안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 바닷물은 왜 짠 소금맛을 유지할수가 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바닷물은 육지의 염분이 바다로 흘러가기 때문에 짠 맛을 유지합니다. 바닷물은 햇빛에 의해 증발되기도 하고 강물이 유입되기도 하며, 육지에서 염분이 유입되는 등 여러 환경적인 요인으로 염분을 일정하게 유지하고 있습니다.바닷물은 염화나트륨, 염화 마그네슘, 황상 마그네슘 등 다양한 염류를 포함하고 있습니다. 특히 염화나트륨은 가장 짠 맛을 내는 성분으로, 바닷물 1kg당 약 27.21g이 들어가 있습니다. 이러한 염류들이 바닷물의 짠 맛을 만들어줍니다.물고기는 아가미를 통해 염분을 걸러내거나 오줌을 통해 염분을 배출하여 체내 염도를 일정하게 유지합니다. 그래서 물고기는 바닷물만큼 짠 맛을 느끼지 않습니다. 바닷물이 짠 이유는 염분이 지속적으로 유지되기 때문이며, 이는 자연적인 과정으로 발생하는 것입니다.
물리
Q. 진공 상태에서 모든 물체에 중력은 동일하게 작용하나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.진공 상태에서는 모든 물체가 동일하게 중력을 받습니다. 중력은 모든 물체에 동일하게 작용하며, 질량이 무거운 물체든 가벼운 물체든 중력 가속도는 동일합니다. 따라서 진공 상태에서는 어떤 질량이든 똑같이 떨어지게 됩니다 . 이러한 원리로 인해 모든 물체는 동일한 중력을 경험하게 됩니다.
토목공학
Q. 벚꽃은 어느정도 피다가 지나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.벚꽃은 지역과 기후에 따라 다르지만, 일반적으로 3월 하순부터 4월 상순 사이에 피어서 며칠 동안 나무를 뒤덮다가 꽃이 떨어지고 잎이 나며 집니다. 벚꽃 개화시기는 지역별로 다르며, 평균적으로 3월 하순부터 4월 상순까지입니다. 이 기간에 벚꽃을 감상하러 나들이를 떠나는 분들이 많습니다.
물리
Q. 왜 공기저항이 없을 때는 쇠구슬과 깃털이 동시에 떨어지나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.진공 상태에서는 공기 저항이 없기 때문에 깃털과 쇠구슬은 동시에 떨어집니다. 이 상황에서 물체들은 중력 가속도에 의해 동일한 속도로 떨어지게 됩니다. 중력은 모든 물체에 동일하게 작용하며, 질량이 무거운 물체든 가벼운 물체든 중력 가속도는 동일합니다. 따라서 진공 상태에서는 어떤 질량이든 똑같이 떨어지게 됩니다. 이러한 원리로 인해 깃털과 쇠구슬은 동시에 바닥에 닿게 됩니다.
생물·생명
Q. 진화학적으로 남자들만 왜 수염이 자라는 걸까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.남성의 수염은 진화적 관점에서 여러 가지 이유로 발달했습니다. 아래는 남성 수염이 진화적으로 어떤 역할을 하는지에 대한 설명입니다.성숙과 상징성: 남성 수염은 성숙과 남성성의 상징입니다. 수염은 제 2차 성징 중 하나로 여겨지며, 남성호르몬인 테스토스테론에 의해 자라게 됩니다. 이는 남성의 성숙과 성적 능력을 나타내는 요소로 여겨집니다.보호 기능: 모든 털은 몸을 보호하는 역할을 합니다. 수염은 체온을 외부로부터 보호하고, 마찰이나 충격으로부터 피부를 보호합니다. 이러한 기능은 수염이 진화적으로 발달한 이유 중 하나입니다.사회적 매력: 수염은 남성의 외모를 강조하고 매력을 높이는 역할을 합니다. 많은 문화에서 수염은 남성적인 매력을 나타내는 요소로 여겨집니다. 따라서 수염이 있는 남성은 여성에게 더 매력적으로 보일 수 있습니다.통신과 감지: 동물들의 수염은 감지 기능을 수행하는 경우가 많습니다. 예를 들어 고양이의 수염은 안테나 역할을 하며, 사물의 움직임을 감지합니다. 비슷하게, 남성의 수염도 가까이 다가오는 적을 감지하는데 도움이 될 수 있습니다.진화적 유전자 전달: 수염이 있는 남성은 여성에게 더 매력적으로 보일 가능성이 높아집니다. 이로 인해 진화적으로 수염이 발달한 것으로 생각됩니다.요약하자면, 남성 수염은 성숙과 상징성, 보호 기능, 사회적 매력, 통신과 감지, 그리고 유전자 전달과 관련하여 진화적으로 발달한 것으로 여겨집니다
화학
Q. 봄철 불청객인 황사의 원인 및 성분이 뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.황사는 주로 아시아 대륙의 몽골 등의 사막지대와 중국 북부에서 강한 바람에 의해 흙먼지나 모래가 바람을 타고 이동하면서 천천히 지표에 떨어지는 현상을 말합니다. 이 먼지에는 PM10 및 PM2.5를 비롯한 다양한 크기의 입자가 포함되어 있어 인간과 동물에게 심각한 건강 위험을 초래할 수 있습니다.황사 먼지 속에는 여러 성분이 있는데, 사막지대에서 발생할 경우 규소가 많이 함유되어 있고, 황토지대에서 발생하는 경우는 장석이 많이 함유됩니다. 장석은 화강암의 주요 구성성분이며 칼륨, 나트륨, 칼슘, 알루미늄을 함유한 지각 내 가장 많은 양을 차지하는 광물입니다. 황사는 그 속에 섞여 있는 석회 등의 알칼리 성 성분이 산성비를 중화함으로써 토양과 호수의 산성화를 방지하고, 식물과 바다의 플랑크톤에 유기염류를 제공하는 등의 장점이 있지만, 인체의 건강이나 농업을 비롯한 여러 산업 분야에서 피해를 끼치며 황사 방지를 위한 범국가적 대책이 요구되고 있습니다.
토목공학
Q. 우박에 대해 아이들에게 설명해주려고합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우박은 먼저 구름이 형성되어야 합니다. 구름은 대기 중의 수증기가 상승 과정에서 응결되어 생기는 것으로, 일정한 고도에 도달하면 얼음 결정을 생성할 수 있습니다. 이 얼음 결정은 구름 안에서 자유롭게 움직이며, 물방울이나 다른 얼음 결정과 충돌하여 더 큰 크기의 얼음 결정이 형성됩니다. 이렇게 형성된 큰 얼음 결정은 구름 안에서 계속 성장하다가 일정한 크기에 도달하면 구름에서 떨어져 지표면까지 추락하게 됩니다. 이때, 추락하는 동안 대기 중의 수증기가 얼음 결정에 응결하여 물방울이나 새로운 얼음 결정을 형성하게 되는데, 이것이 바로 우박입니다. 우박은 주로 적란운이라는 구름에서 발생하며, 이 구름은 대기가 불안정해서 생긴 것입니다. 상승 기류로 인해 불규칙한 얼음 덩어리가 강수 형태로 내리는 것이 우박의 뜻입니다. 우박의 크기는 기상 조건에 따라 다양하며, 우리나라에서는 주로 1~3cm 직경의 우박이 관측됩니다. 이런 특성 때문에 우박은 때때로 폭우와 함께 발생하며, 그 크기는 작아도 양이 많을 수 있습니다. 상승 기류의 강도와 우박 얼음덩어리 크기는 서로 비례관계를 가지며, 우박은 주로 한랭전선 형, 중층 건조역, 상층 절리저기압과 관련하여 발생합니다. 이러한 원리와 원인을 통해 하늘에서 떨어지는 이 물리적 현상을 이해할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양은 왜 수 억 년 동안 타고 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.태양이 한 번에 타지 않고 수 억 년 동안 지속적으로 타고 있는 이유는 태양 내부의 열핵 반응과 중력의 균형 때문입니다. 아래에서 자세히 설명하겠습니다.태양의 열핵 반응: 태양은 핵융합을 통해 에너지를 생성합니다. 태양의 중심부에서는 수소 원자가 핵융합되어 헬륨으로 변화합니다. 이 과정에서 빛과 열이 방출되며, 태양을 빛나게 합니다.중력과 열핵 반응의 균형: 태양의 중심부에서 열핵 반응으로 생성된 열과 압력은 중력에 의해 압축되는 힘과 균형을 이룹니다. 중심부의 열핵 반응은 중력으로 인해 압축되는 것을 방지하고, 중심부의 압력은 열핵 반응을 지속시킵니다. 이러한 균형은 태양이 지속적으로 빛나며, 폭발하지 않고 안정적으로 존재하는 이유입니다.폭발적인 상황이 아닌 이유: 태양은 폭발적인 상태가 아닌 안정적인 상태에 있습니다. 태양의 중심부에서는 열핵 반응이 지속되고 있지만, 이는 매우 느리게 진행됩니다. 태양은 지구의 수억 년 동안 지속적으로 빛나며, 우리에게 안정적인 환경을 제공합니다.따라서 태양은 중력과 열핵 반응의 균형을 유지하면서 수 억 년 동안 안정적으로 타고 있습니다.
전기·전자
Q. 터널 통과시 핸드폰 네비게이션은 작동을 안 하는데 다른 인터넷은 정상 작동하는 것 같습니다. 왜 같은 인터넷 기반인데 차이가 나는걸까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.터널 내에서 핸드폰 네비게이션은 작동하지 않는 경우가 있습니다. 이는 다음과 같은 이유로 발생할 수 있습니다.GPS 신호 손실: 터널 내에서는 GPS 신호가 차단되기 때문에 핸드폰의 위치를 정확하게 파악할 수 없습니다. 네비게이션 앱은 GPS 신호를 기반으로 작동하므로 터널 내에서는 작동하지 않습니다.다른 인터넷 기반 서비스: 다른 인터넷 기반 서비스는 Wi-Fi 또는 데이터 네트워크를 사용하여 작동합니다. 터널 내에서는 Wi-Fi 신호 또는 데이터 네트워크가 제공되지 않을 수 있으나, 다른 인터넷 서비스는 작동할 수 있습니다.따라서 터널 내에서 네비게이션 앱이 작동하지 않는 이유는 GPS 신호 손실 때문입니다. 다른 인터넷 기반 서비스는 GPS와는 별개로 작동할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 여자가 혈우병을 나타내는 유전자형을 가지면 거의 사망하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.혈우병은 유전적으로 전달되는 질환으로, 혈액 응고 인자의 부족으로 인해 발생합니다. 이 질환은 성염색체인 X염색체에 있는 혈액 응고 인자가 부족한 경우에 발생하며, 주로 남성에게 영향을 미칩니다. 여성은 X염색체가 두 개이므로 모든 X염색체에 혈우병 인자가 있는 경우에도 발병하지 않습니다. 그러나 혈우병 C의 경우 상염색체의 이상이 원인이 될 수 있으며, 여성에게도 발생할 수 있습니다. 또한, 혈우병은 유전 질환이지만, 환자 중 약 10명 중 3명은 가족력 없이 돌연변이에 의해 후천적으로 발생합니다. 혈우병 환자들은 정기적으로 혈액 응고 인자를 투여받아야 하며, 최근 기술 발전으로 치료 가능성이 조금씩 열리고 있습니다.