안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
생물·생명
Q. 광합성을 언제 처음 누가 발견했는지 알고 싶어요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.광합성의 첫 발견은 17세기 후반인 1779년에 영국의 화학자 요셉 프리스트리(Joseph Priestley)와 네덜란드의 생물학자 앙투안 반 르웬후크(Antonie van Leeuwenhoek)가 발견한 미세 생물이 청색 빛 아래에서 활동하는 것을 관찰하면서 시작되었습니다.그 이후, 18세기 후반과 19세기 초기에는 다양한 연구자들이 광합성의 기본 원리를 발견하고자 노력했습니다. 이 중에서 가장 중요한 발견은 1779년 프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에르(Antoine Lavoisier)가 하산과 탄산 가스의 산소와 이산화탄소로 변환되는 것을 발견한 것이었습니다.하지만 광합성의 전체적인 원리를 이해하게 된 것은 20세기 초에 독일의 생화학자 멜빈 칼빈(Melvin Calvin)과 그의 동료들이 수행한 실험 결과로 이루어졌습니다.
지구과학·천문우주
Q. 이번에 공개된 새로운 우주복은 어떤 점이 좋아졌는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.NASA에서 최근에 공개한 우주복은 Artemis 프로그램을 위한 새로운 우주복입니다. 이 우주복은 과거의 우주복들에 비해 몇 가지 향상된 기술과 특징을 가지고 있습니다.첫째, 이 우주복은 더욱 편안하고 자유로운 움직임을 제공합니다. 이는 더 나은 유연성을 위해 디자인된 새로운 조립 방식과 함께, 운동성을 높여주는 새로운 부품 및 기술을 사용하여 달에 걸쳐 수행되는 장기간 임무를 수행할 수 있도록 설계되었습니다.둘째, 이 우주복은 더 나은 안전성과 보호성을 제공합니다. 새로운 우주복은 우주 방사선과 마이크로 메테오리트 충돌로부터 보호하기 위한 새로운 재질과 기술이 적용되었습니다.셋째, 이 우주복은 더욱 지능화된 기술과 연결성을 제공합니다. 이는 증강 현실 기술을 사용하여 조작 및 유지 보수 작업을 보다 쉽게 수행할 수 있도록 하고, 체온 및 건강 상태를 모니터링하며 우주 선박과 연결하여 데이터 및 비디오를 전송하는 기술을 사용합니다.넷째, 이 우주복은 우주 탐사를 위한 다양한 임무에 적응할 수 있도록 설계되었습니다. 예를 들어, 달에 탐사를 하거나 화성을 탐사하는데 필요한 기능을 추가할 수 있으며, 이를 위해 모듈식 디자인이 적용되어 필요에 따라 기능을 추가하거나 업그레이드할 수 있습니다.마지막으로, 이 우주복은 이전 우주복보다 가볍고, 작고, 내구성이 뛰어나며, 더 많은 유연성과 기능을 제공합니다.
화학공학
Q. 락스의 어떠한 성분이 청소를 할때 때를 많이 지우게 되나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.락스는 다양한 성분으로 이루어져 있습니다. 그 중에서도 가장 중요한 성분은 황산화 수소(H2O2)입니다. 황산화 수소는 산소 분자와 수소 분자로 이루어져 있는 물질로, 산화제와 살균제로 사용됩니다. 락스의 다른 성분으로는 알코올, 황산나트륨, 사이오산 등이 있습니다.락스는 물과 섞여 사용되기 때문에, 물에 녹아들어 각종 물질과 반응하면서 효과를 발휘합니다. 이 때 락스의 성분은 물과 반응하여 산화 작용을 일으켜 물과 산소로 분해됩니다. 이러한 산화 작용으로 락스는 물에 녹아들어 물에 묻어있는 먼지, 오염물질, 얼룩 등을 제거해줍니다.락스는 직접적으로 옷에 묻으면 하얗게 변색될 수 있습니다. 이는 황산화 수소가 옷의 색소를 분해시키는 작용을 하기 때문입니다. 따라서 옷을 세탁할 때에는 락스를 사용할 때 적절한 농도와 시간을 지켜주어야 합니다. 또한 락스는 일반 세제와 같이 세탁물에 넣어 사용하는 것이 좋습니다.
물리
Q. 산책, 빨리걷기로 운동을 하는데 저녁공기가 좋을지 새벽공기가 좋은지 모르겠네요. 언제 운동을 하는게 더 좋을까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.산책이나 빨리 걷기와 같은 저강도의 유산소 운동을 할 때는 대개 공기의 영향을 크게 받지 않아서, 시간대 선택보다는 꾸준한 운동을 하는 것이 더 중요합니다. 그러나 일반적으로는, 온도와 습도가 높아 신체에 부담이 되는 낮 시간보다는, 온도와 습도가 낮고 공기가 맑은 새벽이나 저녁 시간대에 운동하는 것이 좋습니다.실제로 여러 연구에서도, 새벽이나 저녁에 운동하는 것이 심폐지구력을 높이고 체지방량을 감소시키는 데 더 효과적이라는 결과가 나오기도 합니다. 또한, 일출이나 일몰을 배경으로 하는 아름다운 풍경을 감상하면서 운동을 할 수 있다는 점에서도 많은 사람들이 새벽이나 저녁에 운동을 선호합니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀은 왜 회전을 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.블랙홀이 회전하는 이유는 초기에 형성될 때 회전 운동량을 갖고 있었기 때문입니다. 예를 들어, 우주에서 많은 물질이 하나로 모여서 높은 밀도를 갖는 별이 형성될 때, 이 별 내부에서는 회전 운동량을 갖는 가스나 먼지 구름이 존재할 수 있습니다. 이 구름들은 중력 작용에 의해 끌어당기며 점점 밀도가 증가합니다. 이후에 구름의 중심부에서는 높은 밀도로 인해 블랙홀이 형성되는데, 이때 구름이 가진 회전 운동량도 블랙홀에 물려서 회전하게 됩니다.블랙홀의 회전 속도는 블랙홀의 질량, 크기, 회전 운동량 등에 따라 다릅니다. 일반적으로 블랙홀의 회전 속도는 초당 수천에서 수만 번의 회전을 하며, 이는 매우 빠른 속도입니다.
토목공학
Q. 높은곳에서 물속으로 떨어지는건, 콘크리트에 떨어지는거라고 하는데
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.고도가 높은 곳에서 바다나 호수 등의 물 속으로 떨어질 때, 물이 충격을 흡수해준다는 주장은 대체로 오해로 알려져 있습니다. 실제로는, 바닥에 떨어지는 것과 물 속으로 떨어지는 것은 매우 다른 과정입니다.바다나 호수 등의 물 속에서 높은 곳에서 떨어지는 물체는, 물의 밀도가 공기의 밀도보다 훨씬 높기 때문에 공기 중에서 떨어지는 물체보다 훨씬 빠른 속도로 가속됩니다. 그리고 물 속으로 떨어진 물체는 바닥이나 표면과 충돌할 때, 물의 저항력 때문에 충격이 일어납니다. 이 충격은 물체의 속도를 감소시키고 운동 에너지를 열 에너지로 바꿔주며, 물의 밀도가 공기의 밀도보다 훨씬 높기 때문에 물 속에서 물체가 멈출 때까지 충격이 지속됩니다.따라서, 높은 곳에서 물 속으로 떨어지는 것은 충격을 완전히 흡수하지 않습니다. 그러나, 콘크리트에 떨어지는 것과 비교하면, 물의 저항력 때문에 충격이 상대적으로 적어지기는 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 나선은하의 중심이 더 밝은 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.나선은하의 중심 부근에는 중앙에 위치한 수백만 개의 더 늙고 밝은 물질인 중앙 거대 블랙홀, 주변에는 밀집한 별들과 먼지 구름으로 이루어진 "별중심군"이 존재합니다. 이러한 구성 요소들은 중심부에서 높은 중력과 압력으로 인해 매우 밀집하고 높은 온도를 유지하면서 강한 복사 에너지를 방출하게 됩니다.이러한 복사 에너지는 별들에서 방출되는 광선 및 X선, 가스 구름에서 방출되는 원자 분광선 등의 형태로 나타나게 됩니다. 이러한 방사선은 먼지 구름과 상호작용하여 별 중심 부근에서 매우 밝은 영역을 형성하게 되고, 이것이 나선은하의 중심부가 더 밝게 관측되는 이유 중 하나입니다.
전기·전자
Q. 발전소에서 몇볼트로 발전해서 송전하는지요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.발전소에서 발전되는 전압은 일반적으로 110,000 볼트에서 765,000 볼트 정도의 고압으로 발전되며, 이를 전송선을 통해 송전탑에 이르기까지 고압으로 유지합니다. 이후에 송전탑에서 전력을 받는 부분부터는 저압으로 변압기를 통해 가정이나 산업용으로 사용하는 220V나 110V 등으로 변압하여 사용합니다. 이는 전력을 원활하게 송전하기 위한 것으로, 고압으로 전력을 전송하면 손실이 적어지기 때문입니다.
전기·전자
Q. 원자의 움직임이 예측할 수 없는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.원자의 움직임이 예측할 수 없는 이유는 주로 양자역학적 원리에 기인합니다. 양자역학에서는 원자나 물질의 입자가 동시에 파동의 성질도 가지고 있다는 것이 입증되어 있습니다. 이러한 파동의 성질은 위치나 운동량 등을 동시에 정확히 측정하는 것을 불가능하게 만듭니다. 이를 헤이젠버그의 불확정성 원리(Heisenberg uncertainty principle)라고 합니다.따라서, 양자역학적 원리에 따라 원자 내부의 입자들의 움직임이 정확히 예측되지 않습니다. 이러한 불확정성 때문에, 우리는 원자나 물질의 움직임을 완전히 예측할 수 없습니다.
화학
Q. 원자들간의 차이는 어떻게 구분하나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.원자는 원자핵과 원자궤도를 갖는 전자들로 구성되어 있으며, 각각의 원자는 원자번호와 원소기호에 따라 구분됩니다. 원자번호는 원자핵에 있는 양성자의 수로 정의되며, 원소기호는 그 원소를 대표하는 기호입니다. 원자핵에 있는 양성자와 전자의 수가 같은 경우, 즉 전하 중성인 경우는 그 구성에 따라 원자가 구분됩니다.또한, 원자 내부의 전자 구성이 다른 경우, 원자 간에도 구분이 가능합니다. 전자의 에너지 준위는 원자 내부의 전자가 가지는 에너지 상태를 의미합니다. 원자 내부의 전자가 가지는 에너지 준위는 원자의 화학적 성질, 물리학적 성질, 광학적 성질 등을 결정하는 중요한 역할을 합니다.원자의 색은 원자의 광학적 성질 중 하나입니다. 이는 원자 내부의 전자가 에너지를 흡수하거나 방출할 때 일어나는 광전자현상으로 인해 발생합니다. 각 원자는 특정한 파장의 빛을 흡수하거나 방출하게 되는데, 이에 따라서 색이 결정됩니다.따라서, 각각의 원자는 원자번호와 원소기호에 따라 구분되며, 그 구성에 따라 화학적, 물리학적, 광학적 성질이 결정됩니다.