Q. 빛의 입자설과 파동설로 그림자가 생기는 현상을 설명할 수 있나요?
안녕하세요. 이정수 과학전문가입니다.빛은 입자인가 파동인가에 대한 질문 자체가 많은 오해로 이루어져 있고, 꽤 잘못 알려진 부분이 있습니다. 결론적으로 말하면 빛을 포함한 모든 것은 파동으로 이루어져 있다고 보시면 될텐데요. 파동의 상쇄와 간섭을 통해 일정 부분에서 진폭이 커지거나 작아지는 것을 알 것이라고 일단 가정하고 답변 드리겠습니다.파동이 서로 간섭, 상쇄하는 과정에서 진폭의 변화가 나타납니다. 파동은 끊임없이 변화하기 때문에 이러한 변화도 계속 나타나게 됩니다. 그래서 전자를 발견하는 것을 확률(오비탈)로 표시합니다. 전자가 그곳에 존재하여 이를 발견하는 것을 확률적으로 표시한 것입니다. 그래서 흔히 전자가 그곳에 존재할 때 (-)의 전류가 흐른다고 배우실텐데 이는 전자라는 입자가 존재한다기 보다는 파동들이 합쳐져서 마치 입자와 같이 보이기 때문에 그렇습니다. 실제로는 모든 전자, 양성자, 중성자 등은 파동의 간섭, 상쇄 과정에서 서로 가장 크게 맞물리는(간섭하는) 구간에서 마치 입자와 같이 관측되기 때문에 저희는 입자라고 생각하고 배우는 것입니다.그림자가 생기는 이유를 설명드리면 빛이 파동인데 애초에 사물에 막혀서 파동이 지나가질 못하니 그림자(빛이 도달못하는 곳)이 생기는 것이고, 빛이 도달하는 곳은 밝게 보이는 것입니다.
Q. 지금 현재 통신5G가 보급되어 있는데, 3G,4G이러한 단위가 무엇을 의미하는건지요?
안녕하세요. 이정수 과학전문가입니다.3세대 이동 통신은 이동 통신 기술의 3세대를 말하며, 영어로는 3G라고 불린다. 3세대 이동통신은 음성 데이터와 비음성 데이터(데이터 다운로드, 메일 주고 받기, 메시지 보내기 등)를 모두 전송할 수 있게 한다. 이동 통신사들이 설치한 기지국으로부터 데이터를 받아 오는 방식으로 기지국이 촘촘하기 때문에 이동 중일 경우에 편리하다.[1]4세대 이동 통신(4G)은 2G와 3G 계열의 뒤를 잇는 무선 이동 통신 표준의 네번째 세대를 의미한다. 4G 시스템은 초광대역(100+ MiB/s와 같은 기가비트 속도) 인터넷 접속, IP 전화, 게임 서비스 및 스트리밍 멀티미디어를 사용자에게 제공하는 기능을 가진 포괄적이고 안정된 all-IP 기반의 솔루션이다.5세대 이동 통신(5G, fifth generation technology standard[1])은 2018년부터 채용되는 무선 네트워크 기술이다.[2] 26, 28, 38, 60 GHz 등에서 작동하는 밀리미터파 주파수를 이용하는 통신이다.위키피디아에서 정보를 간단히 찾아보았으며, 정리하자면 3세대 이동 통신은 흔히 말하는 초창기 메일, 메세지 전송의 형태이고 / 4세대 이동 통신은 통화,메세지 기능 + 인터넷이 합쳐진 형태 / 5세대는 3G, 4G를 모두 구별할 수 있으면 좀 더 정밀한 통신이 가능한 것입니다.
Q. 일본후쿠시마 오염수방류가우리나라에 직접적으로 미치는영향이궁금합니다?
안녕하세요. 이정수 과학전문가입니다.가장 큰 문제는 오염수가 해류를 따라서 제주도 앞 바다 및 동해 바다를 오염시키는 것입니다. 일본 정부에서 앞으로 30년간 방출하겠다고 하는데 문제가 이게 반감기가 수백년 이상인 것들이 있어서 지속적으로 오염수를 버리면 결국 오염농도는 높아질 수밖에 없습니다. 이는 해양식품산업에 있어서 큰 문제가 되고, 인류의 식량 중 해산물이 70프로 정도 차지하기 때문에 식량문제를 유발할 수 있습니다.우리나라에만 영향이 크게 미친다는 문제도 있지만 오염수 방류에 따른 해양 오염은 전지구적인 문제이기 때문에 나라를 초월하여 모든 곳에서 문제가 나타날 것입니다. 식량 문제(수산물, 소금, 정제수, 바다 오염으로 인해 빗물(식수) 또한 오염)가 가장 큰 문제로 나타날 것으로 보이고, 가장 빠르게 나타나는 직접적인 영향은 해양산업의 붕괴로 볼 수 있습니다.