안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지진은 어떻게 발생 하는 건지 궁굼 합니다
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.판구조론은 지각 판들이 각각 서로 부딪치고 밀고 포개지면서 매년 수 cm 정도의 속도로 점성이 있는 맨틀 위를 제각기 이동하고 있으며, 이러한 운동은 그들 가장자리 사이의 마찰에 의하여 저항을 받는데 이는 두 개의 벽돌을 맞대고 문지를 때 미끄러지지 않으려는 것과 같다고 합니다. 그러나 지구적인 힘이 판의 마찰저항을 초과히면 갑작스러운 미끄러짐이 일어나는데 그게 바로 지진이라고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 혜성의 꼬리의 성분과 만들어 지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다. 과학자들은 혜성에 꼬리가 생기는 이유가 태양의 복사압 때문이라고 설명한다태양의 복사압과 층 분리현상에 대한 이러한 지식을 바탕으로 혜성의 꼬리 현상을 다시 설명하면, 태양계 내에서 지구를 포함한 모든 행성들은 자기 궤도를 유지하며 태양을 중심으로 공전하고 있다. 반면 혜성은 태양계의 공간과 공간을 가로지르며 지나간다. 이때 공간과 공간을 가로지르는 운행에는 궤도가 변수로 작용한다. 태양계의 일반 행성들은 경계면의 결을 따라 정해진 경로대로 대체로 일정하게 운행을 하지만 혜썽은 경계면의 결을 거스르며 운행한다. 그러기 때문에 혜성이 나타나는 것은 복사압이 항상 작용하고 있는 공간에 온도차를 발생시키는 물체가 지나가는 것이고, 그것이 층 분리 현상으로 작용하는 것이다. 이것이 혜성이 시공간을 가로지르면서 지나가면 높은 온도에 의해 공간이 팽창하고 동시에 그 반대로 수축된 공간이 만들어지기도 하는 층 분리 현상인데, 그것이 꼬리모양으로 나타나는 것이다. 만일 이 혜성이 지구의 대기권에 진입한다면 층을 분리하고 산소와 결합하면서 연소하는 현상이 일어나겠지만, 대기권 밖에는 산소가 거의 없고 대부분이 수소로 이루어져 있으므로 층은 분리하되 산소가 아닌 수소나 기타 원소와 결합하는 현상이 일어난다. 즉 혜성은 타지 않고 열을 발산하면서 우주의 층 분리만 일으킨다. 따라서 혜성의 꼬리현상은 혜성이 우주의 수소나 기타 우주에 퍼져있는 원소들과 결합하면서 일으키는 층 분리 현상의 흔적이라고 볼 수 있다
전기·전자
Q. 거짓말 탐지기는 어떤 원리로 작동되나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.사람은 거짓말을 하면 들킬지도 모른다는 불안감 때문에 혈압, 심장 박동, 호흡, 땀 분비량, 얼굴색 등에 변화가 나타난다. 이러한 심리에 따른 신체적 변화를 측정하여 범죄 수사에 활용하기도 한다.거짓말 탐지기는 범죄에 관계있는 사실을 말하거나 현장의 녹음, 또는 녹화된 내용을 들려주거나 보여 줄 때 변화가 나타나는가를 관찰하는 장치이다. 이 장치를 피검자의 몸에 연결하여 호흡, 맥박, 땀이 나는 정도 등과 같은 신체의 변화를 기록한다. 가슴에 주름 고무 호스를 감고 호흡을 측정하고, 팔에는 혈압과 맥박을 측정하는 장치를 다는데, 그 속에 고무 주머니가 있어서 주머니 안의 공기압 변화를 측정한다. 2개의 작은 전극을 손바닥이나 손가락 끝에 붙여서 피부 표면의 전기적 전도성 변화를 측정해 땀 분비량도 알 수 있다. 거짓말을 하면 자율 신경, 특히 교감 신경의 작용에 의하여 땀 분비량이 증가하며, 그로 인해 피부에 전기 저항이 낮아지고 전류가 흐르는데, 그것을 측정하는 것이다.
지구과학·천문우주
Q. 태양의 온도는 대략 몇도인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.태양의 온도는표면온도는 6,000~ 7,000°C내부온도는 약 1,500만도태양은 중심핵에서 초당 6억 톤의 수소를 헬륨으로 바꾸는 수소핵융합반응(hydrogen thermonuclear fusion)으로 에너지를 생성한다. 이것은 매초당 10^17톤의 다이나마이트가 폭발하는 것과 같은 에너지이다. 태양 질량의 약 73%은 수소로, 약 25%는 헬륨으로 구성되어 있다. 총 질량의 2 %쯤은 산소, 탄소, 네온, 철같은 무거운 원소들로 이루어져 있다.
화학
Q. 전고체 배터리의 장점은 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.장점은 에너지 밀도가 높습니다. 동일한 크리라고 가정했을 때 전고체 배ㅐ터리는 리튬이온배터리보다 더 많은 에너지 밀도를 갖습니다. 즉 전기자동차를 예로 들면 더 많은 전기를 충전하여 더 먼 거리를 갈 수 있는 것이죠.안정성이 우수합니다. 전해액이 고체로 되어 있어 외부의 충격과 온도에 강하여 안정성이 증대 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀은 실존하는 걸로 입증됐나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.인류가 사상 최초로 블랙홀(black hole) 관측에 성공함으로써 블랙홀이 실존한다는 것이 증명되었다. ‘EHT 프로젝트’ 국제 공동 연구진은 벨기에 브뤼셀과 미국 워싱턴 D.C, 일본 도쿄 등 전 세계 6곳에서 이번 연구 성과를 담은 영상을 공개하는 한편 기자 회견을 했어. 촬영된 사진과 동영상에는 블랙홀의 표면(‘사건의 지평선’이라고 불림)과 블랙홀을 포함하는 그림자, 블랙홀의 중력에 의해 휘어진 빛이 담겨 있었다.
지구과학·천문우주
Q. 여름에 피해서 겨울에는 햇빛에 조도가 낮은 이유가 무엇입니까?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구가 태양을 중심으로 공전하는데 있어서 자전축이 기울어져 있기 때문입니다. 그래서 겨울철에 북극은 거의 해가 비추지 않죠. 그리고 우리나라도 햇빛이 비스듬히 비추는 것입니다.
전기·전자
Q. 소형모듈원전(SMR)이 무엇인지 알려주십시오.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.SMR은 하나의 용기에 냉각재 펌프를 비롯한 원자로·증기발생기·가압기 등 주요 기기를 담아 일체화시킨 원자로로, 전기출력 300MW 이하의 전력을 생산할 수 있습니다. 후쿠시마 사고 이후 대형 원전의 위험성에 대한 우려가 커지면서 반사적으로 SMR 시장은 확대되고 있습니다. 영국 국립원자력연구소는 2035년까지 세계적으로 650~850기의 SMR이 추진돼 시장규모가 약 379조~632조로 확대될 것으로 전망하기도 하였습니다.그렇다면 SMR은 어떤 특징이 있을까요? SMR은 대형 원전에 비해 원자로를 비롯한 기자재의 크기가 작아 차량 이동 및 조립이 용이하고, 건설공기도 절반 정도로 짧습니다. 지역 단위의 분산전원에 적용 가능하다는 의미지요. 또, 필요한 만큼 모듈을 묶어 공급할 수 있어 예산 규모에 맞게 개수를 늘리거나 줄이는 것도 가능합니다. 입지 활용도 역시 대형 원전에 비해 높은 편인데요, 기존의 대형 원전은 가열된 원자로를 식히기 위한 냉각수가 반드시 필요하므로 해안이나 큰 강가 등 물을 대량으로 사용할 수 있는 환경이 필요합니다. 그러나 SMR은 자연순환이나 공기를 이용한 수동냉각방식이 가능하여 다양한 곳에 설치할 수 있습니다. 크기 역시 기존의 대형 원전에 비해 약 1/50~1/100 정도에 불과하여 방사능 유출 사고시 대응조치가 필요한 구역인 ‘방사선비상계획구역’의 범위를 축소할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 계절이 있는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구에 계절이 있는 이유는 지구가 태양 주위를 자전축이 기울어진 체로 공전을 해서 그런 겁니다. 이런 이유로 해서 여름에는 해가 길고 겨울에는 해가 짧고 하는 것이죠
지구과학·천문우주
Q. 연어가 바다에서 생활하다 상류로 거슬러가는 이유
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.연어는 회귀본능을 가지고 있어서 자기가 태어난 곳으로 가서 산란을 하지요. 연어가 회귀본능을 가지고 있는 이유에 대해서는 아직 명확한 이유가 밝혀진 것 같지는 않아요. 예전엔 하천의 냄새를 기억하고 있다가 그곳으로 돌아온다고도 했었는데, 최근 연구에서는 자기장에 의해 회기한다고 그러네요