안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학
Q. 수은은 고체인데 어떻게 유동성이 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.수은은 실버색이며, 실온에서 액체 상태입니다. 다른 금속들과 비교했을 때 열 전도도는 낮지만, 전기 전도도는 어느 정도 높습니다. 수은은 높은 표면 장력을 가지고 있어 둥글게 모여 있습니다.유동성의 이유: 수은은 낮은 점도를 가지고 있습니다. 이는 분자 간의 상호 작용이 상대적으로 약하다는 것을 의미합니다. 수은 분자는 빠르게 이동하며, 물체 표면에 쉽게 붙어 있습니다. 또한, 수은은 높은 증발압을 가지고 있어 상대적으로 빨리 증발합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에는 암흑물질이 있다고 이야기 하는데요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.암흑물질은 우주 물질의 약 85%를 차지하는 것으로 생각되는 물질의 가설상의 형태입니다. 이 물질은 전자기장과 상호 작용하지 않아 탐지하기 어렵습니다. 그러나 다양한 천체물리학적 관측들은 암흑 물질의 존재를 암시합니다. 이러한 이유로 대부분의 전문가들은 암흑 물질이 우주에 풍부하고 그것의 구조와 진화에 강한 영향을 미쳤다고 생각합니다. 암흑 물질에 대한 주요 증거는 은하들의 움직임, 중력렌즈, 우주 마이크로파 배경에서의 관측, 은하들의 형성과 진화, 은하 충돌 등입니다. 현재 모형에서는 암흑 물질이 우주의 총 질량-에너지 내용물의 85%를 구성하고 있다고 여겨집니다. 아직 직접 관측되지 않았지만, 암흑 물질은 우주론에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 암흑 물질은 우주의 구조와 진화에 영향을 미치며, 미발견의 어떤 아원자 입자들로 구성되어 있을 수 있습니다. 암흑 물질은 아직 많은 미스터리를 풀어야 할 주제 중 하나입니다.
전기·전자
Q. 소리도 빛처럼 반사가 되는성질을 가지고 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.소리도 빛처럼 반사가 되는 성질을 가지고 있습니다. 아래에서 소리의 반사와 관련된 몇 가지 성질을 살펴보겠습니다.반사 (Reflection): 소리는 어떤 물체에 부딪히면 반사되어 되돌아오는 성질을 갖고 있습니다.평탄한 면에서의 반사를 정반사, 울퉁불퉁한 면에서의 반사를 난반사라고 합니다. 특히 반사면이 오목하면 소리가 모아져 초점이 발생합니다. 공연장에서는 오목면 반사판을 일반적으로 사용하지 않으며, 볼록한 반사판을 사용하여 손실을 막고 고른 확산을 위해 설치합니다.메아리는 반사에서 비롯됩니다. 산에서 소리를 지르면 나무들에게 부딪혀 반사가 연속되고 그런 잔향들이 모여 메아리가 됩니다.굴절 (Refraction): 소리가 장애물을 만났을 때, 반사되는 것뿐만 아니라 휘어지거나 퍼지기도 합니다. 저음은 파장이 길기 때문에 소리가 회절되기 쉽지만, 고음은 회절보다는 반사되는 경우가 많습니다. 낮과 밤의 온도차에 따른 소리의 굴절도 있습니다. 낮에는 소리가 위로 올라가고 밤에는 소리가 아래로 떨어집니다.따라서 소리도 빛처럼 반사되고 굴절되는 성질을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 낮보다 밤이나 새벽에 소리가 더 잘들리는이유는?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.밤이 되면 소리가 더 크게 들리는 이유는 여러 가지 환경적 요인과 인체적 요인으로 설명됩니다.온도 차이: 소리는 높은 온도에서 낮은 온도로 굴절하는 특징을 가지고 있습니다. 낮에는 햇볕이 강하게 내리쬐는 낮은 햇볕의 열로 인해 바닥이 가열되고, 이 열기가 위로 올라오면서 점점 온도가 낮은 쪽으로 굴절되어 소리가 약하게 들립니다. 그러나 밤에는 바닥의 온도가 낮아지고 지상의 온도는 높아지면서 소리가 더 잘 들리는 것입니다. 이러한 원리로 인해 아파트의 경우 고층보다 저층에서 소리가 더 크게 들릴 수 있습니다.환경 변화: 소리를 더 잘 인식하기 위해서는 소리의 크기가 주변 환경에 비해 얼마나 큰지를 알아야 합니다. 이것을 신호 대 잡음비라고 합니다. 낮에는 주변 환경의 소음으로 인해 소리가 잘 들리지 않게 됩니다. 그러나 밤은 주변 환경의 소음이 줄어들기 때문에 소리를 더 잘 인식할 수 있습니다. 이러한 효과를 마스킹 효과라고도 합니다. 큰 소리가 작은 소리를 방해하여 더욱 뚜렷하게 듣는 것에 도움이 됩니다.따라서 밤이나 새벽에 소리가 더 크게 들리는 이유는 온도와 환경의 변화로 인한 것입니다.
생물·생명
Q. 문득 궁금해 지는데 꽃이 피고 지는 것은 어떤 생명학적 원리인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.꽃이 피고 지는 원리는 꽃이 가지고 있는 생리적 변화와 환경적 요소에 따라 결정됩니다. 일반적으로 꽃은 꽃봉오리에서 꽃잎과 꽃받침이 분화하여 개화합니다. 이 과정에서 꽃받침이 떨어지거나 꽃잎이 펴지면서 꽃이 피어납니다. 이러한 생리적 변화는 꽃 내부의 호르몬 분비와 세포 배치 등에 의해 조절됩니다. 또한, 꽃이 피는 시기는 환경적인 요소도 영향을 미칩니다.빛 (광선): 꽃은 낮의 길이에 따라 반응하는데, 일장반응이라고 합니다. 광합성을 통해 만들어진 당분은 꽃에 필요한 물질을 만드는데 사용됩니다.온도: 춘화작용이라는 생리적 현상은 저온 자극을 받아 꽃눈을 형성하거나 개화를 촉진합니다. 꽃눈형성의 시기는 식물마다 다르며, 종자나 식물체를 저온처리하여 꽃눈을 형성하도록 만들 수 있습니다.따라서 꽃이 피고 지는 원리는 식물의 생리적 변화와 환경적 요소의 상호작용으로 결정됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구온난화는 어떤 원리로 바다해수면 온도가 올라가는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구온난화로 인해 바다해수면 온도가 상승하는 원리를 살펴보겠습니다.바다의 역할: 바다는 지구 표면의 3분의 2를 덮고 있으며, 지구 상에 있는 97%의 물을 포함하고 있습니다. 바다는 인류가 생존하는데 필수적인 산소의 75%를 공급하고, 인류가 배출한 이산화탄소의 50%를 저장하여 기후변화를 저지해 주고 있습니다.해수면 온도 상승: 해수면 온도가 상승하는 주된 원인은 다음과 같습니다.열 팽창: 태양의 열에너지를 흡수한 바닷물은 부피가 커지게 됩니다. 따뜻한 물은 차가운 물보다 부피가 크므로, 바다 수온이 상승하면 해수면도 상승합니다.얼음 녹임: 기온이 높을수록 대륙 위에 얼음형태로 고정되어 있던 담수가 녹아 바다로 흘러가게 되고, 해수 역시 온도가 높아질수록 부피가 증가합니다. 이로 인해 해수면이 상승합니다.영향: 해수면 상승은 지구온난화의 가속을 초래합니다. 해수면 온도 상승은 해양에서 대기 중의 수증기 공급을 증가시키고 태풍이나 폭우의 위험을 높입니다. 또한, 해수면 온도 변화는 태풍 경로를 바꾸고 전염병 발생 위험을 높이며, 해양 생태계에도 영향을 미칩니다.따라서 지구온난화로 인한 바다해수면 온도 상승은 지구 기후변화에 큰 영향을 미치며, 우리는 이에 대한 적극적인 대응이 필요합니다.
화학
Q. 꽃들의 개화시기가 모두 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.꽃들의 개화 시기가 다양한 이유에 대해 알아보겠습니다.기온과 낮의 길이: 꽃들은 기온과 낮의 길이에 따라 개화 시기를 결정합니다. 이 낮의 길이를 광주기라고 합니다. 다양한 광주기 조건에서 개화 시기를 관찰한 결과, 다음과 같이 구분됩니다:장일식물: 낮이 길 때 꽃이 피는 식물입니다.단일식물: 낮이 짧을 때 꽃이 피는 식물입니다.광주기와 무관한 중일식물: 광주기와는 상관 없이 개화하는 식물입니다.가온량: 꽃이 피는 데 필요한 온도를 채우면 식물이 꽃을 피웁니다. 이 누적 온도를 계산한 수치를 가온량이라고 합니다. 꽃마다 필요한 가온량이 다르기 때문에 꽃마다 개화 시기가 다릅니다.
지구과학·천문우주
Q. 스마트폰 카메라가 계속좋아지면 천체망원경수준까지갈까요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.스마트폰 카메라의 발전은 꾸준히 이루어지고 있습니다. 그러나 천체망원경 수준까지 발전할 수 있는지 여부는 몇 가지 기술적 제약 때문에 불확실합니다. 아래는 스마트폰 카메라와 천체망원경의 차이점과 발전 가능성에 대한 몇 가지 고려 사항입니다.광학 시스템의 크기와 구성: 천체망원경은 큰 렌즈와 거대한 반사경을 사용하여 먼 천체를 관측합니다. 스마트폰 카메라는 작은 렌즈와 센서를 사용하며, 물리적 제약으로 인해 큰 렌즈를 탑재하기 어렵습니다.광학 해상도와 감도: 천체망원경은 높은 광학 해상도와 민감도를 제공합니다. 스마트폰 카메라는 작은 센서로 인해 광학 해상도와 감도가 제한됩니다.천체망원경의 안정성과 추적 능력: 천체망원경은 천체를 정확하게 추적하고 안정적으로 관측할 수 있도록 설계되었습니다. 스마트폰 카메라는 이러한 기능을 제공하지 않습니다.소프트웨어 및 알고리즘 개선: 스마트폰 카메라는 소프트웨어 및 알고리즘을 통해 이미지 품질을 향상시킵니다. 더 나은 이미지 처리 기술과 알고리즘을 개발하면 스마트폰 카메라의 성능을 향상시킬 수 있습니다.결론적으로, 스마트폰 카메라가 천체망원경 수준까지 발전할 수 있는지는 기술적 제약과 연구 개발에 달려 있습니다. 현재까지는 천체망원경의 성능을 완전히 대체하기는 어렵지만, 더 나은 스마트폰 카메라를 기대할 수 있습니다.
화학
Q. 잠자면 꿈을 꾸는 이유가궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.꿈은 수면 중에 발생하는 이미지, 생각 또는 감정입니다. 꿈은 다양한 감각을 포함할 수 있으며, 시각적 이미지가 가장 흔합니다. 누군가는 컬러로 꿈을 꾸고, 누군가는 흑백으로 꿈을 꾸며, 시각 장애인은 소리, 맛, 냄새와 관련된 꿈을 더 많이 경험합니다. 꿈은 다음과 같은 특징을 가집니다.자기 주체성: 꿈은 일반적으로 자기 주체적인 관점에서 경험됩니다. 무의식적: 꿈은 의지에 의해 발생하지 않으며 무의식적으로 나타납니다. 비논리적 또는 무질서한 내용: 꿈은 종종 논리적이지 않거나 무질서한 내용을 담고 있습니다.다른 사람과 상호작용: 꿈 속에서 다른 사람들과 상호작용하는 경우가 많습니다.강한 감정: 꿈은 강한 감정을 불러일으킬 수 있습니다.현실 요소 포함: 꿈 속에서는 종종 일상 생활의 요소가 포함됩니다.그런데, 왜 꿈을 꾸는지에 대한 질문은 여전히 큰 논란의 여지가 있습니다.
생물·생명
Q. 인공장기 개발 현황과 향후 전망에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.인간의 평균수명이 늘어나고 장기 부족 현상이 심화하면서 인공장기 산업이 급성장세를 보이고 있습니다. 인공장기란 인간의 장기를 대신할 수 있는 무기질 기계나 인위적으로 만들어진 유기질 조직을 말합니다. 전 세계 인공장기 시장은 연평균 8.9%씩 성장해 2025년까지 309억달러 (약 38조3000억원)까지 커질 것으로 전망되며, 이는 인류의 건강수명 연장과 건강 증진, 기능 강화에 큰 기여를 할 것으로 보입니다.인공장기 개발은 크게 두 가지 방법으로 진행됩니다.이종 장기 (Xenotransplantation): 동물의 장기를 떼어내 사람에게 이식하는 기술로, 현재 연구가 가장 활발히 이뤄지는 분야입니다. 돼지가 생물학적으로 인간과 가장 유사한 동물이기 때문에 돼지의 심장을 이식받는 수술도 세계 최초로 이뤄졌습니다. 이종 장기는 빠른 대처가 가능하지만, 면역 거부 반응이 일어날 가능성이 높습니다.세포 기반 장기 (Organoids): 세포가 들어있는 하이드로겔을 3D 프린터로 출력하여 인공장기를 만드는 방식입니다. 환자 세포를 이용한 맞춤형 장기 제작이 가능하고, 면역 거부 반응을 최소화할 수 있습니다. 현재는 심장, 간, 위 등 이식용 장기를 제작하는 단계에 있습니다.이러한 연구들은 의료계, 노동 시장, 산업 등 사회와 경제의 다양한 문제에 변화를 불러올 것으로 예상됩니다