안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
전기·전자
Q. 원자하고 원자 사이에는 뭐가 있나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.원자와 원자 사이에는 비어있는 공간이 있습니다. 원자는 원자핵과 전자들로 이루어져 있지만, 원자 전체 부피 대비 원자핵과 전자가 차지하는 공간은 극히 작은데 대부분의 공간은 비어있는 상태입니다. 이 비어있는 공간은 진공 상태이며, 진공 상태에서는 물질이 없기때문에 완전한 공백 상태라고 할 수 있습니다.하지만 양자역학적으로 보면 진공 속에도 에너지가 존재하는 것으로 알려져 있기에 원자와 원자 사이에는 대부분 진공, 즉 비어있는 공간이 있지만 그 안에서 일부 에너지가 존재하는 것으로 이해할 수 있겠습니다.
생물·생명
Q. 식물에는 단백질이 적은 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.동물이 가진 단백질과는 차이가 있지만 식물에도 단백질이 들어있습니다. 콩류, 곡물류, 견과류 등 다양한 식물성 식품에 단백질이 풍부하게 함유되어 있습니다. 특히 콩과 작물들은 양 자체로는 동물성 단백질에 버금가는 양질의 단백질을 많이 가지고 있습니다. 그래서 식물성 식단에서도 양질의 단백질 섭취가 가능합니다.
화학
Q. 경유와 등유의 차이점은 무엇인지?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.질문주신 비교 오일이 경유와 등유가 맞다는 가정하에 답변드립니다.경유와 등유는 모두 석유를 정제하는 과정에서 나오는 석유 제품이지만, 용도와 특성에 있어 차이가 있습니다. 말씀하신 것처럼 경유는 디젤 엔진 자동차의 연료로 사용되며, 등유는 주로 난방이나 취사용으로 사용됩니다. 경유는 등유보다 탄소 함량이 높고 점도가 높아 더 높은 에너지 밀도를 가지고 있습니다. 반면 등유는 경유보다 휘발성이 낮아 저장 및 취급이 용이합니다. 또 등유에는 경유에 비해 불순물과 황 함량이 적어 연소시에 대기오염 물질 배출이 적다는 이점이 있겠습니다.
생물·생명
Q. 곤충 중에서 알이 아닌 성충이나 애벌레 상태로 새끼를 낳는 곤충도 있나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.곤충 중에는 알이 아닌 애벌레나 성충 상태로 새끼를 낳는 종들도 있습니다. 대표적인 예로 말벌 등의 일부 벌목들이 있습니다. 이 곤충들은 알을 낳는 대신 애벌레 상태의 유충을 출산합니다.
화학
Q. 사람 몸에서 이산화탄소는 어떻게 배출되는 건가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.우리 몸에서 이산화탄소는 주로 호흡을 통해 배출됩니다. 우리가 들이마신 산소는 세포 내에서 포도당과 결합하여 에너지를 생산하는 과정에서 이산화탄소가 생성되는데 이렇게 생성된 이산화탄소는 혈액을 통해 폐로 운반되고, 폐 속 폐포에서 기체 교환이 일어나 숨을 내쉴 때 이산화탄소가 몸 밖으로 배출됩니다. 소화기관에서도 일부 이산화탄소가 생성되어 방귀를 통해 배출되기도 합니다.그리고 밀폐된 차량에서 잠을 자면 위험해질 수 있는 이유는 이산화탄소때문보다는 산소 부족 현상으로 위험해질 수 있습니다.
생물·생명
Q. 모기는 어떤 시대부터 있었을까요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.모기는 약 2억 3천만 년 전 중생대 백악기부터 존재해 왔습니다. 당시 모기와 현재 모기의 가장 큰 차이점은 크기입니다. 고대 모기는 현재보다 훨씬 컸는데, 날개 길이가 최대 16cm까지도 달했다고 합니다. 평균적으로는 현재 모기 날개 길이의 약 2.5배 정도였습니다. 하지만 본질적인 생김새나 행동 양식은 크게 달라지지 않았으며 암컷 모기는 피를 빨아먹고, 수컷은 식물 즙액을 섭취하는 등 기본 생태는 유사합니다. 따라서 고대와 현재의 모기는 크기만 다를 뿐 거의 똑같은 생물이라고 볼 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 나이를 어떻게 알아낸 것인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.우주의 나이는 주로 우주 배경 복사(cosmic microwave background)와 우주론적 모형(cosmological model)을 통해 계산되었습니다. 우주 배경 복사는 빅뱅 직후 남아있던 복사 에너지로, 이를 측정하면 우주가 처음 뜨겁고 뜨거웠던 상태를 추론할 수 있습니다. 또 현재 우주의 구조와 은하 분포 등을 통한 우주론적 모형을 세우고, 이를 역산하면 우주의 나이를 구할 수 있습니다. 이렇게 구한 나이는 여러 독립적인 관측 데이터를 통해 상호 검증되었는데 예를 들어 우주 초기에 생성된 원소의 비율, 별탄생률 등의 관측값과 일치하는지 확인하는 방식입니다.
지구과학·천문우주
Q. 마른하늘에 날벼락이 실제로 일어날 수 있는 현상인지 궁금합니다.
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.벼락은 마른 하늘 아래에서도 발생할 수 있습니다. 일반적으로 벼락은 구름과 구름 사이, 또는 구름과 지면 사이의 정전기 방전에 의해 발생합니다. 하지만 구름이 없는 상황에서도 강한 상승 기류로 인해 공기 중 먼지나 모래 등의 미세 입자들이 정전기를 띄게 되면 벼락이 발생할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 별똥별이 떨어지는 원리는 무엇인가요
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.별똥별은 우주 공간을 돌아다니는 작은 돌멩이나 먼지 입자인 유성체가 지구 대기권에 들어오면서 생기는 궤적입니다. 지구가 공전하며 이 유성체가 있는 지역을 통과하면, 유성체는 지구 중력에 의해 급속도로 대기권으로 끌려 들어오는데 이 때 유성체가 대기와 마찰하면서 엄청난 열이 발생하고, 이 열기때문에 유성체가 녹아 내리며 밝게 빛나는 현상이 별똥별입니다. 만약 유성체가 너무 커서 완전히 녹아내리지 않고 지표에 떨어지면 운석이 되는 것입니다. 별똥별은 우주 먼지가 지구 대기권에 진입할 때 나타나는 일시적인 현상입니다.
생물·생명
Q. 벌레들이 죽은이후 배를 하늘방향으로 하고 죽어있던데 이유가있을까요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.벌레들이 죽을 때 종종 배를 하늘로 향하는 것은 중력과 관련이 있습니다. 벌레들의 몸은 딱딱한 외골격으로 이루어져 있기때문에 유연성이 부족합니다. 그래서 죽은 후에는 중력의 영향을 크게 받아 몸통 부분이 가장 무거운 배 쪽이 아래로 향하게 됩니다. 반면 다리나 더듬이, 촉수 등은 비교적 가벼워서 중력의 영향을 덜 받습니다. 그래서 죽은 벌레의 배 부분은 아래로 향하고, 가벼운 다리나 촉수 부분은 옆이나 위를 향하게 되는 것입니다.이처럼 중력의 작용과 벌레 외골격의 특성 때문에 죽은 벌레들이 배를 하늘로 향해 있는 모습을 종종 볼 수 있습니다.