안녕하세요 김도건 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 심해 대형갈치등 심해어가 해안가로 올라오는 이유는 무엇인가요?
예민한 감각반응으로 인해 심해어 등이 육지쪽으로 올라올 수 있습니다. 예를들어 지진이 일어나기 6시간 전쯤 지표면에 강한 중력이 작용하면 암석에 전기가 일어납니다. 전기는 갈라진 바위 틈새로 흘러 들어가 지하수를 분해하면서 '에어로졸'이라는 전기를 띤 수증기를 만들어고, 이 에어로졸이 지표면으로 올라와 사람보다 민감한 신경을 가진 동물들을 자극해 세로토닌이라는 호르몬이 분비되도록 합니다. 세로토닌이 많이 분비되면 극도로 흥분하고 헛것을 보거나 잘못된 판단을 내리는 증상이 나타나기 때문에 지진이 일어나기 전 생성된 에어로졸이 동물들에게 세로토닌 증후군을 일으켜 동물들이 이상행동을 하게 된다는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 4차원세계를 쉽게 설명해주세요
현재 인간은 3차원의 공간세계에 살고 있으므로 3차원을 지배(즉, 비행기로 하늘을, 우주선으로 우주를 비행할 수 있으므로)한다고 표현하기도 합니다.어떤 학문의 관점에서 접근하느냐에 따라서 많은 논쟁이 있을 수 있습니다만, 4차원 이상의 고차원에 대해서 가장 쉽게 접근하거나 논리적으로 표현할 수 있는 방법은 수학적인 접근입니다. 수학적으로는 n차원을 모두 표현할 수 있습니다. 즉, 무한대 차원도 수학적으로는 표현할 수 있습니다. 다만, 수학적인 계산일 뿐 수 억 차원을 수학적으로 표현한다고 한들 물리학적인 의미부여가 되어 있지 않다면 자연현상을 분석하고 규명함에 있어서는 큰 의미는 없을 것입니다.따라서 물리학에서는 표현된 수학적인 결과값에 대해서 분석하고, 의미를 부여할 수 있는 지 (또는 수학적인 결과 값이 자연현상과 어떠한 상관관계가 있는지 또는 의미를 갖는지) 에 대해서 연구합니다.아인슈타인은 3차원(공간을 지배하거나 인식할 수 있는 차원)에 시간을 합하여 4차원을 정의했습니다. 4차원은 시간을 초월할 수 있다는 의미입니다. 3차원 세계에 존재하는 인간의 판단으로는 4차원 세계을 불로장생하는 세계로 표현하기도 합니다.따라서 4차원 또는 그 이상의 차원의 세계는 시간의 제약을 받지 않고 존재할 수 있으니... 신의 영역이 아닐까 싶습니다.
전기·전자
Q. LED 수명 관련 기타 등등 질문 드려요
LED 등은 저전력, 고효율의 조명기기입니다. 기존 백열전구와 비교했을 때 소비전력은 10~15%에 불과하지만, 밝기는 훨씬 밝습니다. 광효율(빛이 소비되는 전기량에 비례한 빛의 밝기 정도)을 따졌을 때도 백열등이나 형광등에 비해 60~70%가량 높습니다. 그래서 백열등을 사용할 때보다 전기세를 전기요금의 20%~50%, 많게는 최대 90%까지 절감할 수 있는 것이죠.LED 조명의 전력소모가 적은 이유는 다음과 같습니다.반도체는 발광 다이오드(LED)에서 발견됩니다. 반도체는 접합부 역할을 하여 전기 에너지를 필터링하고 부산물로 빛을 방출합니다. 따라서 사전에 별도의 광 생성 부하(예: 필라멘트)에 전원을 공급할 필요 없이 광원 입력에서 즉시 빛이 방출됩니다. 결과적으로 LED는 경쟁 기술보다 전력 소비가 적습니다. 다른 발광 기술(예: 백열 전구, 네온 조명, 할로겐 램프)은 금속이나 가스와 같은 요소가 빛을 생성하기 위해 먼저 가열되어야 하기 때문에 상당한 에너지 손실을 나타냅니다.
기계공학
Q. 디젤자동차와 가솔린자동차의 차이점이 알고싶습니다.
가솔린 자동차는 엔진에서 착화할 때 피스톤 내 가솔린 연료가 분사되고 스파크를 튀겨 폭발이 일어납니다. 가솔린 엔진의 특징은 토크는 디젤에 비해 약하지만 회전수가 빠른 특징이 있습니다. 회전수가 빠른 특징으로 인해 슈퍼카들을 보면 모두 가솔린 엔진을 사용함을 알 수 있습니다.디젤 자동차는 엔진에서 착화할 때 피스톤 내 디젤 연료를 분사하고 이러한 연료를 압축하여 자연발화하게 한 뒤 폭발이 일어납니다. 디젤 엔진의 특징은 압축이 많이 일어나므로 토크는 강력합니다. 반면 회전수가 느려 큰 힘을 필요로 하는 화물차나 대형 자동차의 엔진으로 많이 사용됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 안개와 구름은 한 끗 차이인가요?
안개와 구름의 생성 원리는 동일합니다. 안개와 구름의 차이는 물방울들이 떠 있는 높이로 구름과 안개를 구분합니다. 지면 부근에 포화된 물방울들이 떠 있다면 안개로, 하늘 위에 떠 있다면 구름으로 구분해 볼 수 있습니다.