안녕하세요. 이동호 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 바람은 어떠한 원리로 부는건가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.바람은 공기의 움직임 입니다.우리가 사는 지구는 공기(대기)로 둘러 싸여있으며,이 공기들은 계속 움직입니다. 이것이 곧 바람입니다.공기들이 움직이는 이유는 기압의 차이 때문입니다.공기들이 많이 모여있는 곳(고기압)에서,공기들이 적게 모여있는 곳(저기압)으로 이동하는 것이죠.
생물·생명
Q. DNA는 어떤 분자의 약자인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.DNA는 Deoxyribo Nucleic Acid, 데옥시리보핵산의 약어입니다.DNA는 뉴클레오타이드의 중합체인 두 개의 긴 가닥이 서로 꼬여있는 이중나선 구조로 되어있는 고분자 화합물 입니다.
지구과학·천문우주
Q. 밤에 가로등 불빛으로 날벌레들이 몰려드는 과학적 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.벌레들이 빛을 향해 움직이는 이유는 벌레들이 빛을 통해 방향을 찾고, 먹이를 찾거나, 적으로부터 피하는 등의 생존 전략을 수행하기 때문입니다.나방은 보통 낮에 천적의 눈을 피해 숨어있다가 밤이 되면 활동하는데 이때 달빛을 이용해 돌아다니죠.양쪽 눈에 들어오는 달빛의 양이 같도록 조정해 직진을 하는데, 가로등 같은 인공적인 조명을 달로 착각하게 됩니다.그래서 양쪽 눈에 같은 빛을 받기 위해 가로등 주변을 빙빙 돌지만 계속해서 변화되는 빛의 양에 혼란스러워 하는 것입니다. 또한 나방은 불로 뛰어들어 자신의 생명을 잃는 경우도 있습니다.벌레들이 불빛을 좋아하는 성질은 인공 불빛이 없었던 시절 벌레들의 생존 전략이었습니다. 하지만 현대에는 불빛이 너무 많아 그 전략이 잘 안 통할 뿐 아니라 이 본능을 이용하는 벌레잡이 포충기도 많이 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 나 무중력 상태에서 물을 끓일 수 있나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.기압이 낮아질수록 물체의 끓는점은 낮아집니다.예를들자면 1기압의 지구에서 물의 끓는점은 100도입니다.하지만 주변의 기압이 낮아지면 물 분자가 공기중으로 날아가기 쉬워져 끓는점(온도)이 낮아지게 됩니다.이러한 점에서 진공상태에서는 물의 증발이 폭발적으로 잃어날 것입니다.하지만 중력에 의해서는 끓는점에 영향이 없습니다.즉 우주의 무중력과 끓는점은 특별한 관계가 없이 동일합니다.(무중력이라고 증발이 쉬운게 아닙니다.)
지구과학·천문우주
Q. 왜 지금 시기에 모기가 더 많은 걸까요
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.모기 개체 수로만 보면 여름에 모기가 많습니다.하지만 대부분 야해엉인 모기는 가을이 되면서 밤 기온이 떨어지니 따뜻한 곳을 찾아 헤메며,이 과정 중 아파트로 들어오는 것입니다.집안에서 자주 마주치다 보니 가을에 모기가 더 많다고 생각되는 것입니다.다만, 일본뇌염을 퍼뜨리는 작은빨간집모기 번식기가 가을이므로, 가을모기라도 조심하시기 바랍니다.
생물·생명
Q. 웜뱃의 변이 정육면체 모양이 될 수 있는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.웜뱃의 정육면체 변이 만들어지는 원리는 창자의 모양 때문입니다.2018년 패트리샤 양 미국 조지아공대 박사 등 국제연구진은 웜뱃을 해부해 이 배설물이 항문이 사각형이어서가 아니라 큰창자에서 그런 꼴로 만들어진다는 연구결과를 미국물리학회 연차총회에서 발표했습니다.연구진은 돼지의 창자가 균일한 구조여서 원통형 배설물을 만든다면, 웜뱃의 창자는 단면이 불규칙한 것을 확인했습니다.창자를 따라 2개의 긴 홈이 나 있는데 이 부분은 얇아 잘 늘어나 느슨했지만 두꺼운 부분은 단단하였고, 웜뱃의 창자는 4만번 수축운동을 하는데 이런 이질적인 근육과 조직 때문에 4각형 단면이 형성되게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구상에서 가장 단단한 물질은 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.그래핀(Graphene)의 고유파괴강도는 약 130GPa에 이르며, 지금까지 가장 단단하고 강한 물질로 알려진 다이아몬드 보다 우수합니다.참고로 다이아몬드의 파괴강도는 약 60GPa 이며, 그래핀은 이를 능가합니다.그래핀을 원자현미경의 탐침으로 누르는 인텐데이션 방법으로 실험하여 그래핀의 역학적 물성을 측정하였으며, 측정된 그래핀의 파괴강도는 지금까지 측정된 모든 물질 중에서도 가장 높아 지구상에서 가장 강한 물질로 기록되고 있습니다. 이 수치는 강철의 약 100~200배 정도에 이릅니다.
지구과학·천문우주
Q. 북반구의 경우 태풍이 반시계방향으로 움직이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.지구 자전과 관련된 "코리올리 효과"에 의해 태풍의 회전 방향이 결정됩니다.코리올리 효과를 간략히 설명드리자면,지구의 자전으로 인해 북반구에서는 물체의 운동이 오른쪽으로 벗어나고,남반구에서는 왼쪽으로 벗어나는 효과를 말합니다.미사일 발사를 예로 들자면,북반구 북쪽에서 남쪽으로, 남반구 남쪽에서 북쪽으로 미사일을 발사한다면, 쏜 방향으로 정확하게 미사일이 날아 갈지 알아봅시다.1) 북반구 북쪽에서 남쪽으로 미사일을 발사할 경우, 지구 자전에 의해 미사일이 휘어서 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 되고2) 남반구 남쪽에서 북쪽으로 미사일을 발사할 경우, 지구 자전에 의해 미사일이 휘어서 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 됩니다.결과적으로 모두 약간씩 휘게 됩니다. 이는 지구의 자전의 영향 때문이며, 지구가 서쪽에서 동쪽으로 자전을 하기 때문에 미사일이 쏜 방향으로 정확하게 날아갈 수 없는 것입니다.(코리올리 효과)그렇다면, 북반구 남쪽에서 북쪽으로, 남반구 북쪽에서 남쪽으로 미사일을 발사한다면 어떻게 될까요?3) 북반구 남쪽에서 북쪽으로 미사일을 발사할 경우, 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 되고4) 남반구 북쪽에서 남쪽으로 미사일을 발사할 경우, 발사지점 보다 왼쪽(서쪽)에 미사일이 떨어지게 됩니다.이렇게 코리올리 효과를 통해 태풍 또한 적도를 기준으로 회전방향이 달라지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 물에 용해되는 물질도 질량보존의 법칙에 적용이 되니요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다."물질은 갑자기 생기거나, 없어지지 않고 그 형태만 변하여 존재한다" 이것은 질량보존의 법칙입니다.질량보존의 법칙 예시를 들자면,예시1) 수소 1 g 과 산소 8g이 반응하면 물 9g이 발생한다. 와 같은 예시가 있습니다.질문해주신 것과 같이 설탕물의 경우를 예시로 들자면,예시2) 설탕 10g을 물 100g에 녹이게 되면 설탕물의 질량은 110g 입니다.단, 상기 예시 2개는 기체 발생이 없기 때문에 질량보존이 쉽게 이해되는 경우입니다.예시3) 탄산칼슘에 염화수소를 섞을 경우,염화칼슘, 물, 이산화탄소가 생성되며 여기서 이산화탄소는 기체이므로 공기중으로 날아가므로 질량보존의 법칙이 성립되지 않은 것 처럼 보입니다. (밀폐 용기 내에서 실험시 이산화탄소 질량까지 포함되므로 질량보존의 법칙은 성립됩니다)부피의 경우설탕이 물에 용해가 되면, 물 분자 사이사이로 설탕 분자가 골고루 섞이게 됩니다.이때 물과 설탕 분자의 수는 변하지 않으므로 질량은 그대로 보존됩니다. (질량보존의 법칙)그러나 설탕 분자가 물 분자에 골고루 섞이더라도, 설탕물의 부피는 최초 물의 부피보다 증가하게 됩니다.즉,설탕물의 "질량"은 설탕 질량과 물의 질량의 단순 합과 같으며,설탕물의 "부피"는 최초 물의 부피보다는 크나, 설탕 부피와 물 부피의 단순 합보다는 작습니다.
지구과학·천문우주
Q. 외계 생명체가 존재할 확률은 어느정도 되나요?
안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.외계 생명체 탐사를 목적으로 전파 망원경을 사용한 SETI 프로젝트가 진행 중이며, 간략하게 설명드립니다.해당 프로젝트는 외계인의 존재를 찾기 위해 화성, 유로파, 타이탄과 같은 태양계 안 천체에서 생명의 흔적을 찾고 있으며, 외계인들이 이미 태양계를 방문하여 남겼을지도 모르는 흔적들을 찾는 방법도 진행 중에 있습니다.대표적인 것으로, 화성의 사각형 모양의 자국을 발견했을 때, 화성에서 많은 양의 물과 메탄을 발견했을 때, 화성인의 존재 여부에 대해 많은 논의가 있었습니다. 이처럼 시간이 지날수록 성능이 더 좋은(해상도가 좋은) 탐사선의 사진을 획득하게 된다면, 이러한 발견들이 평범한 자연현상인지, 외계 지적생명체에 의해 인공적으로 생성된 것인지 논의가 계속 될 것입니다.SETI 연구소의 천문학자 세스 쇼스탁은 2010년 8월 BBC 뉴스에 출연해 "우리가 접하게 될 전파가 우리 같은 생명이 아니라 인공지능이 보낸 것일 가능성이 크다"라고 말했습니다. 이는 전파신호를 보내고 우주여행을 하는 단계에 이른 문명은 인공지능을 만들어낼 가능성이 크다는 생각에 따른 것입니다. 또한 그는 학술대회에서 "드레이크 방정식의 계산에 따르면 우리는 25년 안에 외계인을 만날 것이며, 인류가 외계인과 교신에 성공해도 그들의 과학 수준이 너무 높아 신호를 이해하기 힘들 것"이라고도 했습니다.이처럼 외계생명체가 존재할 확률을 정확한 수치로 특정지을 수는 없으나, 관련 학계에서는 외계생명체의 존재 가능성을 배제하고 있지 않으며, 멀지 않은 시간 내에 외계생명체를 만날 가능성을 염두하고 있습니다.