안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 북극성은 지구에 비해 얼마나 큰가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.작은 곰자리에 있는 북극성은 평균적으로 434 광년 떨어져 있습니다. 별자리 내의 별들과의 상대 위치에 따라 거리는 약간씩 다를 수 있습니다.별의 크기는 보통 절대등급(absolute magnitude)과 같은 천체의 광도로 나타냅니다. 북극성의 절대등급은 약 -4.5 정도이며, 이는 태양보다 약 4배나 밝은 별이라는 것을 의미합니다.하지만 별의 크기는 거리에 따라 달라지기 때문에, 지구에서 본 북극성의 크기는 거리 때문에 상당히 작아보입니다. 실제로 지구에서 본 북극성은 태양보다 약 1/400만 분의 1 크기로 보입니다.
화학
Q. 산소도 액화형태로 보관이 가능한가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.산소는 압력과 온도에 따라 액화될 수 있습니다. 액화 산소는 주로 산소 기후에 필요한 곳에서 사용되며, 우주 탐사 및 의료 분야에서 사용됩니다. 하지만, 액화 산소를 유지하는 것은 매우 어렵기 때문에, 일반적으로는 기체 형태로 저장되어 사용됩니다. 액화 산소는 매우 낮은 온도에서 유지되어야 하기 때문에, 보관 및 운송을 위해서는 특수한 압력 통 및 용기가 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 북극성은 지구로 부터 얼마만큼 거리가 되며 언제쯤 갈 수 있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.북극성 별들은 지구로부터 약 430 광년 정도 떨어져 있습니다. 이 거리는 측정이 어렵기 때문에 대략적으로 추정된 값입니다.북극성 별들은 지구에서 볼 때 북극권에 위치하고 있기 때문에, 북반구에서는 겨울철에 가장 높이 떠 있는 별자리 중 하나입니다. 따라서 겨울철에 북극성 별들을 관측할 수 있습니다.하지만 북극성 별들이 위치한 방향은 지구의 회전과 공전에 의해 계절에 따라 변화합니다. 따라서 북극성 별들을 관측하기 위해서는 지구의 위치와 시간에 따라서 관측 지점을 조정해야 합니다.
생물·생명
Q. 사람은 산소캔 만으로 숨쉬는데는 문제 없나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.공기는 산소, 질소, 이산화탄소 등의 기체로 이루어져 있습니다. 우리가 숨쉬는 공기도 이러한 기체들의 혼합물이며, 이러한 공기를 호흡하여 생명을 유지합니다.하지만, 인체 내에서 호흡을 통해 산소가 흡수되어 에너지가 생산되는 과정에서는 산소 뿐만 아니라 다른 물질들도 필요합니다. 예를 들어, 호흡 과정에서는 탄수화물, 지방, 단백질 등의 영양소가 산소와 함께 이용됩니다. 또한, 호흡을 통해 생산된 이산화탄소도 체내에서 정상적으로 처리되어야 합니다.따라서, 산소가 충분히 공급되지 않으면 호흡 기능이 저하되어 생명을 유지하는 것이 어려워질 수 있습니다. 하지만, 산소 공급이 과다해지면 산소의 화학작용이 지나치게 증가하여 독성이 생길 수 있습니다. 따라서 인체에 적절한 산소 공급이 필요합니다.
생물·생명
Q. 뇌과학과 심리학 명상에 관심이 생겼습니다
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.뇌과학은 뇌의 구조와 기능을 연구하는 학문으로, 철학과는 다른 분야입니다. 그러나 뇌과학과 철학은 상호작용하고 연결되는 면이 있습니다. 예를 들어 인식, 의식, 자유의지, 도덕 등 철학적인 주제들은 뇌과학적인 연구에서도 관심이 있습니다. 또한 뇌과학은 기존의 신경과학적 지식을 기반으로 하여 정신 질환, 인지 장애 등과 관련된 문제를 다루기도 하며, 이는 철학적인 문제와도 관련이 있습니다. 뇌과학은 종교나 명상과도 연관이 있을 수 있지만, 그것이 학문적으로 중심을 이루는 것은 아닙니다.
지구과학·천문우주
Q. 산호의 색이 알록달록한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.산호는 대부분 하얀 색이지만 일부는 붉은, 노란, 파란, 보라 등 다양한 색상으로 보입니다. 이러한 알록달록한 색은 대부분 광학적인 현상에 의해 발생합니다.산호 안에는 양쪽 끝이 열려 있는 작은 공간들이 많이 있습니다. 이 작은 공간들은 포구라고 부르는데, 포구 안쪽에는 약간의 물이 가득 차 있습니다. 이 물 안에 있는 석회화합물이 산호의 색을 결정합니다.살아 있는 산호에는 식물성 조직인 조각모(Gastrodermis)가 존재합니다. 조각모는 광합성을 통해 자신의 생존에 필요한 영양분을 만들어 냅니다. 이 때, 산호는 자외선이나 빛의 파장의 일부를 흡수하게 됩니다. 이 흡수되는 파장은 산호의 색을 결정하는데, 파란색을 제외한 나머지 색상들이 반사되어 눈에 보입니다. 따라서 조각모의 광합성에 영향을 주는 빛의 파장에 따라 산호의 색이 결정되게 됩니다.
화학
Q. 미세먼지 있는날이 왜이렇게 자주있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.미세먼지가 있는 날이 자주 발생하는 이유는 여러 가지가 있습니다.첫째, 미세먼지는 대기 중에 떠다니는 입자로서, 대기 중의 자연적인 현상에 따라 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 사막 지역에서는 바람이 불면서 모래와 먼지가 떠오르고, 해안가에서는 파도에 의해 해안사구가 부서지면서 해양성 미세먼지가 발생합니다.둘째, 미세먼지는 인간의 활동으로 인해 발생하기도 합니다. 대표적으로 공장, 자동차, 난방 등에서 나오는 산업성 미세먼지와, 농업 작업 등에서 발생하는 농업성 미세먼지가 있습니다.셋째, 기상 조건도 미세먼지 발생에 영향을 미칩니다. 특히, 대기가 안정되어 있는 가뭄이나 겨울철에는 대기 중의 미세먼지가 쉽게 축적되어 농도가 증가합니다.마지막으로, 국가 및 지역별 대기환경 관리 정책의 부재로 인해 미세먼지 발생이 빈번해질 수 있습니다.
화학
Q. 세포들이 분열하여 새로운 세포를 만드는 과정을 무엇이라고 하나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.세포들이 분열하여 새로운 세포를 만드는 과정을 '세포 분열(cell division)'이라고 합니다. 이는 세포 내부에서 일어나는 여러 단계의 생물학적 과정을 통해 이루어집니다. 세포 분열은 일반적으로 세포 주기(cell cycle)라는 일련의 단계로 구성됩니다.세포 주기는 크게 세포 증식 단계인 세포 분열 전기(interphase)와 실제 분열이 일어나는 세포 분열 단계(mitosis)로 나뉩니다. 세포 분열 전기는 세포가 증식하고 자신의 DNA를 복제하는 단계이며, 이후 세포 분열 단계에서는 복제된 DNA가 동일하게 두 개의 세포로 분배됩니다. 이러한 과정을 거쳐 하나의 세포가 두 개의 동일한 딸 세포로 분열하는 것을 '균등 분열(equational division)'이라고 합니다.반면에 생식 세포에서의 분열은 다른 형태의 분열인 '중간분열(reductional division)'이 일어나며, 이는 세포 내의 염색체가 절반씩 나뉘어지는 과정을 거칩니다. 이러한 중간분열 과정을 통해 다양한 유전형이 생성되며, 이것이 생물의 유전적 다양성을 유지하는 중요한 역할을 합니다.
생물·생명
Q. 닭이 무정란을 낳는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.닭이 유정란과 무정란을 번갈아가며 낳는 이유는 자연선택의 결과입니다. 유정란은 수컷과 암컷의 접합이 이루어져 항상 병아리가 태어날 가능성이 있는 반면, 무정란은 수컷과의 접합이 없이 새끼가 태어날 가능성이 없습니다.그러나 무정란을 계속 낳는 이유는 이전에 유정란을 낳았을 때에 비해 무정란을 낳는 비용이 적기 때문입니다. 유정란은 단백질과 에너지가 많이 들어가는 비교적 큰 알이지만, 무정란은 그 크기가 작고 비용이 적습니다. 또한 무정란은 수컷이 교배하려는 시기와 관계없이 낳을 수 있으므로 수컷의 유전자를 계속해서 전달할 수 있습니다.결국 닭이 유전적으로 다양한 자손을 둘 수 있도록, 유전적 다양성을 유지하기 위해 유정란과 무정란을 번갈아가며 낳는 것입니다. 따라서 생산성이 없다기보다는 유전적 다양성을 유지하기 위한 자연선택의 결과라고 할 수 있습니다.
기계공학
Q. AI는 GPU를 사용한다고 하는데 그 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.AI에서 GPU가 주로 사용되는 이유는 크게 두 가지입니다.첫째, AI는 주로 대규모 연산을 필요로 하기 때문입니다. 이러한 연산은 CPU보다 GPU가 더 효율적으로 처리할 수 있습니다. CPU는 일반적으로 직렬 처리 작업에 적합하며, 하나의 작업을 일렬로 처리합니다. 반면에 GPU는 대규모 연산을 동시에 처리할 수 있는 병렬 처리 작업에 적합합니다. 예를 들어, 이미지 인식, 음성 인식, 자연어 처리 등의 AI 작업에서 수많은 데이터를 동시에 처리해야 하는데, 이를 병렬 처리하면 훨씬 빠른 처리 속도를 얻을 수 있습니다.둘째, GPU는 대용량의 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 메모리와 함께 제공되기 때문입니다. GPU는 고밀도의 코어를 가지고 있으며, 대용량 데이터를 처리하기 위한 별도의 RAM과 함께 제공됩니다. 이는 대량의 데이터를 한 번에 처리하는 데 유리하며, 이러한 기능이 AI 연구에서 필요한 대규모 데이터 처리에 적합합니다.CPU와 GPU 중에서 어떤 것이 "최강"인지는 사용 용도에 따라 달라집니다. CPU는 일반적인 컴퓨팅 작업에 더 적합하며, GPU는 병렬 처리가 필요한 대규모 데이터 처리 작업에 더 적합합니다. 그러나 최근에는 CPU와 GPU의 구성이 강화되어, CPU가 GPU의 일부 작업을 처리하고, GPU가 CPU의 일부 작업을 처리하는 등, 둘 간의 역할이 상호 보완적으로 이루어지고 있습니다.