안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 현재의 과학기술로는 인공적으로 중력을 생성시키지 못하나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.현재까지는 과학기술로 인공 중력을 생성하는 것은 불가능합니다. 중력은 물체 간에 존재하는 상호작용으로서, 질량에 의해 결정되며 우주의 형태와 크기, 질량 등에 의해 영향을 받습니다. 이러한 복잡한 상호작용을 인공적으로 재현하는 것은 아직 현실적으로 불가능하며, 이론적으로도 이러한 기술을 개발하는 것은 어렵다고 여겨집니다. 하지만 현재도 연구가 지속되고 있으며, 향후 기술 발전에 따라 인공 중력을 생성하는 것이 가능해질 수도 있습니다.
기계공학
Q. 시계는 왜 한 방향으로만 도나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.시계의 바늘이 한 방향으로만 도는 이유는 시계의 구조 때문입니다. 일반적으로 시계는 동력원인 스프링과 기계장치인 휠과 팔레트, 탈장치 등으로 구성되어 있습니다. 시계의 스프링은 일정한 속도로 돌아가는 휠을 구동하며, 휠은 또 다른 기계장치인 팔레트와 탈장치를 돌리면서 시계의 바늘이 한 방향으로 이동하게 됩니다.시계 바늘의 움직임은 기어와 기어링을 통해 전달됩니다. 이때 기어와 기어링의 재질과 모양이 바늘의 움직임에 영향을 줄 수 있습니다. 대부분의 시계는 기어와 기어링의 모양이 바늘의 방향을 결정하게 됩니다. 또한 시계 바늘의 반대 방향으로 움직이게 되면 시간이 되돌아가는 현상이 발생하므로, 시계 바늘이 한 방향으로만 도는 것이 일반적입니다.
전기·전자
Q. 연필이 종이에 써지고 지우개로 지워지는 원리는뭔가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.연필로 그린 선은 연필심 안에 있는 그래파이트 분말이 종이 위에 떨어져 남아있는 것입니다. 그래파이트 분말은 흑연과 같은 구조를 가지고 있어 미세한 입자들이 종이의 섬유 사이에 매우 잘 박힐 수 있습니다.지우개는 종이와 그래파이트 분말 사이의 마찰력을 낮추기 위해 사용됩니다. 지우개를 종이에 대면, 지우개의 재료인 엘라스토머가 그래파이트 분말과 마찰을 일으켜서 그래파이트 분말을 제거합니다. 이 과정에서 그래파이트 분말이 지우개 재료에 부착되어 종이 위에서 제거되며, 그래파이트 분말과 함께 마찰력이 낮아져서 선이 지워지는 원리입니다.
화학
Q. 석유는 어느시점이되면 고갈될까요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.석유는 지구 내부에서 수 백만 년간 지속적인 지열과 압력 변화로 형성되는 유기물의 분해체인입니다. 이러한 과정은 현재도 계속되고 있지만, 인류의 수요에 비해 생산 속도가 현저히 떨어져 있기 때문에 석유의 고갈이 우려되고 있습니다.
생물·생명
Q. 곤충이 변태를 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.곤충은 생명주기의 일부로 변태라는 현상을 겪는데, 이는 생식 전략의 한 가지로 발전한 것으로 여겨집니다. 변태를 거쳐 성체가 되면 다양한 환경에서 살아남을 수 있는 능력과 기능을 획득하게 됩니다.곤충의 변태 과정은 크게 4단계로 이루어지는데, 애벌레, 유충 등의 미성숙한 상태에서 몸의 크기와 형태가 크게 변화합니다. 이를 통해 먹이를 더욱 효과적으로 섭취하고, 적은 자원으로 생존할 수 있도록 발전된 것입니다.또한, 일부 곤충은 몸의 색깔과 형태, 행동 등이 변태를 통해 크게 변화합니다. 이러한 변화는 생존 확률을 높이기 위한 적응적인 변화라고 볼 수 있습니다.따라서, 곤충이 변태를 하는 이유는 생존과 번식을 위한 최적의 방법으로 발전된 결과물이라고 볼 수 있습니다.
생물·생명
Q. 사람의 눈을 카메라로 비교하면 몇 화소일까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.사람의 눈은 카메라와는 다른 구조를 가지고 있기 때문에, 화소로 직접 비교할 수는 없습니다. 그러나 일반적으로 사람의 시력은 약 1억 화소 정도라고 추정됩니다.실제로 눈은 화소와 비슷한 역할을 하는 망막에서 이미지를 처리합니다. 망막은 약 100만 개의 빛 감지 세포인 간상세포와 원상세포로 이루어져 있으며, 이들이 전달하는 신호가 시각 정보를 형성합니다.그러나 눈의 해상도는 사람마다 차이가 있으며, 나이나 시력 상태 등에 따라 다를 수 있습니다. 또한, 카메라와는 달리 눈은 동시에 여러 가지 정보를 처리하고 인지하기 때문에, 화소로 비교하기에는 다양한 복잡한 요소가 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 시간이란 무엇이고 시간은 어떤 역할을 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.일반 상대성 이론에 따르면 시간은 공간과 같은 차원으로 취급됩니다. 따라서, 시간은 공간의 한 축으로 생각할 수 있습니다. 이론상으로 시간 축을 사용하여 우주를 설명할 수 있습니다.물리학적으로, 시간은 특별한 우주의 요소로 작용하는 힘을 말하는 것이 아니라, 우주의 기하학적인 속성을 설명하는데 사용되는 개념입니다. 이러한 이론에서 시간은 우주와 함께 공간과 결합하여 4차원 공간을 형성합니다. 따라서, 시간은 우주와 함께 상호작용하는 물리적인 요소가 아니라 우주의 구조를 설명하는데 사용되는 수학적인 개념입니다.
물리
Q. 롤러코스터가 달릴 때 거꾸로 매달려도 떨어지지 않는 이유가 알고 싶어요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.롤러코스터가 달리면서 거꾸로 매달려도 떨어지지 않는 이유는 중력과 관성력의 상호작용 때문입니다.중력은 모든 물체가 서로를 끌어당기는 힘입니다. 롤러코스터도 지구의 중력에 영향을 받습니다. 하지만 롤러코스터는 빠르게 움직이기 때문에 중력에 대항하는 관성력이 작용합니다. 관성력은 물체가 직선 운동 상태에 있고 그 상태를 유지하려는 성질입니다.롤러코스터가 높은 속도로 이동하면서 커브를 돌게 되면, 중력과 관성력의 상호작용으로 인해 롤러코스터가 떨어지지 않고, 커브를 따라 움직입니다. 또한 롤러코스터를 따라 흘러가는 공기의 역학적인 힘도 롤러코스터가 떨어지지 않도록 도와줍니다.따라서 롤러코스터는 안전장치와 엔지니어링적 설계로 구성되어 있어, 빠른 속도와 커브를 안전하게 통과할 수 있도록 되어 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 각양각색의 구름이 장관을 이룰때가 있는데요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.구름이 형성되는 과정은 대기의 상승 기류와 물방울 혹은 얼음 결정체의 생성, 성장, 충돌, 융해 등의 과정으로 이루어집니다. 대기의 상승 기류가 일어나면 대기가 팽창하면서 압력과 온도가 낮아집니다. 이로 인해 포화 수증기 압력이 낮아져서 수증기가 포화 상태가 되면서 물방울이나 얼음 결정체가 형성됩니다.구름의 모양과 색상은 구름 안의 물방울이나 얼음 결정체의 크기, 모양, 수량, 밀도 등에 따라 결정됩니다. 예를 들어, 밀도가 높은 구름은 더욱 어두운 색상을 띄며, 밀도가 낮은 구름은 흰색에 가까운 색상을 띄게 됩니다. 또한, 햇빛의 각도에 따라 구름의 색상이 변할 수도 있습니다.비구름은 물방울이나 얼음 결정체가 비로 떨어지기 때문에 구름의 형태를 유지할 수 없게 됩니다. 따라서 비구름은 구름의 모습이 거의 보이지 않을 정도로 하늘이 어두워집니다. 그러나 비가 내리지 않고도 구름이 보이는 경우도 있습니다. 이는 바람이 강한 상황에서 구름이 끊임없이 생성되고 사라지면서 하늘이 어두컴컴하지 않기 때문입니다.
토목공학
Q. 동물은 모래나 흙을 먹어도 문제가 없나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.일반적으로 동물들은 먹이를 먹을 때 땅에 떨어진 것도 함께 먹는 경우가 많습니다. 이러한 경우에 먹이와 함께 모래나 흙 등이 함께 먹히는 것은 건강에 문제가 되지 않습니다.그 이유는 동물의 소화기관이 땅에 묻혀있는 먹이를 소화할 수 있도록 적응되어 있기 때문입니다. 땅에 묻혀있는 먹이에는 소화를 돕는 미생물이 포함되어 있어, 동물이 섭취한 먹이와 함께 소화되어 체내로 흡수되는 것입니다.하지만 일부 동물들은 모래나 흙 등의 먼지가 섞인 먹이를 먹는 것이 건강에 해로울 수 있습니다. 이러한 경우, 동물들은 먹이를 먹기 전에 깨끗하게 씻거나 흔들어서 먼지를 제거하는 행동을 보이기도 합니다.