안녕하세요. 김칠영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 건조하면 덜 더운 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다. 건조한 경우에는 약간만 땀이 나도 상대 습도가 낮으므로 피부로부터 땀의 증발이 잘 이루어지고, 그 결과 피부로부터 기화열을 뺏어가므로 피부 온도가 내려가고 또한 시원하다고 느낍니다. 반면에 습도가 높은 경우에는 증발이 잘 일어나지 않으므로 땀이 많이 나도 흐르기만 할 뿐, 피부 온도를 내리는 효과가 크지 않습니다. 따라서 우리가 덥다고 느끼는 것은 온도도 중요하지만 그에 못지 않게 주변 공기의 습도도 매우 중요합니다. 에어콘 바람이 특히 시원하다고 느껴지는 것은 공기의 온도도 낮아지지만, 압축 냉각 과정에서 습기를 제거하여 주변 공기의 습도를 낮추기 때문입니다.
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Q. 행성중에 달 연구가 한참인데 어떤걸 기대할수 있을까요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다. 참고로 달은 행성이 아니고 위성이지만, 지구에 가장 가까운 천체로서 우리 인류가 유사 이래 가장 친근하게 여겼던 천체이고 또한 과학적인 탐사가 이루어진 첫 번째 천체입니다. 하늘에서 매일매일 그 모양(위상)이 변하는 현상도 신기했고 조석현상을 일으키는 것도 신기했었죠. 이천 여 년 전의 그 옛날 월식 현상을 이용하여 거리를 알게 된 첫 번째 천체이면서, 우리 인류가 직접 발을 딛고 자랑스러워 했던 천체이기도 합니다. 그럼 우리는 달 연구를 통하여 무엇을 기대할 수 있을까요? 우선 달 표면은 기상 현상이 없기 때문에 지질 변화가 거의 없어 달 형성 당시의 암석을 그대로 유지하고 있습니다. 표면 암석을 분석하여 달과 지구 및 원시 태양계의 형성 과정을 추론할 수 있고, 미래의 달 기지를 건설하기 위한 자료로 활용될 수 있겠지요. 하지만 달 탐사에서 가장 중요한 것은 달 극지방의 깊은 크레이터, 즉 어둡고 온도가 낮은 곳에 남아 있을 것으로 추정되는 얼음의 발견입니다. 달의 유인 우주 기지에서 사람이 살아가기 위해 가장 필요한 것은 물입니다. 기지 건설 자재 등은 모두 달에서 얻을 수 있지만, 물은 지구로부터 가져가야 하기 때문에 막대한 비용이 듭니다. 따라서 물만 찾을 수 있다면 유인기지 뿐만 아니라 미래의 우주 탐사를 위한 전진 기지로서 우주 여행에 필요한 우주선이나 기타 모든 것을 만들 수 있습니다. 달의 전진 기지는 대기가 없고 중력이 약하기 때문에 우주 관측도 유리하고 우주선이 출발하는 것도 지구보다 유리합니다. 한편 좀 더 먼 곳에 있는 화성은 지하에 풍부한 얼음이 존재하므로, 화성 기지가 건설되기까지 달기지는 매우 유용하게 쓰여질 것입니다. 약간 궁색한 답변이지만 '왜 그 험한 산을 오르려고 하느냐?'는 질문에 산이 있으니까 오르려고 한다는 답변처럼, 경제적 이익이나 기대 효과도 좋지만 달이 존재하니까 그 무언가를 알아보기 위해 연구하는 것이 아닐까요? 지구와는 달리 달에서는 지각 변화가 일어나지 않아 광맥이 발달하지 못하였기 때문에, 광물 자원을 얻기 위한 탐사는 거의 의미가 없다고 할 수 있습니다.
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Q. 북극,남극에 있는 빙하가 모두 녹으면 생기는 일?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.빙하가 녹으면 누구다 알다시피 가장먼저 변화는 해수면이 높아지면서 도시나 국가가 물에 잠기게 될 것으로 생각됩니다.인류 대부분에게 큰 피해가 예상되기는 하고, 인류가 멸망하지 않으려면 해상도시등의 방법을 강구해야될 것으로 생각됩니다.
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Q. 현재 관측 가능한 우주는 몇 광년 인가요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.관측가능한 우주는 930억 광년정도로 추정하고 있습니다. 현재 기술로서 관측가능하다기 보다는, 그 이상의 우주는 빛의 속도보다 빨리 멀어지기 때문에 영원히 빛이 지구에 도달할 수 없습니다 = 관착이 불가능합니다.
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Q. 한국에서 지구과학을 전공해도 미래가 있나요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다. 광범위한 내용의 질문이라서 간단히 답변드리기는 어렵지만, 취업이 잘되는 여러 인기 학과들보다 취업 여건이 어렵고 대우가 미흡한 부분이 있는 것은 사실입니다. 하지만 지구과학을 전공하면 자연 법칙 및 자연 현상에 대하여 잘 이해할 수 있게 되고, 전공 영역에 가면 화려한 직장은 아니지만 먹고살 만큼의 수입은 가능합니다. 토목이나 건설 현장에서는 많은 지질 기사를 필요로 하고 전국의 수많은 기상 관측소도 전문가를 필요로 합니다. 물론 교사와 교수도 가능하고 실제로 많은 수요가 있습니다. 다만 교수 등의 전문직은 박사 학위가 필수적이고 해외 유학이 중요한 경우도 많으며 또한 취직 운도 많이 작용합니다. 하지만 공자님도 조문도 석사가의(朝聞道, 夕死可矣: 아침에 도를 깨우치면 저녁에 죽어도 좋다.)라고 말씀하셨듯이, 인간으로 태어나 우리가 살고 있는 지구 뿐만 아니라 대우주의 탄생과 진화 등 대자연에서 일어나는 다양한 현상을 이해하고 간다는 것은 짧은 인생에서 그 의미가 매우 크다고 할 수 있겠네요.
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Q. 전투기가 날아가고 나면 흰구름자국이 남는데 이건 어떤 현상인가요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다. 우리가 사용하는 화석 연료는 대부분 탄소와 수소로 이루어져 있어서, 이들이 산소와 반응하면 즉 연소되면 수증기와 이산화탄소를 배출하게 됩니다. 비행기가 날아가는 고도는 대략 10km 이상인데 이런 높이에서는 온도가 영하 30도 이하로 매우 낮기 때문에 배기 가스가 배출되는 즉시 수증기는 응결되어 얼어버리게 됩니다. 이러한 얼음 덩어리는 매우 작고 빛을 잘 산란시켜서 비행기가 지나간 흔적으로 하얗게 보입니다. 이산화탄소는 어는 온도가 영하 60도 이하이므로 별 변화가 없지만, 수증기의 경우는 기체에서 고체로 바뀌면서 빛에 대한 반응의 변화가 아주 뚜렷합니다. 이러한 현상은 날씨가 맑고 수증기가 적은 고기압일 때 자주 발생하는데, 빙정은 시간이 지나면서 점점 퍼지고 마침내 증발되어 그 흔적이 사라집니다. 자동차 배기가스의 경우에도 온도가 높은 여름에는 보이지 않지만, 추운 겨울에는 배기가스 중의 수증기가 응결되어 하얗게 잘 보입니다.
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Q. 우주의 나이는 어떻게 되나요?...
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.우주의 나이는 대략 140억년 정도라고 추정하고 있습니다. 빅뱅이후 우주가 확장되는 속도등으로 추정하다고 하네요
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Q. 지구는 자전과 공전을 무엇에 의해 하는건가요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.지구의 자전과 공전은 태양계 탄생당시에 운동에너지와 태양의 중력에 의해서 생긴다고 생각됩니다. 큰 틀에서 보면 조금씩 속도의 변화가 있지만 거의 큰 차이는 없다고 봐야겠습니다.
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Q. 우리나라 폭염관련 현상에 대한 궁금증 관련.
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.티베트고기압과 북태평양 고기압이 우리나라 주변을 감싸면서 더 더워진다고 하네요특히 티베트 고기압은 뜨거워진 공기가 부풀면서 점차 우리나라로 확장하고, 북쪽에서 내려오는 찬 공기를 막는 영향을 준다고 합니다.
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Q. 우주 탐사선의 기본 원리와 주요 임무는 무엇인가요?
안녕하세요. 김칠영 박사입니다.질문이 폭넓어서 어렵지만, 우주 탐사선은 말 그대로 여러 방면으로 우주 전체에 대한 정보를 얻는게 목적인 것 같습니다.달, 화성, 태양, 아니면 먼 우주로 가는 경우도 있겠습니다.