지구과학·천문우주
Q. 방파제에서 쉽게 볼수 있는 테트라포드에 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.방파제는 파도로부터 항만을 보호하기 위한 항만 외곽에 쌓은 둑입니다. 그 중에서도 테트라포드는 파도의 에너지를 흡수하는 역할을 하는 구조물입니다. 테트라포드는 영어로 "4각형뿔"을 의미하며, 무근 콘크리트 블록으로 만들어집니다. 이 블록은 안정성이 높고 시공이 용이해 경제적인 장점을 갖고 있습니다. 테트라포드는 발이 세게 달려있는 모양새를 보며 "삼발이"라고도 부릅니다. 이러한 테트라포드를 여러 개 쌓아서 방파제를 건설하는 형태의 구조물을 '소파블록’이라고 합니다. 테트라포드는 파도의 힘을 분산시키고, 방파제 위로 파도가 치면 수많은 테트라포드 더미로 이뤄진 굴곡이 파도를 부수고, 그 틈새로 바닷물이 흐르면서 파도의 힘을 약화시킵니다123. 이렇게 설계된 테트라포드는 바다의 수심이 깊은 곳에 설치되며, 주변에 다양한 어종들이 서식하고 있어 낚시 명소로도 선호되고 있습니다. 그러나 추락사고에 주의해야 하며, 만약 추락사고가 발생하면 전문 구조요원을 부르는 것이 안전합니다.
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Q. 남극에 살고 있는 펭귄은 북극에서도 살수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.남극에 살고 있는 펭귄은 북극에서도 살 수 있습니다. 그러나 이들은 서로 다른 환경에 적응되어 있기 때문에 북극에서의 생존은 어려울 수 있습니다.펭귄의 적응: 펭귄은 남극에서 주로 발견되며, 냉대에 적응되어 있습니다. 남극은 펭귄이 수영을 통해 먹이를 찾고 번식하는 데 적합한 환경입니다.북극에서의 문제점: 냉대에서 살아가는 펭귄은 물고기와 먹이를 찾기 위해 수영을 많이 합니다. 북극은 얼음과 빙하로 덮여 있어 펭귄이 먹이를 찾기 어려울 수 있습니다.따라서 펭귄은 남극에서 더 적합한 환경에 적응되어 있으며, 북극에서의 생존은 어려울 수 있습니다.
Q. 태양전지 발전은 어떤 과학적 원리로 전기 생산이 되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.태양전지는 빛의 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 이러한 원리를 광전효과라고 합니다. 태양광이 태양전지에 흡수되면, 반도체 소자 내에서 전자가 발생하고 전기 에너지로 변환됩니다. 이 과정을 자세히 살펴보겠습니다.광전효과 (Photovoltaic Effect): 광전효과란 빛이 특정한 물질과 상호작용하여 전기 에너지로 변환되는 현상을 말합니다. 태양광 셀 내의 반도체 소자는 광전효과를 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.태양전지 작동 원리: 태양광이 태양전지에 흡수되면, 전자-정공 쌍이 생성됩니다.반도체 내에서 전자는 전기적으로 활성화되어 전류를 생성합니다. 이렇게 생성된 전류는 전선을 통해 외부로 이동하여 전기 에너지로 활용됩니다. 결론적으로, 태양전지는 광전효과를 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 원리로 작동합니다.
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Q. 남극 빙하 아래에 호수가 있다는 게 사실인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.남극 빙하 아래에는 실제로 수 킬로미터 길이의 협곡과 수로, 숨겨진 호수가 존재합니다. 이러한 빙하 아래 호수를 빙저호 (Subglacial lake)라고 합니다. 빙저호는 빙하 아래에 있는 물로, 지구 내부의 열 때문에 기반암을 따라 흐르거나 빙하가 녹아서 만들어집니다. 이 물은 빙하 아래 호수로 들어있다가 결국 바다로 흘러가게 되는데요. 빙하 아래 있는 이 물은 대륙 빙하와 암상 사이의 지점에서 윤활유 역할을 하며 빙하 자체의 흐름과 거동을 통제하는데요. 이러한 빙저호는 빙하가 누르는 압력 때문에 얼지 않기도 하고 빙저호에 존재하는 염의 농도가 높아 물의 어는점을 내리기 때문에 얼지 않고 액체 상태로 유지할 수 있습니다. 빙하 아래 호수는 지구 상에 진정한 미개척지가 남아 있다면 그것은 아마도 남극의 거대한 빙하 아래 놓여있는 땅일 겁니다.
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Q. 현대 물리학에서 화이트홀과 웜홀은 없을 것이라고 주장하는 근거가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.현대 물리학에서 화이트홀과 웜홀은 이론적인 연구의 대상이지만, 실제로 관측되거나 발견된 적은 없습니다. 이들에 대한 주장을 뒷받침하는 근거는 다음과 같습니다.화이트홀 (White Hole): 화이트홀은 물질이 그 내부로는 절대 들어갈 수 없는 내뿜기 전문인 세계로 가정됩니다. 그러나 화이트홀이 어떻게 형성되는지에 대한 메커니즘은 아직까지 알려진 바가 없습니다.웜홀 (Worm Hole): 웜홀은 시공간을 단축시켜 먼 지역 간의 이동을 용이하게 하는 가상의 터널로 설명됩니다. 이론적으로 웜홀은 블랙홀과 연결되어 있을 수 있으며, 이를 통해 다른 우주와 연결되어 있을지도 모른다는 이론이 제시되었습니다.현재까지는 화이트홀과 웜홀에 대한 확실한 존재 근거가 없으며, 이들은 주로 이론적인 연구와 상상 속의 개념으로 다루어지고 있습니다.