안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양은 시간이 지날수록 중력이 약해지게 되나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.태양이 폭발하는 경우, 그리고 태양 표면에서 일어나는 다른 현상들로 인해 일부 물질이 태양으로부터 우주로 떠나게 됩니다. 그러나 이것은 태양의 전체 질량에 큰 영향을 미치지 않습니다. 태양의 질량은 아주 크기 때문에, 떠나는 물질의 질량이 태양의 전체 질량과 비교할 때 매우 작기 때문입니다.따라서 태양에서 떠나는 물질이나 에너지는 태양의 중력에 미미한 영향을 미치며, 태양의 질량이나 중력 상수는 거의 변하지 않습니다. 그리고 지구의 태양과의 거리도 태양의 질량이나 중력 상수와는 직접적인 연관이 있습니다. 지구와 태양 간의 거리는 태양 중심에 대한 지구의 위치와 태양의 중력 상수에 의해 결정됩니다. 따라서 태양에서 떠나는 물질이나 에너지로 인해 지구와 태양 간의 거리가 변하는 것은 아닙니다.
화학
Q. 모발 염색 원리에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.새치는 특별한 유기화학 물질인 멜라닌이라는 색소를 함유하고 있습니다. 멜라닌은 주로 피부, 머리카락, 눈의 색을 결정하는 역할을 합니다. 이 색소는 머리카락 안쪽의 피부세포에서 만들어지며, 머리카락이 자랄 때 함께 나와 머리카락 내부에 존재하게 됩니다.머리카락을 염색할 때는 이 멜라닌을 일시적으로 변화시켜 새로운 색소를 머리카락에 충분히 칠할 수 있도록 합니다. 대부분의 머리카락 염료는 염기성인데, 염기성 염료는 머리카락의 탄력을 약화시키고 염료가 흡수되는 능력을 높입니다. 이러한 염료를 머리카락에 바르면 염기성 염료는 머리카락 속에 있는 단백질과 결합하게 되어 색소를 만듭니다. 이 과정에서 염료는 머리카락에 고정되어 머리카락을 감아도 자연스러운 색상을 유지할 수 있습니다.새치의 검은색 염색도 비슷한 원리로 작동합니다. 새치의 멜라닌이 머리카락에 붙어 있는 것처럼, 새치가 물에 노출되면 멜라닌이 물에 녹아 검은색 염료처럼 보일 수 있습니다. 이러한 염색은 새치의 피부를 보호하는 역할을 하기도 하며, 더 나아가 광합성에도 관여하는 것으로 알려져 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계 내에서 인간이 거주 가능한 행성이나 위성이 얼마나 있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.현재까지 인간이 발견한 태양계 내에서 거주 가능한 행성이나 위성은 지구 외에는 확인되지 않았습니다. 하지만 태양계 내에는 인간이 살 수 있는 조건에 가장 가까운 행성이 몇 개 있습니다.가장 가까운 행성은 화성이며, 지구와 비슷한 크기와 질량을 가지고 있습니다. 하지만 화성의 대기는 지구와는 매우 다르며, 산소가 매우 적고 이산화탄소가 매우 많습니다. 또한 화성은 극지방을 제외하면 매우 건조하고 추운 행성입니다.그 외에도, 조금 더 멀리 있는 목성의 위성인 유럽과 티탄, 또는 토성의 위성 인카셔스와 엔셀라도 인간이 거주할 수 있는 환경이 조금 더 유사합니다. 그러나 이들의 환경 역시 지구와는 차이가 있으며, 인간이 직접 생존하기에는 적합하지 않습니다.
기계공학
Q. 일반자석과 초강력자석 차이가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.초강력자석은 일반자석과 마찬가지로 자석화된 물질로 만들어집니다. 그러나 일반자석에 비해 훨씬 강한 자기장을 발생시키기 위해서는, 자석화된 물질이 훨씬 더 강한 자기적 힘을 가지도록 만들어져야 합니다.초강력자석은 보통 강력한 희토류 자석인 NdFeB 자석으로 만들어집니다. 이 자석은 일반자석보다 훨씬 강한 자기장을 발생시킬 수 있으며, 더 많은 물체를 끌어당길 수 있습니다. NdFeB 자석은 일반적으로 다이아몬드 톱으로 자를 수 있는 단단한 물질입니다.일상생활에서는 초강력자석은 강력한 고정장치, 전동기, 음향장치, 전자기기 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 그러나 초강력자석의 강한 자기장은 건강에 해로울 수 있으므로, 사용할 때는 안전에 주의해야 합니다.
화학
Q. 배터리 100%충전과 80%충전시 수명이 얼마나 차이가 발생하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.배터리의 충전 단계는 일반적으로 0%에서 100%까지 나뉘어져 있습니다. 그러나 배터리의 수명은 일반적으로 충전 단계와 관련이 있습니다. 배터리가 100%로 충전되어 있는 상태에서 오래 사용하면, 배터리는 더 빨리 소모되고 수명이 감소합니다. 따라서, 80% 충전 수준에서 배터리를 사용하면, 100%로 충전하는 것보다 배터리의 수명을 더 오래 유지할 수 있습니다.이러한 이유로, 최근 스마트폰 및 노트북 제조업체들은 배터리 수명을 향상시키기 위해 충전 단계를 제한하는 기능을 제공하고 있습니다. 이 기능은 사용자가 배터리 충전 수준을 80% 정도로 제한하도록 설정할 수 있습니다. 이렇게 설정하면, 배터리 수명을 더 오래 유지할 수 있고, 배터리의 안정성 및 성능도 향상됩니다.하지만, 사용자가 배터리를 80%로 제한하는 것은 전체 배터리 용량을 활용하지 못하는 것이기 때문에, 필요에 따라 충전을 100%까지 진행하는 것이 좋습니다. 또한, 배터리를 오래 사용하려면 충전을 자주하지 않는 것도 좋습니다.
화학공학
Q. 발포 세정제의 원리가 어떻게 되나요??
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.발포 세정제는 화학 반응에 의해 거품이 발생하여 청소 효과를 발휘합니다. 발포 세정제의 대표적인 원리로는 아황산나트륨과 염산을 사용하는 원리가 있습니다.이 경우, 아황산나트륨과 염산이 반응하여 이산화탄소와 물이 생성되면서 거품이 발생합니다. 이러한 거품은 오염물질과 유기물질을 포함한 다양한 물질을 쉽게 제거해 주는 효과가 있습니다.발포 세정제는 물에 용해되어 사용되며, 물과 반응하여 거품이 발생하는 원리를 이용합니다. 일반적으로 발포 세정제의 주 성분은 황산, 염산, 물질의 발효 액 등이 사용되며, 이러한 성분이 물과 반응하여 거품을 생성합니다.또한, 발포 세정제는 산성 또는 알칼리성이 강한 성분이 포함될 수 있습니다. 이러한 성분들은 오염물질과 유기물질을 제거하는 동시에 세정 대상 표면에 미세한 화학 반응을 일으켜 더욱 깨끗한 표면을 만들어 줍니다.
지구과학·천문우주
Q. 온도와 기압과의 관계가 궁금해요.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.기온이 올라가면 공기 분자들의 움직임이 활발해지고, 그 결과 공기의 부피가 커지게 됩니다. 이로 인해 같은 부피의 공기가 더 가벼워져서 상대적으로 압력이 낮아지게 됩니다. 반대로 기온이 내려가면 공기 분자들의 움직임이 줄어들면서, 공기의 부피가 작아지게 됩니다. 이로 인해 같은 부피의 공기가 더 무거워져서 상대적으로 압력이 높아지게 됩니다.따라서, 일반적으로 온도가 높아질수록 고도가 높아져도 기압은 낮아지며, 온도가 낮아질수록 고도가 높아져도 기압은 높아지게 됩니다.그리고 고도가 높아질수록 기압이 낮아지는데, 이는 대기의 무게 때문입니다. 대기는 지구 표면에 있는 물체를 끌어 당기는 중력의 영향을 받기 때문에 지표면과 가까운 지점일수록 대기의 무게가 더 무겁게 작용하게 됩니다. 반면, 고도가 높아질수록 대기의 무게가 덜 작용하게 되므로 기압이 낮아지게 됩니다.또한, 기압고도계는 기압을 측정하는데 사용되는데, 이는 해수면의 기압을 기준으로 측정됩니다. 따라서, 같은 고도에 있더라도 바다수면과 대륙에서는 기압이 차이가 나게 됩니다. 진고도는 대기 중의 음영과 비율을 측정하는데 사용되는데, 더 높은 기압에서는 더 많은 분자들이 있어서 음영이 더 진하게 나타나게 됩니다. 따라서, 고도가 높을수록 기압은 낮아지면서 음영도 진해지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 야간투시경은 어떤원리로 빛이없는 곳에서 피사체 식별이 가능한건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.야간투시경은 열 이미지 센서(Thermal Imaging Sensor)나 광학 이미지 센서(Optical Imaging Sensor)를 이용해 밝기나 열의 차이 등을 감지하여 이미지를 만들어내는 장비입니다.빛이 거의 없는 깜깜한 밤에도, 야간투시경은 적외선(IR) 빛을 사용하여 주변 환경에서 발생하는 열에 의해 사물을 감지합니다. 모든 사물은 온도를 가지고 있으며, 열 이미지 센서는 이러한 온도의 차이를 감지하여 이미지를 생성합니다. 이렇게 생성된 이미지는 사람이 눈으로 볼 수 있는 빛으로 변환되어 화면에 나타납니다.녹색계열로 보이는 것은 야간투시경에서 사용하는 빛의 파장 때문입니다. 일반적으로 야간투시경에서 사용되는 빛은 IR 빛으로, IR 빛은 눈으로 볼 수 없습니다. 그러나 일부 야간투시경에서는 IR 빛을 발생시키는 LED와 함께 녹색 필터를 사용하여 IR 빛을 감지하고 녹색으로 필터링하여 화면에 나타납니다. 이러한 녹색 필터를 사용하여 IR 빛을 감지하면서도, 빛이 밝기 때문에 시인성이 좋아진다는 장점이 있습니다.
전기·전자
Q. 삼성페이와 다르게 애플페이는 NFC를 사용한다는데 NFC가 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.NFC는 "Near Field Communication"의 약자로, 근거리 무선 통신 기술입니다. 기기들 사이에서 데이터를 교환하거나 결제를 할 때 사용됩니다. 이 기술은 일반적으로 RFID 기술과 밀접하게 연관되어 있습니다.NFC 기술은 13.56MHz 주파수를 사용하며, 기기 간의 거리가 4cm 이내일 때 최상의 성능을 발휘합니다. 일반적으로 NFC는 스마트폰, 태블릿, 스마트워치 등의 기기에서 많이 사용됩니다.애플페이는 스마트폰과 연동되어 결제를 쉽게 할 수 있는 서비스입니다. 애플페이는 NFC를 사용하여 결제 정보를 전송하고, 결제를 승인하는 프로세스를 수행합니다. 이를 통해 간편하고 빠른 결제가 가능합니다.삼성페이와 애플페이는 모두 NFC를 이용한 결제 서비스입니다. 그러나 삼성페이는 MST(Magnetic Secure Transmission) 방식도 함께 지원하며, 이 방식은 카드 리더기를 흉내내어 카드 판독기가 있는 곳에서도 결제가 가능합니다. 반면에 애플페이는 NFC만을 이용합니다.MST 방식은 카드 판독기가 없는 상황에서도 결제가 가능하여 편리하지만, 보안상의 우려가 있습니다. 반면에 NFC 방식은 직접 접촉하지 않아도 결제가 가능하며, 상대적으로 보안성이 높습니다. 이러한 차이점 때문에 삼성페이와 애플페이는 각각의 방식을 사용하고 있습니다.
토목공학
Q. 알뜰폰은 통신망을 자체적으로 구축하나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.알뜰폰 통신사들은 대부분 자체적으로 통신망을 구축하지 않고, 대형 이동통신사들인 SKT, KT, LG U+와 같은 기존 통신사들로부터 통신망을 빌려와 사용하고 있습니다.통신망을 빌려오는 경우, 품질에 대해서는 이용하는 기존 통신사와 동일하거나 유사한 품질을 제공받을 수 있습니다. 하지만, 이용하는 통신망의 특성에 따라 통화나 데이터 전송 등에서 일부 차이가 있을 수 있습니다. 또한, 이용하는 통신망에 따라 커버리지(통화가 가능한 지역)나 데이터 전송 속도 등이 다를 수 있습니다.