니다. 따라서 영하 150도와 같이 매우 추운 지방에서는 일반적인 에어컨이 작동하기 어렵습니다.에어컨은 냉매를 이용하여 실내 공기를 냉각하는 원리로 작동합니다. 냉매는 일반적으로 액체 상태에서 액체를 기화시키고 다시 압축하여 열을 옮기는 과정을 반복하면서 실내를 냉각합니다. 매우 추운 지방에서는 이러한 냉매 주기가 원활하게 이루어지기 어려울 수 있습니다. 온도가 너무 낮으면 냉매의 특성과 순환 시스템의 동작에 문제가 발생할 수 있습니다.그러나 극한한 추운 환경에서도 작동 가능한 특수한 에어컨 시스템이 개발되고 있습니다. 예를 들어, 극지역에서 사용되는 과학 연구 시설이나 우주 정거장에서는 극한 온도 환경에서도 작동할 수 있는 에어컨과 같은 시스템이 필요합니다.
전기·전자
Q. 초전도체는 낮은 온도에서 일어나는 것으로 알고 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.네, 초전도 현상은 일반적으로 낮은 온도에서 일어나는 현상입니다. 초전도체는 특정 온도인 임계 온도 이하에서 전기 저항이 사실상 없어지는 현상을 보이는 재료입니다. 일반적으로 액체 헬륨이하의 매우 낮은 온도에서 초전도 현상이 관찰됩니다.우주 환경에서 초전도 현상을 일으키는 것은 쉽지 않습니다. 우주는 극도로 추운 온도와 진공, 복잡한 방사선 환경 등의 도전적인 조건을 가지고 있습니다. 초전도체를 우주에서 사용하려면 이러한 환경에 대한 적절한 대응이 필요합니다.그러나 우주에서 초전도체를 활용하는 연구와 응용이 진행되고 있습니다. 예를 들어, 우주 탐사선의 미션에서 초전도 센서와 초전도 케이블이 사용되는 경우가 있습니다. 초전도체의 높은 전기 전도성과 자기 특성을 활용하여 정확하고 강력한 센서 및 통신 시스템을 구축하는 데 활용될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 알로켐이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.알로켐은 석회암을 이루는 큰 입자를 가리키는 용어입니다. 석회암은 일반적으로 석회질 알로켐이 주요한 구성 요소입니다. 알로켐은 석회암의 다양한 종류에서 나타날 수 있으며, 크기와 모양이 다양합니다.알로켐은 주로 석회암이 형성되는 과정에서 증발, 침전, 상호작용 등의 과정을 거칩니다. 이러한 과정에서 석회질 물질이 축적되어 큰 입자로 형성되는 것입니다.알로켐은 석회암의 외관과 특성에 영향을 줍니다. 예를 들어, 알로켐의 크기, 분포, 형태에 따라 석회암의 질감과 구조가 달라질 수 있습니다. 알로켐의 종류에는 생골격편, 어란상 입자, 펠로이드, 석회암편 등이 있으며, 이들은 석회암의 형태와 특징을 다양하게 결정짓습니다.
화학
Q. 미사일에 고체연료를 장착하면 무슨 장점이 있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 안정성: 고체 연료는 액체나 가스 연료와 달리 안정적입니다. 고체 연료는 미사일 내부에서 안정하게 저장되며, 누출이나 증발의 위험이 적습니다. 이는 미사일을 안전하게 보관하고 전송하는 데 도움이 됩니다.2. 단순성: 고체 연료를 사용하면 연료 공급 시스템이 단순해집니다. 액체 연료와는 달리 연료 주입이나 연료 공급 장치가 필요하지 않으므로 미사일 설계가 간소화될 수 있습니다.3. 발사 대기 시간: 고체 연료를 사용하는 미사일은 발사 준비 시간이 비교적 짧을 수 있습니다. 연료 주입이나 연소 시스템을 미리 준비할 필요가 없기 때문입니다.4. 신속한 반응: 고체 연료를 사용하는 미사일은 빠른 반응 능력을 가질 수 있습니다. 연료가 이미 미리 준비되어 있기 때문에 목표에 대한 빠른 대응이 가능합니다.
생물·생명
Q. 잠을 자는 이유가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 생리적 회복: 잠을 자는 동안 우리 몸은 다양한 생리적인 기능을 회복시킵니다. 예를 들어, 면역 체계의 강화, 조직의 수리 및 성장, 호르몬 분비 등이 이루어집니다.2. 뇌 활동 조절: 잠을 통해 뇌는 자극과 정보를 처리하고 기억을 정리하는 등의 활동을 조절합니다. 깊은 수면 단계에서는 뇌가 기억을 정리하고 장기적인 기억 형성에 도움을 줍니다.3. 에너지 보충: 잠을 자는 동안 우리의 신체는 에너지를 보충하고 신진대사를 조절합니다. 충분한 수면을 취하지 않으면 신체적, 정신적으로 피로를 느끼게 될 수 있습니다.4. 정신적 안정: 잠은 우리의 감정과 정신적 안정을 증진시킵니다. 충분한 수면을 취하면 스트레스 감소, 정서 조절, 불안 완화 등에 도움이 됩니다.