안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 극지방에서 제트기류가 발생하는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.제트기류(Jet stream)는 대기 중에서 발생하는 강력한 기류로, 대기 중의 차이로 인해 발생한 기류이며 극지방을 비롯한 중위도 지역에 나타납니다. 제트기류는 지구 회전으로 인한 코리올리력과 대기 중의 온도 차이에 의해 발생합니다.제트기류는 대기의 경계인 대기권에서 나타나며 대기 중의 따뜻한 공기와 차가운 공기가 서로 충돌하여 발생하는 경계면 상에서 발생합니다. 따라서 대기 중의 온도차가 클수록 강력한 제트기류가 발생하며, 겨울철에는 이 차이가 더욱 심해져서 강력한 제트기류가 발생하는 것입니다.하지만 제트기류는 대기 중에서 계속해서 변화하는 것이 일반적이며, 대기 중의 기압 차이나 온도 변화에 따라 강도가 약해지거나, 아예 사라질 수도 있습니다. 예를 들어, 태풍 등의 대기현상이 제트기류를 불안정하게 만들어서 제트기류의 위치나 강도를 변화시키기도 합니다.따라서 제트기류는 예측이 어렵기 때문에 항공기 비행 계획이나 기상예보 등에 많은 영향을 미치는 중요한 기상 현상입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리 태양은 어디에서 만드어진 건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.태양은 약 46억년 전, 태양계가 형성되기 전에 수소와 헬륨 등의 원소가 모여 초기 태양의 중심부에서 고온, 고압의 환경에서 핵융합 반응이 일어나면서 생성되었습니다. 이런 핵융합 반응을 통해 에너지가 방출되고, 이로 인해 태양은 지금과 같은 복잡한 구조를 갖춘 별로 진화해왔습니다. 이러한 핵융합 반응은 태양의 중심부에서 일어나고 있으며, 태양의 에너지원인 핵융합 반응과 관련된 내용은 일반 상대론 이론과 양자역학 등의 분야에서도 중요한 연구 주제 중 하나입니다.
화학
Q. 양자입자는 나타났다 없어졌다를 반복하는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.양자역학에서는 입자가 장소에 고정되어 있는 것이 아니라, 입자는 어떤 확률분포에 따라서 공간 전체에 존재할 수 있다고 설명됩니다. 이러한 입자들을 양자 상태라고 합니다.양자 입자들이 나타났다 없어졌다를 반복한다는 것은, 양자 상태에서 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확하게 측정할 수 없다는 불확정성 원리 때문입니다. 입자의 위치를 정확하게 측정하면 운동량은 불확정해지고, 운동량을 정확하게 측정하면 위치가 불확정해집니다. 이러한 불확정성으로 인해 입자가 나타났다 없어졌다를 반복하게 되는 것입니다.양자 입자들이 다른 공간으로 순간이동하는 것은 아니며, 단순히 위치나 운동량이 확률적으로 변화하는 것입니다. 이러한 현상은 작은 입자에서도 일어날 수 있는데, 이는 양자역학의 범위에서 입자의 움직임이 전혀 다른 법칙으로 제한받지 않기 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구 이외의 행성에서 생명체가 존재할 확률은 어떻게 될까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.현재까지 외계 생명체의 존재 여부를 확인한 적은 없습니다. 하지만 미국 우주항공국(NASA)을 비롯한 다양한 연구기관에서는 우주에서 생명체가 존재할 가능성이 높다는 가설을 제시하고 있습니다.우선, 현재까지 발견된 우주의 크기는 약 930억 광년입니다. 이는 인간이 이해할 수 있는 크기 이상으로 거대한 우주입니다. 또한 지구와 같은 행성이 우주에 존재하는 것으로 확인되었으며, 행성 주변에서 물이 발견된 경우도 있습니다. 이는 생명체가 존재할 가능성을 높여줍니다.또한 생명체가 존재할 가능성을 검증하기 위해 사용되는 드레이크 방정식(Drake Equation)은 외계 생명체가 존재할 확률을 계산하기 위한 수학 공식입니다. 이 방정식에서는 우주에서 지능체가 존재할 확률을 구하기 위해, 우주에 있는 행성의 수, 그 중에서 생명체가 살 수 있는 행성의 수, 생명체가 존재할 가능성이 높은 행성에서 생명체가 발견될 확률 등의 요소를 고려합니다. 하지만, 이 방정식에서 사용되는 수치들은 아직까지 정확하게 측정되지 않아 결과가 다양하게 나올 수 있습니다.따라서 현재까지 외계 생명체가 존재할 확률에 대한 명확한 답은 없습니다. 하지만, 지구와 같은 조건에서 생명체가 탄생할 수 있다는 것은 이미 증명되었고, 지구 외의 우주에서도 유사한 조건이 존재할 가능성이 있기 때문에, 외계 생명체가 존재할 가능성은 여전히 높다고 생각됩니다.
기계공학
Q. 맛을 느낄수 이유가 어떤원리로 그런것인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우리가 맛을 느끼는 것은 혀의 맛망상체라는 작은 구조물을 통해 가능합니다. 맛망상체는 입 안의 점막 세포와 맛감각 신경세포가 결합된 것으로, 각각의 맛감각 신경세포는 다른 종류의 맛을 감지합니다.하지만 맛은 단순히 혀에서만 느끼는 것이 아닙니다. 예를 들어, 아프리카의 몇몇 나라에서는 면도날로 언어를 자르고 그 곳에서 나오는 피를 먹는 식습관이 있습니다. 이것은 혀가 아닌 입안과 목에서 맛을 느끼기 때문에 가능한 것입니다.따라서 혀가 없더라도 입안과 목에서 맛을 느낄 수 있습니다. 하지만 혀가 없으면 맛을 구분하는 능력이 현저히 떨어질 것입니다.
기계공학
Q. 드론 자격증의 종류와 취득시 활용방법에 대해 궁금합니다
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.드론 자격증은 크게 민간용과 상용으로 나눌 수 있습니다.민간용 드론 자격증초경량 비행체 조종사 자격증 : 25kg 미만의 초경량 비행체를 조종할 수 있는 자격증입니다. 드론 운전 면허증이라고도 부릅니다.일반형 조종사 자격증 : 25kg 이상 150kg 미만의 일반 비행체를 조종할 수 있는 자격증입니다.상용 드론 자격증상용 조종사 자격증 : 150kg 이하의 상용 비행체를 조종할 수 있는 자격증입니다.기체 관리사 자격증 : 드론을 관리, 유지보수할 수 있는 기술력을 인증하는 자격증입니다.드론 자격증을 취득하면, 취미로 드론을 즐기는 것부터 공공기관이나 민간 기업에서 드론을 활용하는 일에 종사할 수 있습니다. 드론을 활용하는 분야는 다양합니다. 대표적으로는 위성사진, 지리정보시스템(GIS), 감시, 검색 구조, 영상 촬영, 농업 등이 있습니다. 드론의 사용 범위가 넓어지면서, 드론 취업에 대한 수요도 증가하고 있습니다.드론 조종사로 일하게 된다면, 경력에 따라 급여 수준이 달라질 수 있습니다. 드론 조종사의 평균 연봉은 약 3000만원 정도로 알려져 있습니다. 하지만, 취업처나 경력, 지역에 따라 다를 수 있습니다.
전기·전자
Q. 과학 공부가 실생활에 도움되나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.과학은 실생활에서 다양한 부분에 도움이 됩니다. 예를 들어,의학 분야: 질병 예방 및 치료에 대한 연구를 통해 인간 건강을 증진시키는 것이 가능해집니다.환경 분야: 환경 오염의 원인과 효과를 분석하여 대처 방안을 모색하는 것이 가능해지며, 친환경적인 대체 에너지 기술의 개발과 이용을 촉진할 수 있습니다.공학 분야: 공학 기술을 통해 다양한 분야에서 사회 발전에 기여할 수 있습니다. 예를 들어 건축 분야에서는 안전하고 효율적인 건물을 설계하고, IT 분야에서는 인공지능, 로봇, 자율주행 자동차 등의 기술을 개발할 수 있습니다.농업 분야: 식물, 가축, 해양 등의 자원을 활용한 생산 기술을 개발하여 식량 생산성을 높일 수 있으며, 환경 친화적인 농업 기술을 적용하여 지속 가능한 농업을 추진할 수 있습니다.기상 분야: 기상 예측을 통해 재해 예방 및 대처가 가능해지며, 기후 변화에 대한 대응책을 수립할 수 있습니다.이처럼 과학은 우리 생활과 밀접하게 연관된 많은 분야에서 혁신적인 기술을 제공하고, 인간의 삶을 더욱 풍요롭게 만드는데 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우박이 생성되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우박은 대기 중에 존재하는 수증기가 응축되어 형성됩니다. 대기 중에 수증기가 많이 존재할 때는 상승기류나 전선우기 등의 현상에 의해 고도가 높아지면서 대기가 냉각됩니다. 냉각된 공기는 수증기가 응축되기 쉬운 상태가 되어, 응결핵이 있는 경우에는 수증기가 응축되어 구름이 형성됩니다.구름 안에서는 물방울이 충돌하거나 융합하는 과정이 반복되면서 큰 물방울이 형성됩니다. 이 큰 물방울은 대기 중에 존재하는 얼음결정이나 기타 물체와 충돌하면서 냉각되어 얼어붙게 됩니다. 이 얼어붙은 물방울이 계속해서 물방울이나 얼음결정과 충돌하며 성장하다가, 최종적으로는 무거워져서 대기 중력에 의해 땅 위로 떨어지면서 우박이 형성됩니다.따라서 우박이 형성되는 가장 중요한 요소는 대기 중에 수증기와 응결핵이 충분히 존재하고, 충돌 및 융합 등의 과정이 발생하는 기상 조건이 갖춰져 있는 것입니다.
전기·전자
Q. 전봇대에 설치된 것에 대한 문의 입니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.한전 송전선에서 전기장비를 통해서 변압기에 연결하는 장치는 보통 "절연조절기" 또는 "접지측정기"로 불립니다. 이 장비는 전기장치와 전봇대 사이에 설치되며, 전기장치의 접지 상태를 측정하고 안전한 전기적 운용을 위해 전기장치의 접지를 제어하는 역할을 합니다.접지는 전기 회로에서 중요한 역할을 합니다. 접지가 안전하게 이루어지지 않으면 전기적 충격이 발생할 수 있습니다. 따라서 접지 조건이 안전한지 측정하고 관리하는 것은 매우 중요합니다. 이를 위해 절연조절기는 전기장치와 전봇대 사이에 설치되어, 전기장치의 접지 상태를 측정하고 안전한 전기적 운용을 위해 전기장치의 접지를 제어합니다. 이를 통해 안전하게 전기가 공급될 수 있도록 보장합니다.
생물·생명
Q. 인간이 살면서 뇌용량의 10프로 내외만을 사용한다는 주장들이 많은데 과학적 근거가 있는 주장인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다."인간은 뇌 용량의 10%만 사용한다"는 주장은 일반적으로 잘못된 정보입니다. 이 주장은 1900년대 초반에 흥미롭게 받아들여졌지만, 이후 뇌과학 연구를 통해 반증되었습니다.실제로 인간의 뇌는 매우 복잡하게 구성되어 있으며, 뇌의 다양한 영역은 매우 밀접하게 연결되어 있어 전체적으로 연속적으로 작동하며 상호작용합니다. 인간의 뇌는 특히 시각, 청각, 촉각, 후각 등의 다양한 감각을 처리하는 영역과 움직임 제어, 학습, 기억 등 다양한 인지 기능을 수행하는 영역으로 구성되어 있습니다. 이러한 뇌 영역은 모두 복잡한 화학적 및 전기적 신호와 연관되어 있으며, 일상 생활에서 거의 모든 일에 관여합니다.따라서 인간은 뇌의 대부분을 사용하며, 뇌 사용률은 활동에 따라 달라집니다. 뇌 사용량은 유전자, 환경 및 학습 등 다양한 요인에 의해 결정되며, 이는 개인별로 차이가 있을 수 있습니다. 그러나 일반적으로 인간의 뇌는 가능한 한 많은 용량을 사용하려고 노력하며, 대부분의 활동에서 뇌의 여러 부분이 병행하여 작동합니다.따라서 "인간은 뇌 용량의 10%만 사용한다"는 주장은 잘못된 정보입니다. 이러한 주장은 오래 전에 만들어졌으며, 현재의 뇌과학 연구 결과와는 일치하지 않습니다.