안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
물리
Q. 물에 오래 들어가있으면 손발이 쭈글해지는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.물에 오래 있으면 손이나 발이 쭈글쭈글해지는 이유는 삼투압 현상 때문입니다. 이 현상은 다음과 같이 설명됩니다.우리 신체는 일반 물보다 농도가 상대적으로 높습니다. 그러기에 물은 신체 쪽으로 흡수되는데, 표피쪽이 물을 흡수하기 때문에 손이나 발이 쭈글쭈글해집니다.이러한 현상은 물속에서의 마찰력을 높이기 위한 진화적인 측면에서도 설명될 수 있습니다. 즉, 미끄러지지 않도록 하기 위해 손과 발의 피부가 쭈글쭈글해지는 것으로 추측됩니다.
생물·생명
Q. Ai칩을 뇌에 이식시키고 잠을 잤다고 속인다면 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.인공 칩을 뇌에 이식하는 것은 현재 연구 중인 분야입니다. 일론 머스크의 뉴럴링크(Neuralink)와 같은 기업은 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface, BCI)를 개발하여 뇌와 컴퓨터를 연결하는 기술을 연구하고 있습니다. 이러한 기술은 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있으며, 장애인의 생활 개선이나 뇌 질환 치료에도 기여할 수 있습니다.그러나 잠을 아예 안자는 것은 현재로서는 과학적으로 불가능합니다. 인간의 뇌와 신체는 휴식과 수면이 필요하며, 잠은 생존과 건강에 중요한 역할을 합니다. 뇌와 몸이 휴식을 취하지 않으면 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.또한, 딥슬립으로 잠을 줄이는 것도 현재로서는 불가능합니다. 딥슬립은 수면의 중요한 단계 중 하나로, 뇌와 몸을 회복시키는 역할을 합니다. 수면은 기억력, 면역 체계, 정신 건강 등에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.수명 연장과 관련하여도, 현재로서는 잠을 줄이는 방법으로 수명을 연장하는 것은 과학적으로 입증되지 않았습니다. 오히려 충분한 수면을 취하는 것이 건강과 기능성을 유지하는 데 도움이 됩니다.따라서, 잠을 줄이는 것보다는 균형 잡힌 수면 패턴을 유지하고, 뇌와 몸을 적절히 관리하는 것이 중요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 그림자의 색깔을 과학적으로 검은색에서 다른 색으로 바꿀수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.그림자는 빛이 통과하지 못하는 잔상이기 때문에 검은색으로 보입니다. 우리가 사물을 인식하는 것은 빛 때문인데, 빛이 없으니 아무 색도 눈에 들어오지 않아 검은색이 남게 됩니다. 그러나 엄밀하게는 그림자는 완전한 검은색은 아닙니다. 물체에 의해 태양빛이나 전등빛이 가려지면 가려진 부분에는 빛이 도달하지 못하기 때문에 반사되어 나오는 빛이 없게 됩니다. 그래서 검은색이 되는 것이죠. 또한, 건물이나 다른 물체로부터 빛이 반사되어 가려진 부분에 빛이 도달하기도 하고, 물체 가장자리에서 빛이 회절하여 빛이 도달하기도 합니다. 이러한 이유로 완전한 검은색은 아닙니다.
지구과학·천문우주
Q. 캠핑같은걸 할때 야산에는 왜 모기가많나요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.산에서 캠핑을 할 때 모기가 많이 나타나는 이유는 여러 가지입니다. 여기 몇 가지 관련 사항을 설명해 드리겠습니다.산에서 사는 모기: 산 지역은 자연 환경이며, 모기가 서식하기에 적합한 조건이 많습니다. 물이 많고, 식물이 풍부하며, 습도가 높은 환경에서 모기는 번식하고 생존합니다.산에서의 환경: 산은 물이 많은 곳이기 때문에 모기가 번식하기 좋은 환경입니다. 물 웅덩이, 강, 계곡 등에서 모기 애벌레가 발견됩니다.산에서의 활동: 산에서 캠핑을 할 때 사람들은 자연과 가까이 있으며, 야외에서 활동합니다.이로 인해 모기와의 접촉이 더 많아지고, 모기에 물리는 확률이 높아집니다.
토목공학
Q. 고층빌딩은 탑층이 바람에 흔들린다고 하는데 정말인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.고층 빌딩의 탑층이 바람에 흔들리는 현상은 실제로 있습니다. 이는 여러 요인에 의해 발생하는데요.바람의 영향: 고층 빌딩은 높은 위치에 있기 때문에 바람에 노출되기 쉽습니다. 바람이 빌딩에 부딪히면 역압력이 발생하고, 이는 빌딩을 흔들리게 만듭니다.풍향과 빌딩 구조: 빌딩의 모양과 높이, 풍향에 따라 흔들림 정도가 달라집니다. 빌딩의 단면이 줄어드는 '테이퍼링 효과’를 활용하여 바람에 덜 흔들리게 설계하기도 합니다.내진설계: 빌딩이 흔들리는 것은 자연스러운 현상입니다. 내진설계를 통해 빌딩이 유연하게 흔들리면서도 무너지지 않도록 합니다.따라서, 고층 빌딩은 바람이나 지진 등 외부 요인에 의해 흔들리지만, 안전한 설계와 구조로 인해 무너지지 않습니다.
화학
Q. 건전지도 다 쓰게되면 총 중량이 줄어드는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.건전지는 사용되면서 중량이 감소합니다. 이것은 건전지의 내부 화학 반응과 방전 과정 때문입니다. 여기 몇 가지 관련 정보를 알려드리겠습니다.방전 과정: 건전지는 사용되면서 내부 화학 반응을 통해 전기 에너지를 생성합니다. 이 과정에서 화학 물질이 소모되고, 전자가 이동하며 전기를 생성합니다. 이로 인해 건전지의 내부 구조가 변하고, 중량이 감소합니다.시간에 따른 방전: 건전지는 그냥 놔두어도 시간이 지남에 따라 전력이 약해집니다. 제조일자도 중요한 역할을 합니다. 새로운 건전지라도 시간이 지나면 전력이 저하됩니다. 안쓰는 건전지는 냉동실처럼 차가운 곳에 보관하면 더 오래 사용할 수 있습니다.재활용: 사용한 건전지는 환경을 보호하기 위해 재활용해야 합니다. 건전지를 수거하여 재활용 공정을 거치면 화학 물질을 분해하고 재활용할 수 있습니다.따라서, 사용하지 않는 건전지는 적절히 관리하여 환경에도 도움이 되도록 해야 합니다.
전기·전자
Q. 과학 학문, 양자역학에 대하여
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.양자역학은 물리계의 아주 작은 입자들을 연구하는 분야로, 분자, 원자, 기본 입자 (전자, 소립자, 원자핵 등)의 미시적인 현상을 다룹니다. 이론적으로는 물리계의 아주 작은 크기를 다루지만, 현실 세계에서는 양자역학의 원리가 많은 기술과 응용 분야에 영향을 미치고 있습니다.역사와 발전: 양자역학은 20세기 초반에 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 디랙 등에 의해 만들어졌습니다. 플랑크의 양자 가설과 빛의 에너지가 양자로 구성된다는 아인슈타인의 가설이 양자역학의 기반이 되었습니다.특징: 양자역학은 고전역학과 달리 위치와 속도를 동시에 정확하게 알 수 없는 이론입니다. 불확정성 원리에 따라 물체의 위치와 운동량을 동시에 정확하게 측정할 수 없습니다. 양자역학은 물질의 운동이 본질적으로 비결정론적이라는 개념을 제시합니다. 즉, 발생 확률이 0이 아닌 이상 어떤 사건이든 반드시 일어난다는 원리입니다.응용 분야: 양자역학은 컴퓨터의 주요 부품인 반도체의 원리를 설명합니다. 양자역학은 물질의 성질을 연구하는 과정에서 필수적입니다. 예를 들어 드하스-판알펜 효과는 양자역학을 통해서만 설명할 수 있습니다.미래의 가능성: 양자역학은 양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 암호학 등의 분야에서 현재와 미래에 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.화학에서 가장 어려운 학문 중 하나는 양자화학입니다. 양자화학은 분자와 원자의 상호작용을 양자역학의 원리를 통해 연구하는 분야로, 화학 반응과 분자 구조를 정확하게 예측하는 데 사용됩니다. 이는 분자 모델링, 물질의 전자 구조, 화학 반응 메커니즘 등을 이해하는 데 필수적입니다.
화학
Q. 포도당은 광합성의 산물이라고 합니다. 그러면 포도당이 콩알도 될수있고, 과일(사과,배등)도 될 수있고,감자, 고구마도 될 수있는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.광합성 과정에서 만들어지는 포도당은 다양한 식물 부분에서 다양한 형태로 저장됩니다. 이를 자세히 살펴보겠습니다.녹말잎 (Starch Leaves): 대부분의 녹색 식물에서 광합성 결과로 만들어지는 포도당은 녹말로 변하게 됩니다. 녹말은 낮에 잎에 저장되어 있다가 밤에는 설탕으로 변하여 식물체의 각 부분으로 이동됩니다. 이때, 설탕이 되어 이동하는 이유는 녹말이 물에 녹지 않는 성질을 가지고 있기 때문입니다.당잎 (Sugar Leaves): 양파나 붓꽃과 같은 식물에서는 포도당이 녹말로 변하지 않고 그대로 남아 있습니다. 이러한 잎을 '당잎’이라고 부릅니다.과일: 열매에 양분이 저장되는 경우가 대부분입니다. 사과, 배 등과 같은 과일은 광합성 산물인 포도당을 열매 내부에 저장합니다.감자와 고구마: 줄기에 양분을 저장하는 대표적인 식물로 감자와 고구마가 있습니다. 감자는 줄기 부분이 먹는 부분이며, 고구마도 줄기에 양분을 저장합니다.양파: 양파는 잎의 형태가 비늘잎이며, 그 잎에 양분이 포도당의 형태로 저장됩니다.요약하자면, 광합성 과정에서 만들어진 포도당은 다양한 식물 부분에서 녹말, 설탕, 당, 지방 등의 형태로 저장되며, 이 양분은 식물체의 성장과 생존에 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구 외에도 사람이 살 수 있는 행성이 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.현재로서는 지구 이외의 행성에서 사람이 직접 살 수 있는 것은 불가능합니다. 그러나 우주 탐사와 연구가 발전하면서 지구 이외의 행성에서 생명체가 발견될 가능성이 높아졌으며, 이를 기반으로 생명체가 살기에 적합한 행성들이 발견될 수도 있습니다. 현재까지는 지구가 태양계에서 유일하게 사람이 살 수 있는 행성으로 알려져 있습니다.
생물·생명
Q. 4월 5일은 식목일인데, 식목일을 앞당기자는 주장은 어떤 원리때문인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.식목일은 나무를 심음으로써 나무 사랑 의식을 높이고, 산지의 자원화를 위해 제정된 국가 기념일입니다. 그러나 최근 지구 기온 상승으로 인해 일각에서는 식목일 날짜를 당겨야 한다는 주장도 제기되고 있습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.기후 변화와 환경 문제: 지구온난화로 인한 기온 상승이 지속되고 있습니다. 이로 인해 식목일을 4월 5일로 정한 이유인 묘목이 잘 자라는 온도를 맞추기 위해서는 2월 혹은 3월 중에 나무를 심어야 한다는 것이 높아졌습니다.산림청 입장: 산림청은 식목일은 70년이 넘었고, 기념일로 국민이 인식하고 있다며 꼭 식목일에만 나무를 심어야 한다는 것은 아니라고 입장을 전했습니다.환경 보호와 관련된 기념일: 상황이 달라져서 식목일 일정을 앞당기는 것보다는 상황이 달라진만큼 우리 모두 1년 365일 환경을 위해 특별히 관심을 갖고, 습관을 만들어야 한다는 의미도 될 것입니다.따라서 식목일은 기념일이지만, 지역 상황에 맞게 나무를 심는 것도 좋은 대안책이 될 수 있습니다