안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
생물·생명
Q. 식물관련질문인데, 과학과도 관련이 있을것 같아 질문드립니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.한국은 대부분의 지역에서 겨울철에 매우 추운 기온과 건조한 기후입니다. 따라서 열대지방에서 자란 식물은 겨울철에 적응하지 못해 서멸하는 경우가 많습니다. 이는 열대지방에서 자란 식물들이 따뜻하고 습한 환경에 적응하다보니 겨울철의 추운 기후와 건조한 기후에 대한 저항력이 부족하기 때문입니다.반면에 한국에서 자란 식물들은 추운 겨울철에도 적응할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 한국의 대부분 지역에서는 겨울철에 눈이 내리며, 눈이 녹을 때까지 지면에 있는 물이 얼어 얼음으로 변하고, 대기 중의 수증기도 얼음 결정으로 변합니다. 이러한 추운 기후에 적응한 식물들은 겨울철에도 뿌리가 동결되지 않도록 땅 속에 깊숙이 내려가는 등의 대처를 하여 살아남을 수 있습니다. 따라서 한국에서 자란 식물들은 열대지방에서 자란 식물들과는 다르게 겨울철에도 잘 살아남을 수 있는 것입니다.
화학공학
Q. 화학에서의 계면활성제의 정확한 정의가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.계면활성제는 일종의 화학물질로, 다양한 제품에서 물과 유기물 사이의 표면장력을 낮추어 주는 물질입니다. 표면장력이 낮아지면, 더 많은 물과 유기물이 섞일 수 있게 되며, 이는 우리가 사용하는 제품이 물과 유기물을 섞이는 것을 용이하게 만들어 줍니다.예를 들어, 세탁기에서 사용되는 세제나 샴푸 등에 사용되는 계면활성제는 물과 함께 사용됩니다. 계면활성제는 물과 세정 대상물질(옷이나 머리카락 등) 사이에서 표면장력을 낮추어 주기 때문에, 더욱 효과적인 세정이 가능해지는 것입니다.주로 사용되는 계면활성제로는 황화나트륨(Sodium lauryl sulfate), 황화라우레스(Sodium laureth sulfate), 코코암포데세틸베타인(Cocamidopropyl betaine) 등이 있으며, 이러한 화학물질은 자연에서 발견되는 것이 아니라 인공적으로 합성된 것입니다.
화학
Q. 석유는 땅속에 어떤 퇴적물을 끌어올린 걸까요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.석유는 주로 고대 바다나 호수, 강 등에서 살아있던 식물성과 동물성 생물체의 유기물이 쌓여 생성됩니다.얼마 전까지만 해도, 석유는 공룡 시대에 살아있던 생물체의 사체가 쌓인 것으로 알려졌지만, 이제는 대부분의 석유는 단지 유기물이 쌓인 지반이 억제력 등의 영향으로 인해 압축, 변성된 것으로 알려져 있습니다.이러한 과정에서 수천에서 수백만 년간, 압력과 열의 영향으로 유기물은 거의 완전히 분해되고 변성되어 석유가 된 것입니다. 이후 지하에 저장된 석유는 우리가 알고 있는 방법으로 수 많은 장비를 이용하여 채취됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 양자세계에서 터널링 효과가 발생하는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.런 양자 입자들은 위치와 운동량이 불확정성 원리에 의해 정확하게 결정될 수 없습니다. 그리고 양자 입자들이 서로 상호작용할 때에는 그 상호작용의 결과가 미리 결정되지 않고, 확률적으로 예측할 수 있습니다.터널링 현상은 이러한 양자 입자들이 어떤 장벽을 통과할 수 있는 현상을 말합니다. 일반적으로 양자 입자들이 장벽을 통과하려면 장벽을 넘어가는 에너지를 가져야 합니다. 하지만 터널링 현상에서는 양자 입자들이 장벽을 통과할 때 일종의 에너지 장벽을 뚫고 지나가는 것처럼 보입니다.실제로는 양자 입자들이 일종의 양자 확률적인 상태로 장벽을 통과하게 되는데, 이 때 장벽의 두께와 입자의 질량, 에너지 등이 상호작용의 확률에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 터널링 현상은 우리 눈으로는 보이지 않는 양자 세계에서만 발생하는 현상입니다.터널링 현상은 진짜 순간이동을 하는 것이 아니며, 양자 입자들이 일종의 양자 확률적인 상태로 움직이기 때문에 가능한 현상입니다. 하지만 이런 양자 현상은 양자 컴퓨팅 등 새로운 기술의 발전에 큰 역할을 하고 있으며, 이를 이용하여 새로운 기술과 기술의 발전이 기대됩니다.
기계공학
Q. 인공으로 눈을 만드는 원리는 무엇인가요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.현재 기술로는 "인공눈"을 무제한으로 만드는 것은 불가능합니다. 다큐에서 보여준 기술이 어떤 것인지 정확히 알 수 없지만, 현재까지 개발된 인공눈 기술은 실제 눈을 대신하는 것이 아니라, 시신경을 직접 자극하거나 뇌파 신호를 해석하여 시각적 정보를 전달하는 기술입니다.인공눈 기술 중에서는 칩이나 전극 등의 기술을 이용하여 시신경에 직접 전기 신호를 전달하는 것이 있습니다. 이러한 기술은 시각적 정보를 전달할 수 있지만, 인공눈 자체로 눈을 만드는 것은 아닙니다.또 다른 인공눈 기술로는 외부에서 수집한 시각적 정보를 뇌파 신호로 변환하여 전달하는 것이 있습니다. 이 기술은 EEG(뇌전도)와 같은 기기를 사용하여 뇌파를 측정하고, 인공지능 알고리즘을 통해 이를 시각적 정보로 변환하여 전달합니다. 이러한 기술은 기존에 시각적 기능이 상실된 환자들이 시각적 정보를 전달받을 수 있는 수단으로 사용되고 있습니다.하지만 아직까지는 인공눈 기술이 완전한 시각적 기능을 제공하는 것은 아니며, 무제한으로 인공눈을 만드는 것은 불가능합니다. 현재의 인공눈 기술은 기존의 시각적 기능을 대신하는 것이 아니라, 시각적 기능이 상실된 환자들의 생활을 돕는 수단으로 사용되고 있습니다.
생물·생명
Q. 식물이 많은 방에서 자는건 수면환경에 어떤 영향이 있을까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.일반적으로 식물은 광합성 작용을 통해 낮에는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출합니다. 그러나 밤에는 광합성 작용이 일어나지 않기 때문에, 이산화탄소를 배출하고 산소를 흡수하는 과정이 반대로 일어납니다.하지만 대부분의 실내 식물들은 이러한 작용이 매우 미미하여 밤에 식물이 사람에게 유해한 영향을 미치지는 않습니다. 오히려, 일부 식물은 밤에 흡수한 이산화탄소를 토출하여 공기를 정화하는 효과를 가지기도 합니다.또한, 많은 식물들은 인간의 건강에 좋은 효과를 가지는데, 이는 천연적인 가습효과와 심리적 안정감을 제공하는 효과 등이 있습니다. 따라서, 안방에 식물을 많이 두는 것은 일반적으로 건강에 좋은 영향을 미치며, 잠자는 동안에도 괜찮습니다.하지만 주의해야 할 점은, 식물을 많이 두는 경우, 토양의 습도나 공기의 흐름 등을 유지해줘야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 마그네타라는 별은 아떻게 만들어지는 건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.마그네타는 정확히는 행성이 아니라 중성자별과 유사한 천체로서, 자기장을 가지는 중성자 별을 말합니다. 마그네타는 약 1.4-2.1 배의 태양 질량을 가지며, 이는 일반적인 중성자 별보다도 무겁습니다. 마그네타는 매우 강력한 자기장을 가지고 있어서, 그 이름도 마그네타(magnetar)로 불립니다.마그네타는 대략 10-15km 정도의 크기를 가진 중성자 별에서 발생하는 것으로 추정되며, 생성 과정은 일반적인 중성자 별과 유사합니다. 즉, 매우 큰 별의 코어가 무너져서 중성자 별이 형성되는 것입니다. 그러나 마그네타는 이 과정에서 더 많은 질량과 에너지를 보유하고 있기 때문에, 더욱 강력한 자기장을 형성할 수 있게 됩니다.마그네타는 이 강력한 자기장으로 인해 매우 활동적입니다. 예를 들어, 마그네타의 자기장은 X선과 감마선을 방출하여, 우주에서 가장 밝은 광학적으로 보이는 천체 중 하나가 될 수 있습니다. 또한, 마그네타는 매우 강한 자기장으로 인해, 주변의 물질을 흡수하고, 강한 중력장을 형성하여 주변의 별과 행성의 궤도를 영향을 끼치기도 합니다.마그네타의 정확한 무게는 여러 가지 변수에 따라 다르지만, 대략 2-3 태양질량 정도라고 추정됩니다. 이는 일반적인 중성자 별보다도 매우 무겁지만, 그래도 우주에서 가장 무거운 천체는 여전히 블랙홀입니다.
화학
Q. 최근 gpt 등 인공지능의 개방으로 미래에는 어떤 변화가 생길까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.GPT와 같은 인공지능 기술은 이미 현재 사회에 많은 변화를 가져왔으며, 미래에도 계속해서 발전할 것으로 예상됩니다. 일부 예측을 들어보면 다음과 같습니다.자동화: GPT와 같은 인공지능 기술은 특히 일상적이고 반복적인 작업을 자동화하는 데 큰 역할을 할 것입니다. 이를 통해 생산성이 향상되고 인력은 창의적이고 전문적인 작업에 집중할 수 있습니다.의사 결정 지원: 인공지능 기술은 대량의 데이터를 처리하여 의사 결정을 지원하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 의료 분야에서는 환자 데이터를 분석하여 질병 예측 및 치료 방법을 개발하는 데 사용됩니다.개인화: GPT와 같은 인공지능 기술은 사용자의 행동 및 취향을 분석하여 맞춤형 서비스를 제공하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 스트리밍 서비스는 사용자의 선호도에 따라 콘텐츠를 추천합니다.문화 예술 분야의 발전: GPT와 같은 인공지능 기술은 문화 예술 분야에서도 발전을 이끌어 낼 것입니다. 예를 들어, 작곡, 시, 소설 등 다양한 창작물을 인공지능이 생성할 수 있습니다.윤리적 문제: 인공지능 기술의 발전은 도덕적, 윤리적 문제를 제기할 수 있습니다. 예를 들어, 인공지능이 인간의 노동력을 대체하는 경우, 일자리의 감소 문제가 발생할 수 있습니다. 또한, 인공지능이 인간의 프라이버시와 보안을 침해할 가능성도 있습니다.이러한 변화를 예측하면서도, 인공지능 기술의 발전은 인간의 편리함과 효율성을 증대시킬 뿐만 아니라, 사회적, 경제적, 미적 측면에서도 다양한 영향을 미칠 것입니다. 따라서 인공지능 기술의 발전과 도입에 대한 논의는 계속 이루어져야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. GPS위 장확도는 어느정도 되나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.GPS 기술은 정확도가 높은 위치 기반 서비스를 제공하는 데 큰 역할을 합니다. 하지만 GPS의 정확도는 다양한 요인에 따라 다릅니다.GPS 수신기의 정확도는 위치를 측정하는 시간, 위치, 지형 및 기상 조건에 따라 달라집니다. 일반적으로 스마트폰과 같은 소형 GPS 수신기는 약 5~15m 정도의 수평 정확도를 가지며, 더욱 정교한 GPS 수신기는 수평 정확도를 약 1m 이하까지 개선할 수 있습니다.그러나 GPS는 실내에서는 신호 세기가 약해지고, 높은 건물과 나무, 산 등이 위치 인식에 방해가 될 수 있습니다. 이러한 상황에서는 GPS의 정확도가 떨어질 수 있습니다.따라서 GPS를 사용하는 경우, 정확도를 높이기 위해 여러 가지 방법이 사용됩니다. 예를 들어, GPS와 같은 위성 기반 위치 결정 시스템을 보완하기 위해 지상 기반 위치 결정 기술인 Wi-Fi 위치 결정, 셀룰러 네트워크 기반 위치 결정, Bluetooth 및 NFC와 같은 근거리 기술을 사용하기도 합니다.따라서, GPS 기술의 정확도는 여러 가지 요인에 따라 다르며, 사용되는 기기 및 환경에 따라 달라집니다.
화학
Q. 탄소1몰부피를 구할때 왜 다이아몬드의 밀도를 쓰는건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.탄소가 다이아몬드와 흑연 두 가지 형태가 있지만, 그 밀도가 매우 다릅니다. 다이아몬드는 밀도가 3.5g/cm³에 이에 비해 흑연은 2.26g/cm³ 입니다. 즉, 같은 질량의 탄소라도 다이아몬드의 부피는 흑연보다 훨씬 작습니다. 따라서, 같은 질량의 탄소라도 다이아몬드로 만들 경우 부피가 작아지므로, 실험에서 실험용기의 크기를 줄일 수 있습니다.