안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
토목공학
Q. 의자 다리가 4개보다 3개가 더 안전하다는데 맞나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.의자 다리가 4개보다 3개가 더 안정성 있는 이유에 대해 설명드리겠습니다.안정성과 접촉점: 어떤 지형에서든지 안정적으로 서 있는 다리 수는 3개입니다. 바닥이 평평하지 않아도 되며, 다리 길이가 완벽하게 같지 않아도 잘 서있는 숫자입니다. 반면 1개 또는 2개의 다리만으로는 홀로 서있는 것은 불가능합니다. 4개가 되면 새로운 문제가 생깁니다.역학적 이해: 3개의 다리 경우, 무게 중심에서 꼭짓점(다리 위치)까지는 길어 의자를 그 방향으로 기울이기 아주 어렵습니다. 다리를 중심으로 두면 어느 방향으로도 안정되지만, 이런 경우 사용되는 재료나 공정상 현실성이 없습니다.실제 의자 디자인: 의자는 안정성이 중요하므로, 4개의 다리를 가지고 있습니다. 3개의 다리 경우, 무게 중심에서 꼭짓점까지의 거리가 길어 의자를 기울이기 어렵습니다. 다리가 4개인 경우는 그 차이가 제법 줄어듭니다.따라서 의자 다리가 4개보다 3개가 더 안정성 있는 이유는 역학적인 측면에서 설명됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 공룡은 모두 파충류에 속한다고 볼 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.공룡은 기본적으로 파충류로 분류됩니다. 초기부터 중반까지의 공룡은 현재 파충류들과 매우 흡사할 것으로 생각되며, 후기에 깃털 공룡이 발생하며 현생 조류와 비슷할 것으로 변화했습니다. 주된 근거로는 공룡, 새 모두 이족보행을 하고 있으며 파충류는 가리가 몸통 옆쪽으로 붙어 있으나 공룡은 새처럼 몸통 아래에 달려 있다는 것입니다. 따라서 공룡은 파충류에 속하는 것으로 간주됩니다.
생물·생명
Q. 거북이의 수명이 긴 이유는 그들의 생존방식과 관계?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.거북이는 평균적으로 30년에서 100년 이상 살 수 있습니다. 그러나 종류에 따라 차이가 있으며, 일부 거북이 종은 200년 이상 살기도 합니다. 거북이의 수명은 다양한 요인에 의해 결정되며, 환경, 종류, 식단 등이 영향을 미칩니다. 거북이는 느리게 성장하고 대사 속도가 낮아서 상대적으로 긴 수명을 가지는 특징이 있습니다. 거북이의 수명을 추정하는 방법으로는 등껍질의 성장 링을 세는 것이 일반적입니다.또한 거북이의 생존 방식과 연관된 요인들을 연구하여 수명을 이해하고 있습니다. 즉, 거북이는 태어나고 바다로 나갈 때 성체로 자라기 전 바다에서 몇 년만 잘 생존하면 오히려 인간보다도 더 오래 살 수 있는 몇 안되는 동물 중 하나입니다. 거북이의 수명은 종류에 따라 다양하며, 육지거북은 50년 이상 최대 80년까지, 바다거북 종류 중 일부는 100년 이상 생존하기도 합니다.
화학
Q. 나이 먹으면 얼굴이 커지나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.나이가 들면서 얼굴이 커지는 이유는 피부 탄력저하와 저작근 발달 때문입니다. 노화로 인해 얼굴형태가 망가지는 것은 리프팅 등의 시술방법 외에는 뾰족한 개선책이 없습니다. 하지만 평소 생활습관을 개선시키면 노화로 인해 얼굴이 커지는 것을 예방할 수 있습니다. 턱을 괴거나 엎드려 자는 습관을 개선하고, 충분한 수분을 섭취하며 균형 잡힌 식습관을 유지하는 것이 좋습니다. 또한, 얼굴 마사지도 작은 얼굴을 만드는 데 도움이 됩니다. 혈액과 림프액 순환을 촉진해 부종을 없애주기 때문입니다. 주먹을 가볍게 쥐어 얼굴 중앙에서 바깥쪽으로 눈 밑 쪽 볼을 부드럽게 쓸어주면 얼굴이 작아보일 수 있습니다.
화학
Q. 다이아몬드는 어떤 과정을 거쳐 생성이 되는 건지 궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.다이아몬드는 탄소 원자들이 고온과 고압에서 결합하여 생성됩니다. 자연에서는 지하 150km 이상 깊은 지하에서 매우 높은 압력과 온도 조건에서 형성됩니다. 이러한 조건은 지하에 있는 탄소가 지하 깊이로 가면서 수많은 압력과 열로 인해 결합이 강력해지면서 다이아몬드로 변화합니다. 다이아몬드는 지구의 깊은 곳에서 탄생하며, 그 아름다움과 희소성은 많은 연구와 노력을 거쳐 우리 손에 오게 됩니다.
생물·생명
Q. 여름에 모기는 많은데 파리가 많이 사라진이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.여름에 모기가 많이 발생하는 이유는 온도와 습도가 모기의 번식에 이상적인 환경을 조성하기 때문입니다. 여름철에는 높은 온도와 습도로 인해 물이 많이 존재하며, 모기의 알에 필요한 물도 충분히 확보됩니다. 이러한 환경에서 모기는 빠르게 번식하게 되며, 따라서 여름에는 모기의 수가 증가하게 됩니다. 또한, 모기는 일출과 일몰 시간에 활동하기 때문에, 여름철에는 일출과 일몰 시간이 길어져서 모기가 활동할 수 있는 시간이 늘어나기도 합니다. 또한, 여름철에는 사람들이 외출을 많이 하고, 야외 활동이 많아지기 때문에 모기에 노출될 확률도 높아지게 됩니다. 반면, 파리는 여름에도 많이 발생하는데, 이는 물이 많은 장소에서 번식하는 것과 관련이 있습니다. 여름 우기에는 물이 고이는 곳이 많아져서 파리 군집도 증가하게 됩니다3. 따라서 여름철에는 모기와 파리가 더 많이 보이는 것이 일반적입니다.
지구과학·천문우주
Q. 해저 고지자기 줄무늬의 대칭 구조
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.해저 고지자기 줄무늬는 지구의 지질 변화와 지자기 변화를 함께 기록한 현상입니다. 이를 이해하기 위해 다음과 같은 개념들을 살펴보겠습니다.해저 확장설: 1960년대에 제안된 이론으로, 해저 지형의 특징을 설명하기 위해 등장했습니다.맨틀 대류로부터 상승하는 해령에서 새로운 해양 지각이 생성되고, 해령을 중심으로 확장되며 해구에서는 오래된 해양 지각이 맨틀 속으로 섭입하여 소멸된다고 주장합니다. 해저 확장설은 해저 지각의 연령 분포, 심해 퇴적물의 두께, 베니오프대, 그리고 해저 고지자기 줄무늬와 같은 다양한 현상을 설명합니다.고지자기 줄무늬: 암석이 새로 생성된 직후 뜨거운 상태인 광물은 자기 방향이 무작위를 이루다가 광물의 자기 방향은 당시 지구 자기장 방향으로 배열됩니다. 이후 암석이 식게 되면 암석에 기록된 자기 방향은 그대로 고정됩니다. 지구 자기장은 지자기 역전 현상을 통해 지속적으로 변하며, 이로 인해 새로운 해양 지각은 해령 중심으로 생성되면서 당시 지구 자기장의 방향으로 기록됩니다.줄무늬 대칭 구조: 해저 확장설에 따라 해저 지각이 연속적으로 생성되면서 줄무늬 형태를 보입니다. 이 줄무늬는 해령을 중심으로 대칭적으로 나타납니다. 줄무늬는 암석의 자기 방향이 당시 지구 자기장 방향에 맞춰 배열되어 보존된 결과입니다.따라서 해저 확장과 지구 자기장의 역전이 동시에 일어나면서 새로운 해양 지각이 생성되고, 이를 줄무늬 형태로 기록하게 됩니다. 이는 지구의 지질 변화와 지자기 변화를 함께 관찰하는 중요한 증거입니다.
생물·생명
Q. 여자 수명이 남자보다 긴 과학적 이유가 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.여성의 평균 수명이 남성보다 긴 이유는 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다. 여성은 X와 Y 염색체가 아닌 두 개의 X 염색체를 가지고 있으며, 이는 일부 유전병의 발병률을 낮추는 데 도움이 된다고 알려져 있습니다. 또한 여성의 호르몬 수준은 남성보다 더 안정적이며, 이는 심혈관 질환, 암, 골다공증 등과 같은 질병의 위험을 줄인다고 합니다. 더불어 텔로미어의 길이도 수명과 밀접한 연관이 있습니다. 텔로미어는 세포를 보호하는 부위로, 길이가 길수록 노화가 더디고 수명이 길어지는 경향이 있습니다. 이러한 여러 생물학적 요소들이 여성의 더 긴 수명을 설명하는데 기여하고 있습니다.
화학공학
Q. 화학이 컴퓨터 분야에서 기여한 사례들 궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.화학은 컴퓨터 분야에서 중요한 역할을 많이 하고 있습니다. 특히 계산화학(Computational Chemistry) 분야에서 화학과 컴퓨터를 융합하여 많은 기여를 하고 있습니다.계산화학: 계산화학은 컴퓨터를 활용하여 화학반응을 예측하고 분석하는 분야입니다. 수많은 원자, 분자, 미립자 등을 고려해 수학 방정식을 만든 뒤, 컴퓨터로 계산하는 방식을 고안했습니다. 계산화학 소프트웨어를 이용하면 화학반응 과정과 원리를 세밀하게 들여다보는 것 뿐 아니라 화학반응 도중 생기는 중간물질도 알 수 있습니다. 이를 통해 화학 시스템에 대한 이해를 높이고 새로운 화학반응을 발견하고 예측하는 역할을 수행합니다.가우시안(Gaussian) 프로그램: 가우시안은 양자화학 수준에서 화학반응을 예측해내는 화학계의 '효자’입니다. 화합물의 분자구조만 알면 가우시안을 이용해 전자들의 상태와 에너지를 쉽게 계산할 수 있습니다. 계산화학의 적용 분야를 넓히기 위해 노력하고 있으며, 화학분야 연구실에 획기적인 패러다임 변화를 가져왔습니다.화학과 컴퓨터의 융합은 화학 연구에 큰 변화를 가져왔으며, 계산화학은 노벨화학상을 수상한 과학자들에게도 큰 영향을 미쳤습니다. 이 분야의 연구는 화학 시스템을 더 깊게 이해하고 새로운 발견을 이끌어내는 데 큰 역할을 합니다.
기계공학
Q. 드론을 안전하게 운용하기 위한 요령은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.드론을 조종하려면 몇 가지 중요한 노하우와 안전 수칙을 숙지해야 합니다. 아래는 드론 조종 시 주의해야 할 점과 공공장소에서의 사용 규제, 그리고 드론 사고를 예방하는 방법에 대한 설명입니다.법규 준수: 드론은 항공안전법의 규제를 받습니다. 따라서 드론 비행을 위해서는 장치신고와 안전성 인증, 조종자증명 등 관련 법규를 준수해야 합니다. 일반적으로 초급자용 드론은 최대 이륙 중량 25kg, 자체 중량 12kg 이하로 별도의 승인 없이 비행할 수 있습니다.비행 지역 확인: 드론을 날리기 전에 비행이 허가된 지역인지 확인해야 합니다. 관제권 내(비행장으로부터 반경 9.3km 이내)에서는 비행이 금지되어 있으며, 국방, 보안상의 이유로 비행이 금지된 지역도 있습니다.조종자 준수사항: 일몰 후부터 일출 전까지 야간비행은 금지됩니다. 안개, 비 등 시야가 흐려 안전한 비행이 어려울 경우 비행을 자제해야 합니다. 휴전선, 국방, 보안상의 이유로 비행이 금지된 곳에서는 비행하지 않아야 합니다.안전한 드론 조종 및 비행을 위한 수칙: 프로펠러 타입이 모토의 회전 방향에 맞게 장착되어 있는지 확인하세요. 조종기의 배터리 상태를 항상 확인하고 충분한 충전이 필요합니다. 리턴 홈 기능이 있을 경우 홈 포인트를 설정한 후 비행하세요. 휴대폰으로 실시간 영상을 수신할 경우 에어플레인 모드를 설정하세요. 조종기의 안테나는 드론 기체를 향하도록 하세요.항공 촬영: 항공 촬영이 필요한 경우에는 별도의 승인절차를 거쳐야 합니다. 국가·군사보안목표시설 및 군사시설, 군수산업시설 등 국가 안보상 중요한 시설 및 지역과 비행 금지 구역에서는 국방부 등 유관기관의 촬영 허가를 받아야 합니다.