안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 차가운 눈과 얼음의 차이가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.차가운 눈과 얼음은 둘 다 물의 얼음 상태입니다. 그러나 그들은 서로 다른 과정과 조건에서 형성됩니다.눈은 대기 중의 수증기가 얼음 결정 핵을 만나 얼어붙어서 형성됩니다. 이때, 대기 중의 온도와 습도, 그리고 결정 핵의 형태와 크기 등이 눈의 모양과 구조에 영향을 미칩니다. 눈은 대개 구름에서 형성되며, 다양한 모양과 크기를 가지고 있습니다.반면에, 얼음은 물이 영하 온도에서 얼어서 만들어집니다. 물의 결정 구조와 분자 간의 결합이 얼음의 구조와 특성을 결정합니다. 얼음은 대개 지표면에서, 예를 들어 강이나 호수에서 형성되며, 다양한 크기와 모양을 가질 수 있습니다.따라서, 차가운 눈과 얼음은 물의 얼음 상태이지만, 서로 다른 환경에서 형성되므로 조건과 특성이 다릅니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리나라엔 여름과 가을에 태풍이 피해를주고 미국같은 대륙엔 토네이토가 큰피해를 주는데요 태풍과 토네이토는 차잇점이 무엇인지요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.태풍과 토네이도는 모두 대기의 움직임으로 발생하는 자연재해로, 강한 바람과 강한 비로 인해 인명과 재산 피해를 일으키는 공통점이 있습니다. 그러나 그 차이점은 다음과 같습니다.태풍:태평양 지역에서 발생하는 열대 저기압 현상지구상에서 가장 큰 폭의 해상 재해 중 하나강한 바람, 폭우, 해일로 인해 인명과 재산 피해를 일으키며, 지역적으로 광범위한 영향을 미침전 세계적으로 매년 여름과 가을에 발생하며, 한국에도 주로 6월부터 9월 사이에 발생토네이도:미국 중부 지역에서 발생하는 회전하는 기류 현상회전하는 기류에 의해 일어나는 집중적인 회오리바람이 특징강한 바람, 거대한 운동 에너지, 기상 적외선, 강한 우박 등으로 인해 인명과 재산 피해를 일으키며, 지역적으로 국지적인 영향을 미침미국에서 매년 봄부터 가을에 발생하지만, 다른 지역에서도 토네이도가 발생할 수 있음두 현상 모두 매우 강력하고 위험한 자연재해이지만, 발생 원인과 발생 지역, 영향 범위, 특징 등에서 차이가 있습니다.
생물·생명
Q. 곰팡이 생긴 것은 벌레인가요? 동물인가요? 세균인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.곰팡이는 진균 계열의 미생물로, 세균이나 동물과는 다른 생물군입니다. 일반적으로는 공기 중의 균류나 토양, 식물, 동물 등 다양한 생물체에 붙어서 생존하며, 습기와 영양분이 충분한 환경에서 성장합니다. 곰팡이는 대부분의 경우 유해한 물질을 분해하거나 곰팡이 자체에서 생산한 화합물로 다른 생물체와 공존하는 경우가 많습니다.
화학
Q. 위산의 역할과 산의 강도는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.위산은 위 내막세포에서 분비되는 산성 용액으로서, 주로 수소 이온(H+)과 염산(HCl)으로 구성됩니다. 위산은 소화 효소의 활동을 촉진하고, 단백질을 분해하고 섭취한 음식물에서 미생물을 제거하여 소화 과정에서 생길 수 있는 감염의 위험을 줄이는 등의 역할을 합니다.위산의 강도는 대략 pH 1~3 정도로 매우 강력합니다. 이는 주로 염산(HCl)의 농도에 의해 결정됩니다. 위산은 위 내막세포에서 분비된 후 위장으로 이동하며, 위장 내벽에서 섭취한 음식물과 혼합됩니다. 그러나 위산의 강도는 위에서부터 아래로 이동할수록 감소합니다.만약 위산의 분비가 과도하거나 위 내막세포의 보호 기전이 약화되면 위산이 위점막을 손상시켜 위궤양이나 위염 등을 일으키는 원인이 될 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에 있는 은하 수명은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.은하의 수명은 그 안의 별들이 연료인 수소를 다 사용해 폐막하면서 끝납니다. 따라서 은하 중심부로 별들이 빨려들어가는 것은 은하의 수명과 직접적인 연관이 있지는 않습니다.블랙홀은 그 질량이 너무 커서 중력이 아주 강한 영역을 만들어냅니다. 따라서 블랙홀 주변에 있는 물질들은 중력의 영향을 받아 점점 가까이 다가가게 됩니다. 블랙홀로 빨려들어가는 속도는 그 물질이 어느 거리에 있느냐에 따라 다르며, 블랙홀의 질량과 물질의 거리, 속도 등에 따라 달라집니다. 또한, 블랙홀에 빨려들어가기 전에는 블랙홀 주변에서 활동하는 성간 가스, 별, 먼지 등이 있어서 이들의 상호작용도 중요한 역할을 합니다.따라서, 은하 주변의 물질들이 블랙홀로 빨려들어가는 시간은 매우 다양하며, 이론적으로는 매우 오래 걸릴 수 있습니다. 블랙홀로 빨려들어가기까지 걸리는 시간은 물질의 밀도, 거리, 속도 등 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 비가 내리면 땅이 젖는 원리는 무엇일까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.비가 내리면 땅이 젖는 원리는 여러 가지가 있습니다.우선 비가 내려 지표면을 적시면, 지표면 상의 먼지나 오염물질이 씻겨나가게 됩니다. 이 과정에서 물분자는 지표면의 속력이 낮은 부분으로 모이게 되고, 이때 지표면과 물 분자 간의 인력에 의해 물분자가 지표면과 결합하게 됩니다. 이렇게 지표면에 물이 흡수되면, 물은 지표면의 구멍과 토양 내부로 스며들게 되어 토양 내부의 산소와 결합하게 됩니다. 이러한 과정에서 토양 내부의 물 분자는 포화되기 전까지 지속적으로 스며들게 되어 땅이 젖게 됩니다.또한 비는 대기 중의 수증기를 촉진시켜 수증기가 물로 결정되는 것도 있습니다. 이 과정에서 물이 지표면을 적시하게 되면, 수분이 적은 지역에서 더 많은 수분이 축적되어, 그 구간이 젖게 됩니다.이러한 원리들이 모두 작용하여, 비가 내려 땅이 젖는 것입니다.
전기·전자
Q. 전기가 생기는 원리는 무엇이고, 전기가 흐르는 과정에서 일어나는 현상들은 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.전기가 생기는 원리는 전자의 운동이나 위치에 의해 발생합니다. 전자는 전기적으로 부정(-)으로 대전하며, 이전자의 움직임에 따라 전기적인 현상이 발생합니다. 전자가 다른 물질과 상호 작용할 때, 전자가 이동하여 전기적인 힘을 생성하거나 전하를 생성합니다.전기가 흐르는 과정에서 일어나는 현상들은 많이 있지만, 일반적으로 다음과 같은 현상들이 일어납니다.전기 저항: 전기 저항은 전자가 통과하는 물질에 따라 전기적인 힘을 받는 것을 말합니다. 전기 저항이 낮으면 전류가 높아지고, 전기 저항이 높으면 전류가 낮아집니다.전기 전도: 전기 전도는 전자가 물질 안에서 움직이는 것을 말합니다. 일반적으로 금속이 가장 좋은 전기 전도체입니다.전기 유도: 전기 유도는 전기적인 힘에 의해 전자가 물체 내부로 이동하는 것을 말합니다. 전기적으로 부정(-)인 전하가 인근에 있을 때, 양(+) 전하가 유도됩니다.정전기: 정전기는 전자가 흐르지 않는 물체에 전하가 축적되는 것을 말합니다. 정전기는 마찰, 분리, 전기장 등과 같은 현상으로 인해 발생할 수 있습니다.전자 기체 방전: 전자 기체 방전은 전기가 공기나 다른 기체를 통과할 때 일어나는 현상입니다. 전기가 통과하면서 기체 분자에 전자가 전달되고, 전자 기체가 생성됩니다. 이러한 과정에서 전자 기체는 빛을 방출할 수 있습니다.이러한 전기적 현상은 전자의 움직임과 위치에 의해 발생하는 것으로, 전기의 기본 원리인 쿨롤효과와 파인만의 왼손법칙 등으로 설명됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 사건의 지평선이란 뜻이 정확히 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.사건의 지평선(Event horizon)은 중력이 아주 강한 물체인 블랙홀을 둘러싸고 있는 가상 경계선을 말합니다. 이 경계선을 넘어가면 블랙홀의 중력장에서 탈출이 불가능해지므로, 더 이상의 정보나 빛이 우주로 나오지 않게 됩니다. 이는 블랙홀의 질량과 크기에 따라 다르며, 블랙홀의 질량이 클수록 경계선도 커집니다. 사건의 지평선은 블랙홀의 중심을 둘러싸고 있기 때문에, 블랙홀의 직접적인 관찰이 불가능하다는 것이 물리학자들 사이에서 인정받는 이유 중 하나입니다.
물리
Q. 유리나 금속 같은 일부 물건은 떨어뜨리면 왜 깨지는 걸까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.유리나 금속 같은 물질은 분자 구조가 밀도가 높고 굉장히 단단하게 배열되어 있습니다. 이러한 분자 구조로 인해 물질의 강도와 내구성이 높아지지만, 동시에 물체에 가해지는 충격이나 압력이 크면 분자 간 결합력이 깨지면서 물질이 깨질 수 있습니다.예를 들어 유리는 분자가 굉장히 밀도 있고 균일하게 배열되어 있기 때문에 굉장히 단단한 성질을 가지고 있습니다. 그러나 유리에 충격을 가하면 분자 간의 결합력이 깨지면서 급격한 변형이 발생합니다. 이러한 변형은 유리의 내부 응력을 증가시키고 결국은 유리가 깨지게 됩니다.따라서, 떨어뜨린 물체에 충격이 가해지면 분자 간의 결합력이 깨져서 물체가 깨질 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에는 쓰레기들이 많다고 하는데 지구로 떨어질 염려는 없나요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.실제로 지구로 떨어지는 우주 쓰레기들이 있습니다. 하지만 대부분은 대기권에서 소멸됩니다. 대기권 내부로 진입한 우주 쓰레기는 마찰 열과 공기 저항 등에 의해 소멸됩니다.하지만 일부 큰 우주 쓰레기들은 지표면까지 떨어질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 우주 기관들은 폐기물 발사 후, 안전거리를 유지하며 고도를 높이거나 대기권으로 진입시키기 위한 조치들을 취합니다.또한, 지속적으로 발사되는 인공위성 및 우주 쓰레기를 효과적으로 관리하기 위해 국제적으로 협약이 체결되어 있으며, 우주 쓰레기를 관측하고 추적하는 시설과 청소하는 기술도 개발되고 있습니다.