안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 눈이 왜 하얗게 내리는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.눈은 얼음의 결정입니다. 또 솜같이 기공도 많죠..그래서 빛을 산란시키기 때문에 눈은 여러 색깔이 혼합되어 하얀색으로 보이는 것입니다. 즉 얼음은 투명한데 빙수는 흰색인 것과 똑 같은 현상이죠
지구과학·천문우주
Q. 번개가 칠 때는 왜 천둥소리가 나는지요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.번개가 칠 때 엄청난 열이 발생합니다. 그 때 주변에 공기가 급격히 팽창을 하죠주변의 공기가 급격히 팽창하는 소리가 바로 천둥소리입니다.
지구과학·천문우주
Q. 햇빛을 받으면 선글라스로 변하는 안경이 있던데,,,원리가 뭔가요??
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.변색랜즈의 원리는일조량, 온도, 습도에 따라 영향을 받습니다. 자외선이 많을수록 온도가 낮을수록 습도가 낮을 수록 여름보단 가을이 더욱 따르고 진하게 변합니다.
전기·전자
Q. 조력발전소는 어떻게 전기를 만들고 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.조력발전은 밀물 썰물 모두 발전기를 가동시켜서 효율을높일 수 있는 방법이라고 하는데요밀물 보다 썰물 때에 더 수차가 커서 발전효율이 높다고 하네요결국 조력발전은 우리가 살아가는 세상에서자연스럽게 일어나는 자연현상으로부터 얻을 수 있는 전기에너지인데요
지구과학·천문우주
Q. 지구 내부의 활동과 지진의 원인은 무엇인가요
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지진이 일어나는 원인은 지구내부가 액상처럼 되어 있습니다. 지구 내부는 내핵과 외핵으로 되어 있고 그리고 맨틀로 구성되어 있습니다. 그 위에 여러 판으로 구성되어 있는데 이 판이 서로 다른 방향으로 움직이고 있어 접촉면에서 갈라짐 터짐 미끄러짐 등이 일어나 지진이 일어나는 것입니다.
화학
Q. 어떻게 태양광 전지 패널이 작동하는가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.빛이 p-n 접합에 도달하면 광자는 매우 얇은 p타입층을 통해 접합으로 쉽게 들어갈 수 있다. 빛 에너지는 광자의 형태로 접합에 충분한 에너지를 제공하여 많은 수의 전자-정공 쌍을 만들어낸다. 조사한 빛은 접합의 열 평형 조건을 개뜨린다. 공핍영역의 자유전자는 빠르게 접합의 n타입 쪽으로 이동할 수 있다.비슷하게 공핍영역의 정공은 빠르게 접합의 p타입 쪽으로 이동할 수 있다. 새롭게 만들어진 자유전자가 n타입 쪽으로 이동하고 나면 접합의 장벽퍼텐셜(barrier potential)에 의해 접합을 더 가로질러 이동하지 못한다.비슷하게 새롭게 생성된 정공이 p타입 쪽으로 이동하고 나면 접합의 같은 장벽퍼텐셜에 의해 접합을 더 가로질러 이동하지 못한다. 전자의 농도가 한쪽에, 즉 접합의 n타입 쪽에 더 높아지고 정공의 농도가 다른 쪽에, 즉 접합의 p타입 쪽에 더 높아질수록 p-n 접합은 작은 배터리 셀과 같이 거동한다. 광전압(photo voltage)으로 알려진 전압이 설치된다. 접합을 가로질러 작은 부하(load)를 연결하면 이를 통해 흐르는 작은 전류가 생길 것이다.
화학
Q. 나노 기술이 발전함에 따라 어떤 혁신적인 제품이 개발될 수 있을까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.이 기술은 현재 우리의 삶과 문화, 경제를 바꾸고 있습니다. 이런 사회란, 인류의 삶과 사회에 미치는 영향이 총체적으로 드러나는 사회를 의미합니다. 이 글에서는 나노사회의 뜻과 역사, 현재의 상황, 마케팅 전략, 미래 전망, 그리고 대비 방안에 대해 알아보자.현재, 나노기술은 의학, 에너지, 환경, 전자, 통신 등 다양한 분야에서의 응용이 이루어지고 있으며, 이에 따라 나노사회도 점점 현실화되어 가고 있다.특히, 나노기술을 활용한 의료 분야에서는 암 치료, 질병 진단 등의 기술이 개발되고 있어서 많은 기대를 받고 있다.
생물·생명
Q. 새로운 치료제 및 백신을 개발하기 위해 어떤 과정이 필요한가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.1. 기초 연구 단계백신 개발 과정의 첫번째 단계는 기초 연구입니다. 이 단계에서는 백신 대상 바이러스나 세균을 분석하고, 백신이 목표로 하는 면역체계를 파악하는 등의 기초 연구가 이루어집니다.2. 선도 개발 단계기초 연구 이후에는 선도 개발 단계가 진행됩니다. 이 단계에서는 백신이 실제로 작동하는 방식을 실험하고, 백신의 생산 방식을 개발하는 등 백신의 구체적인 모습을 만들어냅니다.3. 임상시험 단계선도 개발 이후에는 임상시험 단계로 진입합니다. 이 단계에서는 인간 대상으로 백신의 안전성과 효능을 확인합니다. 임상시험은 일반적으로 3단계까지 진행되며, 이후에는 결과를 분석하여 식약처에 승인을 요청합니다.4. 승인 단계임상시험이 무사히 마무리되면, 식약처에 승인을 요청하게 됩니다. 이때 식약처는 백신의 안전성, 효능, 생산 방식 등을 심도 있게 검토한 후에 승인 여부를 결정합니다.
지구과학·천문우주
Q. 대륙이동설은 어떻게 증명하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.베게너가 제시한 대륙 이동설의 여러 증거에는 다음과 같은 것이 있다.⑴ 해안선의 일치: 남아메리카 동해안과 아프리카 서해안, 아프리카 동해안과 남극 대륙, 오스트레일리아 등의 해안선을 맞추어 보면 서로 잘 들어맞는다.⑵ 지질 구조의 연속성: 북아메리카의 애팔레치아 산맥과 스코틀랜드에 있는 칼레도니아 산맥, 스코틀랜드의 그레이트 글렌 단층과 북미의 캐보트 단층 등이 지금은 아주 멀리 떨어져 있지만 지질 구조는 연속적으로 연결되어 있다.⑶ 고생물 화석의 분포: 찬 기후 조건에 살았던 글로소프 테리스라는 양치 식물의 화석은 남극 대륙, 오스트레일리아, 남미, 인도 남부, 남아프리카 등지에서 발견된다. 또한 담수성 파충류인 메소사우루스나 릭스토사우르스, 시노그나투스 등의 동물 화석이 남아메리카와 아프리카 대륙 등에서 공통적으로 발견된다.⑷ 고생대 말 빙하 퇴적층의 분포: 현재는 열대나 온대 지방에 속하는 남아메리카, 아프리카, 인도, 오스트레일리아에 고생대 말에 형성된 대규모의 빙하 퇴적층이 분포한다. 이들을 모두 모으면 남극에 모인다.⑸ 고 기후적 증거: 현재의 남아메리카, 호주, 남극 등에서 고생대 기후의 특징을 나타내는 석탄층(열대 기후), 사막 기원의 사암층(중위도 지방의 건조 기후), 암염층, 석고층이 공통으로 분포하는 것을 통해 이들 지역이 과거에는 하나의 큰 대륙을 이루고 있었음을 알 수 있다.⑹ 고지자기 증거: 베게너가 주장한 증거 이외에 대륙 이동의 증거로는 고지자기의 흔적이 있다. 고지자기는 과거 지구 자기의 흔적이다. 고지자기로 측정된 과거의 극 이동 경로를 보면 그림 (가)와 같이 서로 다른 두 개의 경로(유럽과 북아메리카 대륙에서의 극 이동 경로)가 대서양과 아프리카를 지나고 있다. 그러나 극 이동의 경로를 합치면 (나)와 같이 대륙은 하나가 된다.
생물·생명
Q. 생물학적 다양성이 중요한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.부모의 유전자를 섞어 다양한 자손을 만들면 어떤 점에서 유리할까. 우선 유전자를 섞는 과정에서 해로운 유전자를 제거할 수 있다. 왜냐하면 나쁜 유전자를 2개 가진 자손은 치명적이기 때문에 태어나는 것 자체가 어려워 사라지게 된다.거꾸로 유전자를 섞는 과정에서 이로운 유전자들을 모아 자손에게 전달할 수도 있다. 자손들이 변화무쌍한 환경 변화에 다양한 유전자로 맞설 수 있는 준비가 가능하다. 실제로 한 연구에서 40여명의 젊은 사람 각각의 땀을 준비해 이성에게 냄새를 맡게 했다. 냄새에 호감을 표한 사람과 해당 이성의 유전자를 비교한 결과 면역에 관련된 세포의 주조직 적합성 유전자가 매우 다르다는 점을 발견했다. 만약 둘 사이에 자손이 생긴다면 다양한 종류의 면역 관련 세포가 생겨 병원균에 대해 효과적으로 대응이 가능하다는 것을 암시한다. 일부 곤충과 양서류는 기생충이 창궐하면 유성생식을 하고 그렇지 않으면 무성생식을 하는 것과 같다.하루하루가 다르고 수많은 요소가 섞여 있는 인간 사회는 다양하고 변화무쌍하다. 따라서 문화, 제도, 인종, 사고, 직업 등 모든 면에서 다양성을 많이 갖출수록 다가오는 미래에 대해 더 든든한 준비를 할 수 있을 것이다. 왜냐하면 다양성은 자연이 수억년 동안 검증한 방법이기 때문이다.