안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
전기·전자
Q. 모스부호는 언제 발명된 것이며 어떻게 신호를 주고 받나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.모스부호는 1836년 미국의 사무엘 모스에 의해 발명되었는데요, 그 원리는 전기 신호를 짧은 신호(점)와 긴 신호(선)의 조합으로 문자를 표현하는 것입니다. 모스는 전기 전선을 타고 흐르는 전류의 개폐 시간 차이로 문자를 만들 수 있다는 아이디어를 얻었습니다. 짧은 전류 개폐를 점으로, 긴 개폐를 선으로 정의하고 각 문자에 점과 선의 고유한 조합을 만들었습니다. 예를 들어 'A'는 점(·) 과 선(-)의 조합인 '·-'로 표현됩니다. 이렇게 모스부호는 전기 신호의 시간차를 이용해 문자를 부호화한 최초의 현대적 통신 부호 체계입니다. 이 원리를 활용해 전신기가 발명되었고, 모스부호는 전기 통신의 초기 국제 표준 부호로 오랫동안 사용되었습니다. 현재에도 일부 무선 통신, 해상 구조 신호 등에 모스부호가 사용되고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리가 걷는 걸음걸이에는 어떤 과학적 원리가 숨어있나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.걸음걸이에는 말씀하신 것 외에도 운동역학의 원리인 에너지 보존, 관성, 중력 등이 작용합니다. 발이 지면을 디딜 때는 운동량 보존의 원리로 설명할 수 있고, 몸의 무게 중심이 이동할 때는 회전 관성의 원리가 적용됩니다. 또 인체 각 관절에서는 물리학의 회전 원리와 지렛대 원리가 작동하고 있습니다. 발바닥과 지면 사이의 마찰력은 걸음을 유지하는데도 기여합니다. 생물학적 현상으로는 신경계와 근육의 상호작용으로 신체 균형이 조절되며, 에너지 대사 과정에서 화학 반응이 일어납니다. 이처럼 사람의 걸음걸이에는 역학, 회전운동, 마찰력, 생리학, 화학 반응 등 다양한 과학적 현상이 복합적으로 일어나고 있습니다.
물리
Q. 산책이 혈액순환에 어떤 영향을 미치는지 궁금합니다.
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.꾸준한 산책습관은 혈액순환을 개선시켜주는 효과가 있습니다. 매일 1시간 정도의 중간 강도 유산소 운동인 산책은 혈관을 이완시키고 혈류량을 증가시켜 전신으로 산소와 영양분 공급을 원활하게 해줍니다. 또 혈액 순환이 잘 되면 노폐물 배출도 수월해집니다. 다만 10분 정도의 짧은 산책은 혈액순환 개선효과가 크지 않습니다. 하지만 전혀 운동을 하지 않는 것보다는 낫기때문에 짧은 시간이라도 꾸준히 산책하는 것이 건강에 도움이 됩니다. 결론적으로는 규칙적인 중강도 유산소 운동이 혈액 순환 개선에 가장 효과적이라고 할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 태풍은 여름에만 생기는건가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.태풍은 여름에만 국한되지 않고 사계절 내내 발생 가능합니다. 다만 열대 해상에서 발생하는 강력한 열대 저기압인 태풍이 형성되기 위해서는 일정 수준 이상의 해수면 온도, 습도, 상층 바람 등의 조건이 갖추어져야 하는데, 이러한 조건이 여름철에 가장 잘 충족되기 때문에 태풍 발생 빈도가 높아지는 것입니다. 하지만 조건이 갖추어지면 계절과 상관없이 태풍은 발생할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 북극보다 남극이 더 추운 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.일반적으로 남극이 북극보다 더 추운 편인데요, 이는 남극 대륙이 북극해 주변의 얼음 지대보다 고도가 높고 내륙 지역이 넓기 때문입니다. 남극 대륙의 평균 고도는 약 2,500m로 매우 높아 공기가 희박하고 태양 복사열을 효과적으로 방출합니다. 또 남극은 지구 자전축 주위를 돌며 6개월 동안 지속적으로 밤이 계속되는 극야 현상이 있어 햇볕을 전혀 받지 못하는 기간이 길어 더욱 추운 환경이 조성됩니다. 반면 북극은 북극해 주변의 바다 영향으로 기온이 다소 높게 유지되기에 남극이 북극보다 더 추운 것입니다.
생물·생명
Q. 동물 중에서 다리가 가장 많은 동물은 무엇인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.동물 중에서 다리가 가장 많은 것은 일부 노래기류(Millipede)입니다. 노래기류 동물들은 길쭉한 몸통에 수 많은 다리를 가지고 있는데 그 중에서도 가장 많은 다리 수를 가진 종은 환형동물문(Annelida)에 속하는 일라크메 플레니페스(Illacme plenipes)이며 최대 750개의 다리를 가지고 있는 것으로 알려졌었으나 21년도에 호주에서 다리를 1,306개 가지고 있는 유밀리페스 페르세포네라고 이름 붙인 종이 발견되면서 그 기록이 변경되었습니다.
생물·생명
Q. 곤충 이외에 다리가 여섯 개인 동물은 어떤 동물이 있나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.네, 거미, 전갈, 지네 등 거미류 대부분의 종들은 다리가 6개이며 새우, 가재 등 일부 갑각류들도 유충 시기에는 6개의 다리를 갖습니다.
생물·생명
Q. 곤충 중에서 아이큐가 가장 높은 곤충은 무엇인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.정확한 아이큐 측정은 어렵겠지만 곤충 중에서 가장 높은 지능을 가진 것으로 알려진 곤충은 개미입니다.개미는 복잡한 사회 구조와 효율적인 의사소통 능력, 문제 해결 능력을 가지고 있어 곤충 중에서는 가장 발달된 지능을 보입니다.
물리
Q. 수면에도 관성의 법칙이 적용이 되나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.수면은 생리적 현상이기때문에 물리법칙인 관성의 법칙이 적용되지는 않습니다.수면 부채는 단기간에 만회하기는 어렵습니다. 부족한 4시간의 수면을 바로 한 번에 4시간 추가로 보충하는 것은 수면의 질을 고려할 때 적절하지 않습니다. 수면은 주기적이고 단계적인 과정을 거치기 때문에, 규칙적인 수면 패턴이 중요합니다. 부족한 수면을 한꺼번에 보충하면 수면 주기가 방해받아 수면의 질이 떨어질 수 있기때문입니다.따라서 하루 동안 부족했던 수면 시간은 점진적으로 보충하는 것이 올바른 방향입니다. 예를 들어 이틀에 걸쳐 2시간씩 더 자는 식으로 회복하는 것이 좋습니다. 규칙적인 수면 습관을 유지하면서 천천히 보충하는 것이 수면의 질을 높이는데 도움이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양 주위를 도는 행성들은 모두 같은 평면에 있나요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.태양계의 행성들과 다른 천체들은 모두 정확히 같은 평면 위에서 공전하고 있지는 않습니만 대부분의 큰 천체들은 비슷한 평면에 가깝게 분포하고 있습니다. 태양계 평면이라 불리는 이 평면은 태양의 자전축과 거의 평행한데 지구를 포함한 8개 주행성들의 공전 궤도는 이 평면과 7도 이내의 작은 각도로 기울어져 있습니다. 하지만 소행성대와 왜행성들, 그리고 외계행성들의 궤도 평면은 태양계 평면과 다소 큰 각도로 기울어져 있는 경우가 많은데 이는 태양계가 형성되었을 당시의 원반 성운의 영향을 받아 어느 정도 편평한 형태를 띠게 되었기때문입니다. 하지만 완벽한 평면이 아니므로 일부 천체들의 궤도 평면이 다소 어긋나는 것입니다.