안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 오스트랄로피테쿠스가 인류의 직접적인 조상이 아니라고 하는 근거는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.완전한 직립 보행이 아니여서 그러지 않나 합니다. 지금까지 알려진 바에 따르면 최초의 인류는 오 스트랄로피테쿠스다. '남방의 원숭이'라는 뜻을 지니고 있다. 250만 년 전 아프리카 남부 지방에 살았기 때문이다.오스트랄로피테쿠스는 우리가 흔히 '원시인'이라 부르는 인류의 모습이다. 그들보다 앞서 지구에 살았던 유인원은 인간보다 원숭이의 모습에 더 가까웠다.오스트랄로피테쿠스 역시 생김새는 유인원과 비 슷했지만, 네발로 기는 유인원과 달리 두 발로 서 서 걸어 다녔다는 점에서 최초의 인류라 볼 수 있 다. 두발로 걷는 '직립 보행'은 유인원과 인간을 구별 짓는 핵심요소다.전 세계적으로 가장 널리 알려진 오스트랄로피테 쿠스 화석 '루시'는 1974년 동아프리카 에티오피 아의 북동부 하다르에 위치한 아프리카 삼각주 근처의 계곡에서 발견됐다. 미국의 고인류학자 도널드 조핸슨이 이끄는 탐험대는 루시의 유골을 연구해 많은 사실을 밝혀냈다.
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Q. 얇은 나무가지들도 많이 모아두면 엄청난 무게를 견딜 수 있던데 과학적으로 어떻게 가능한 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.나뭇가지 한개의 힘보다는 여러개를 뭉쳐 놓으면 강해 집니다. 아파트 철근도 보통 굵기의 철근을 여러개 묶어서 설치 한 후에 세맨트를 바르게 되면 강해집니다. 이유는 힘이 전딜되면서 한개에 가해지는 힘들이 여러개에 분산되면서 잘 부러지지 않는 것입니다.
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Q. 태양은 어떻게 불타고 있는 것인가요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태양의 핵에서 핵융합을 통해 발생한 광자가 태양 표면까지 도달하는 데는 약 10만 년이 걸린다고 한다. 단순히 빛의 속도로 태양의 반경을 지나치는 데에는 2초면 충분하지만 태양 내부는 매우 불투명하기 때문에 흡수-재방출을 거쳐 탈출하는 데 걸리는 시간이 매우 길다. 반면 똑같이 핵융합의 부산물인 중성미자의 경우 물질의 간섭을 거의 받지 않기 때문에 빛의 속도로 태양을 탈출한다. 따라서 태양 중성미자를 검출함으로써 태양 중심부에서는 아직도 핵융합이 활발하게 이루어지고 있음을 확인 가능하다. 한편 태양으로부터 오는 중성미자의 검출량이 예측값의 1/3에 불과해 한동안 수수께끼로 남아 있었지만 중성미자 진동이 발견됨으로써 해결되었다.안드로메다 은하와 우리 은하가 합쳐질 때 같이 휘말릴 것이라는 얘기도 있지만, 이는 항성 간 거리와 상호 중력 관계를 감안했을 때, 거의 무시해도 좋을 만큼 낮은 확률이라고 한다. 단, 우리 은하의 중력권에서 안드로메다 은하 중력권으로 옮겨 탈 확률은 있으나 어차피 두 은하는 끝내 하나의 거대 은하가 된다.태양의 표면의 플라스마가 끓어 오르는 형태가 세포 집합처럼 보이는데 각 세포의 크기는 텍사스주만 하다고 한다.
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Q. 달이 지구로 떨어진다면 어떤일이 일어날까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.만일 달에 지구에 떨어진다면 도대체 어떤 일이 일어날까.밤하늘 보이는 달은 그리 크지 않은 것처럼 보이지만 실제로는 상당히 거대하고 수십억 개 로켓 엔진을 이용해도 궤도는 거의 변하지 않는다. 이번에는 달 움직임을 느리게 해 속도가 떨어진 달이 정확하게 1년에 걸쳐 지구에 떨어진 경우 어떤 일이 일어나는지 상상해본다.달이 떨어질 때까지 1년 동안 먼저 첫 1개월을 보면 며칠 동안 처음에는 달이 조금 밝다는 정도 변화로 당황할 수 있지만 대다수는 아무런 변화도 느끼지 않을 것이다. 하지만 조수에 대해선 눈에 보이는 수준으로 변화가 생긴다.달은 가까운 위치에 대해선 해면을 상승시키고 먼 위치에 대해선 해면을 하강시킨다는 조수차를 일으킨다. 전 세계 해안선 평규는 간조에선 해면과 만조시 해면 높이 차이는 0.5m 정도지만 만일 달이 서서히 지구에 가까워졌을 경우는 이 차이가 더 격렬해져 1개월 뒤에는 4m 차이에 도달할 것으로 보인다. 따라서 기존 방파제에선 높이가 부족하기 때문에 매일 만조에선 행안 도시가 침수하게 된다.이 침수는 끝나지 않고 달이 가까워짐에 따라 범위를 계속 확대하고 해수 투성이 지역은 계속 늘어난다. 이어 2개월째가 되면 달과 지구 거리는 원래보다 3분의 2가 되고 조도는 10m를 돌파한다. 그 결과 인프라는 붕괴되어 해안선 근처에 살던 인류 중 10억 명이 피난을 강요받게 된다.조위 상승에 따라 기존 항만을 이용할 수 없게 되기 때문에 해운에 의한 수송이 정지해 식료품 유통이 일부 끊어진다. 인터넷 95%는 해저 케이블에 의해 통신이 이뤄지기 때문에 바다가 어떻게 되든 관계가 없지만 해저 케이블끼리 연결하는 터미널은 영향을 받는다.여기까지 얘기는 기본적으론 바다를 중심으로 하기 때문에 내륙에선 피해가 적다고 생각할 수 있지만 조수 변화에 의해 강이 역류해 해수가 상류까지 침투, 지표나 지하를 오염시킨다. 또 해상에 설치된 석유 플랫폼이 붕괴되기 때문에 가솔린을 비롯한 석유 제품이 부족해진다.생존자는 물자를 포기하고 도망칠 수밖에 없고 배급제를 시작하는 국가가 나오기 시작한다. 도시에선 포기한 물자를 노리는 사람이 출현한다.이어 3개월째에는 달 접근으로 달 인력이 너무 강해지기 때문에 인공위성은 제어 불능이 된다. 4개월째와 5개월째는 달과 지구 거리가 10만km에서 6만km로 줄어든다. 만조 수위는 가속화해 30m라는 높이에 달하고 몇 주 뒤에는 100m에 도달하게 된다.만조 뿐 아니라 간조 상황도 경이적이며 바다가 수백km 규모로 후퇴해 광대한 사막처럼 대륙붕이 노출된다. 여기까지 사건만 봐도 괴멸적이지만 6개월째까지 반년은 파토칼립스의 서장에 지나지 않는다.바다는 평균 3km 깊이 밖에 없기 때문에 6개월째에 이를 무렵에는 더 이상 조수가 변화하지 않는 상황에 도달한다. 여기에 아무런 변화가 없는 대신 이후에는 지구 자체가 달 인력 영향에 노출되게 된다.지구 자체에 강해지는 압력에 비해 지구 표면에 존재하는 수십억 톤 물이 지각판 위를 오르거나 하기 때문에 지각에 큰 스트레스가 걸려 점차 지진이 증가하기 시작한다. 이런 지진이 어느 정도 규모가 되는지는 상상조차도 불가능하지만 어쨌든 지구 자체가 붕괴될 때까지 지진은 증가일로를 보인다.문제는 지진 뿐 아니다. 달 인력에 의해 지각 내부 마그마 덩어리가 결괴되기 때문에 칠레와 뉴질랜드, 옐로스톤 국립공원 같은 거대 화산이 존재하는 장소에선 기후를 일변시킬 큰 변화가 발생한다.
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Q. 대만의 강진에도 불구하고 초고층빌딩인 타이베이 101은 특별한 문제없이 건재했던 물리학적인 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.대만은 이후 석달 만에 건축 법을 개정했습니다. 내진 설계를 더욱 강화했고, 특 히 초중고등학교는 복도에도 기둥을 설치해 구조를 보강했습니다. 내진 설계가 힘든 건축물은 완충 시 설을 추가하게 했습니다. 완충 시설을 만든 게 대만 의 101층 빌딩인 타이베이 101입니다.이 노란색 강철 공의 이름은 '댐퍼 보이' 입니 다. 무게만 660톤에 달하고요. 건물 87층과 92층 사이에 매달려 있습니다. 지진처럼 외부 힘에 의해 건물이 움직일 때, 그 방향과 반대로 흔들려 건물 전체의 균형을 맞추는 역할을 합니다. 건물의 움직 임을 최대 40%까지 줄여줄 수 있습니다.