안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
물리
Q. 중력 없는 곳에서는 무게가 전혀 의미가 없나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.중력이 없는 곳에서는 물체에 작용하는 중력이 없기 때문에 무게가 측정되지 않습니다. 무게는 물체와 지구의 중력 상호작용으로 인해 결정되는 값이기 때문입니다. 그러나 물체에는 여전히 질량이 존재하며, 질량은 물체 내부의 물질의 양에 비례합니다. 따라서 중력이 없는 곳에서도 물체의 질량은 그대로 유지됩니다.속도는 물체의 위치 변화가 시간에 따라 일어나는 정도를 나타내는 물리량으로, 중력이 없는 곳에서도 속도 개념은 유효합니다. 중력이 없는 우주에서 물체는 중력으로 인한 가속이 없기 때문에 일정한 속도로 직선 운동하게 됩니다.압력은 물체와 물체 사이, 또는 물체와 공기 등의 사이에서 발생하는 상호작용입니다. 중력이 없는 곳에서는 물체와 다른 물체 사이에서 발생하는 압력이 없기 때문에 압력도 측정되지 않습니다.따라서 중력이 없는 곳에서는 무게나 압력과 같은 값이 측정되지 않지만, 물체의 질량과 속도는 그대로 유효합니다.
전기·전자
Q. 핸드폰은 누가 개발 했는지 궁금합니다
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.핸드폰은 여러 명의 공학자와 개발자들이 참여하여 발명되었습니다. 그중에서 가장 먼저 핸드폰 개념을 제시한 것은 마틴 쿠퍼(Martin Cooper)라는 미국의 공학자입니다. 그는 1973년 4월 3일에, 모토로라(Motorola)사의 DynaTAC이라는 휴대용 무선 전화기를 사용하여 뉴욕에서 일반 전화기를 걸어 전화통화를 한 첫 사람으로 기록되어 있습니다.핸드폰의 통화 원리는 무선 통신 기술을 이용하여 이루어집니다. 일반적으로 핸드폰은 셀룰러 네트워크(Cellular Network)라는 시스템에 연결되어 있으며, 이 네트워크를 통해 다른 전화기나 장비와 통화를 할 수 있습니다.핸드폰에서 발생한 음성은 마이크를 통해 캡처되고, 이를 전자 신호로 변환하여 핸드폰의 송신 장치를 통해 전파로 송신됩니다. 수신측에서는 이 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고, 이를 스피커를 통해 소리로 재생합니다. 이 과정에서 무선 통신 기술 중 하나인 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access, FDMA)와 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA) 등의 기술이 사용됩니다.또한, 핸드폰은 통화 외에도 문자, 인터넷, 위치 정보 등 다양한 기능을 제공합니다. 이러한 기능들은 무선 신호를 이용하여 정보를 주고받는 것으로 이루어집니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 블랙홀이 되려면 얼마나 작아져야 하나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.블랙홀의 형성은 매우 질량이 큰 별이 폭발하여 생긴 잔해물질이 중력에 의해 무한히 압축되어 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 블랙홀의 질량은 그 크기와 밀도에 따라 결정되는데, 이것은 블랙홀의 이벤트 지평선(event horizon)을 결정합니다.지구의 질량은 약 5.97 × 10²⁴ kg이며, 이것을 충분히 압축하여 블랙홀을 만드는 것은 현재로서는 불가능합니다. 블랙홀이 형성되기 위해서는 수십 배 이상의 질량이 필요하며, 이 질량은 일반적인 물질로는 충분하지 않습니다. 따라서 우주에서 발견되는 블랙홀들은 대부분 수십, 수백 혹은 수천 배 이상의 태양 질량을 가지고 있습니다.결론적으로, 지구의 물질을 충분히 압축하여 블랙홀을 만들기는 현재로서는 불가능하며, 이를 위해서는 엄청난 질량을 가진 물체들이 필요합니다.
물리
Q. 우주공간에서 총을 쏘면 총알이 나가나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우주 공간은 질량이 없는 진공 상태이기 때문에 총알을 발사하기에는 부적합합니다. 총알을 발사하는 원리는 총알의 뒷부분에서 발생하는 반동력과 앞부분의 공기 저항력에 의존하기 때문입니다. 하지만 우주 공간에서는 공기가 없기 때문에 총알은 발사되지 않을 것입니다.따라서 우주 공간에서도 총을 쏘아도 총알은 나가지 않습니다.
화학
Q. 배가 고프면 왜 배에서 소리가 나는 것일까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.배가 고프면, 위 내용물이 소화되고 나서 소장에 있는 기름이나 가스, 배출되지 않은 먹은 음식 조각 등이 남아 있게 되는데, 이것들이 작은 조각으로 부서지면서 소리를 내게 됩니다. 이러한 소리를 "복숭아 소리" 또는 "위성 소리"라고 부릅니다.복숭아 소리는 위와 소장 사이에 위치한 작은 장기인 십이지장이 수축하면서 음식물과 소화액을 위로 밀어내는 과정에서 발생합니다. 이러한 수축 운동은 십이지장-위 연결부에 위치한 팽창성 근육인 결장판막근의 활동에 의해 조절됩니다.따라서, 배가 고프면 소리가 나는 것은 소화 과정에서 발생하는 정상적인 현상입니다.
생물·생명
Q. 황우석 박사 줄기세포 치료는 존재하나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.황우석 박사가 주장한 줄기세포 관련 논쟁은 일반적으로 "승리"로 끝나지 않았습니다. 황우석 박사가 주장한 논문에서는 인간의 태아에서 유래한 줄기세포가 성인 신경계 조직으로 분화될 수 있다는 내용이 포함되어 있었습니다. 하지만 이 논문의 일부는 조작되었다는 의혹이 제기되었고, 이후 이와 관련된 조사가 이루어졌습니다. 이 조사 결과, 황우석 박사의 연구에서는 일부 이미지가 조작되거나 수정되었으며, 논문에 사용된 일부 데이터가 조작되었다는 것이 밝혀졌습니다.그러나 이와는 별개로, 줄기세포 연구는 현재도 활발하게 이루어지고 있습니다. 줄기세포는 다양한 의료 분야에서 치료 방법으로 연구되고 있으며, 이미 몇 가지 치료법이 상용화되어 있습니다. 예를 들면, 혈액암 치료를 위한 골수 이식이나, 관절염 치료를 위한 연골 줄기세포 이식 등이 그 예입니다.하지만 아직 줄기세포 치료가 보편화되지 않은 이유는 여러 가지가 있습니다. 첫째, 줄기세포 치료는 여전히 연구 단계이며, 안전성과 효과 등이 충분히 입증되지 않았기 때문입니다. 둘째, 줄기세포 치료는 매우 복잡한 기술로서, 제조 및 보관 등에 많은 비용이 들어가기 때문에 치료 비용이 높아지는 문제가 있습니다. 세번째, 줄기세포 치료는 각 환자의 상태와 질병 유형에 따라 맞춤형 치료가 필요하기 때문에 개인별 맞춤형 치료법을 개발하는 것이 어렵습니다.따라서, 줄기세포 치료가 보편화되지 않은 이유는 다양합니다. 그러나 줄기세포 연구는 여전히 활발하게 이루어지고 있으며, 향후 치료 방법 개발이 기대됩니다.
토목공학
Q. 사막에는 다시 풀이 자라지 못하나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.사막 지형에서 풀이 자랄 수 있는 확률은 상황에 따라 다를 수 있습니다. 일반적으로 사막은 건조하고 수분이 부족하기 때문에 풀이 자라기 어렵습니다. 그러나 일부 지역에서는 사막 지형에서도 풀이 자라는 것이 가능합니다.예를 들어, 일부 사막 지역에서는 지하수가 지표면 근처에 있거나 수분을 공급할 수 있는 기타 수자원이 있는 경우 풀이 자랄 수 있습니다. 또한, 사막 지역에서도 일부 식물은 특별히 적응하여 생존할 수 있습니다.따라서, 사막 지형에서 풀이 자라는 것은 가능하지만 일반적으로는 어렵습니다. 돼지감자 역시 사막 지형에서 재배하기는 어려울 것으로 생각됩니다. 그러나 모든 사막 지역이 동일한 조건을 가지고 있지는 않으므로, 어떤 지역에서는 돼지감자 등 다른 작물을 재배할 수 있을 수도 있습니다.
전기·전자
Q. 2차전지의 앞으로의 활용방안에 대하여 질의드립니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.노코드(No code) 방식은 소프트웨어를 개발할 때 코딩을 하지 않아도 비주얼 인터페이스나 드래그 앤 드롭 방식 등의 시각적인 툴을 사용하여 개발하는 방식을 말합니다.냉장고나 세탁기와 같은 가전제품에서 노코드 방식을 사용하는 이유는, 소비자가 더 쉽게 사용할 수 있는 UI/UX를 제공하고자 하는 것입니다. 즉, 제품에 코드를 없애는 것이 아니라, 코드를 작성하는 데 필요한 기술적인 부분을 노출시키지 않고도 더 간단하고 직관적인 인터페이스를 제공함으로써 사용자가 제품을 더 쉽게 사용할 수 있도록 하는 것입니다.충전을 위해 코드를 연결해야 하는 문제는 노코드 방식으로 해결하기 어려운 문제 중 하나입니다. 하지만 이 문제를 해결하기 위해서는 무선 충전 기술이나 자동 충전 기능 등을 도입하여 사용자가 직접 코드를 연결하지 않아도 되는 기술적인 개선이 필요합니다. 또한, 스마트폰 앱과 같은 IoT 기술을 이용하여 사용자가 원격으로 제품을 조작하거나 충전 상태를 모니터링할 수 있는 기능도 개발될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 공룡이 멸종하게 된 이유가 가설뿐인가요? 정확한 이유가 없나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.공룡이 멸종한 원인에 대해서는 여러 가설이 있지만, 학계에서 가장 통찰력있게 받아들여지는 가설은 대량멸종 이벤트 중 하나로 알려진 적도 대기권에 트리튬, 이리듐과 같은 원소가 발견된 것을 토대로 대규모 운석 충돌로 인한 직접적인 영향이 크다는 것입니다.대략 6,600만 년 전 지구에 매우 큰 운석이 떨어졌을 때 발생한 대량멸종 이벤트(크리태쪽 대멸종 이벤트)가 있었는데, 이 때 운석충돌로 발생한 지진과 화산 폭발로 인해 대기 중 먼지와 화학 물질이 많아졌고, 이로 인해 태양광선이 차단되면서 기온이 급격하게 하락하여 식물이 죽고, 이식물을 먹는 동물들도 영양분이 부족해졌습니다. 이러한 과정으로 약 75% 이상의 종이 멸종했습니다.따라서 공룡도 이 대량멸종 이벤트로 인해 멸종한 것으로 추정되고 있습니다. 다만, 멸종 원인은 여전히 학계에서 논쟁되고 있기 때문에 더 많은 연구가 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 바다에선 왜 몸이 잘 뜨는걸까?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.바다에 있는 물은 밀도가 높기 때문에 사람의 몸보다 물이 무겁습니다. 따라서 사람이 바다에 빠져도 물에 둥둥 떠다니는 것을 볼 수 있습니다. 물의 밀도가 높은 이유는 물 분자들이 서로 근접하게 있고 서로를 끌어당기는 수소 결합 때문입니다.사람의 몸은 대부분 물로 이루어져 있으며, 몸의 밀도는 물의 밀도와 비슷합니다. 그러나 인체 내의 지방과 근육은 물보다 더 밀도가 낮기 때문에 바다에 빠지면 물보다 더 가벼워지게 됩니다. 이로 인해 바다에서는 몸이 물 위에 뜨는 것처럼 보입니다.