안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 남극의오존층구멍이커졌닫던데 오존층역할이궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.남극의 오존층은 지구 상공에 위치한 중요한 대기층입니다. 이 오존층은 어떤 역할을 하며, 왜 중요한지 알아보겠습니다.오존층의 역할: 자외선(UV)은 태양에서 발생하며 지구로 향합니다. 이 자외선은 피부암, 백내장 등의 질병을 유발할 수 있습니다. 오존층은 이 자외선을 흡수하여 지구 표면으로 전달되는 양을 줄입니다. 즉, 오존층은 우리를 자외선으로부터 보호하는 역할을 합니다.오존층의 파괴: 오존층은 프레온가스(CFC)와 같은 오존 파괴 물질에 의해 손상될 수 있습니다. 이러한 파괴로 인해 오존 구멍이 생겨, 자외선이 지구로 더 많이 도달하게 됩니다.남극의 오존층 변화: 최근 연구에 따르면 남극 상공의 오존층은 프레온 금지 후에도 계속 감소하고 있습니다. 특히 중심부 오존량은 20년 전보다 26% 감소한 것으로 나타났습니다. 이러한 변화는 남극 대기층의 역학적 변화와 관련이 있으며, 지속적인 모니터링이 필요합니다.남극 오존층은 지구 환경과 인간 건강에 중요한 영향을 미치는데, 이를 지속적으로 관찰하여 보호해야 합니다.
기계공학
Q. 공중 급유에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.공중급유는 항공기가 비행 중에 다른 항공기로부터 연료를 공급받는 프로세스입니다. 이 과정은 정밀한 계산과 조율을 필요로 합니다. 공중급유가 어떻게 이루어지는지, 기압, 풍속, 난기류와 관련하여 어떻게 계산되는지 살펴보겠습니다.공중급유 방식: 공중급유는 크게 붐 방식과 프로브&드래그 방식으로 구분됩니다. 붐 방식: 급유기에 펌프를 장착해 다른 항공기에 연료를 넣어주는 방식입니다.프로브&드래그 방식: 연료를 공급받는 항공기에 펌프를 장착해 공중급유기의 연료를 흡입하는 방식입니다.붐 방식 (Flying Boom Type): 붐 방식은 급유기의 후방에 긴 막대기 모양의 붐을 설치합니다. 연료를 받는 항공기는 수유구를 붐에 밀착시켜 연료를 공급받습니다. 붐 조작 승무원이 연료 공급을 조절하며, 전투기 조종사는 수유구를 붐에 정확하게 맞추도록 합니다.프로브&드래그 방식 (Probe and Drogue Type): 이 방식은 연료를 공급받는 항공기에 드로그가 달린 급유호스를 연결해 연료를 공급합니다. 연료전송률은 붐 방식에 비해 낮지만, 다양한 항공기에 적용 가능합니다. 드로그는 호스 끝이 공중에서 요동치지 않게 안정시키는 역할을 합니다.기상 조건 고려: 공중급유는 기상 조건에 영향을 받습니다. 기압, 풍속, 난기류 등을 고려하여 항공기 간의 상대적인 위치와 속도를 조율합니다. 공중급유는 항공 작전에서 중요한 역할을 합니다. 정밀한 계산과 승무원 간의 협력으로 안전하게 연료를 공급받을 수 있습니다.
화학
Q. 전자레인지에 금속을 넣으면 왜 안 되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전자레인지에 금속을 넣는 것은 안전하지 않습니다. 그 이유를 알아보겠습니다.전자레인지는 마이크로파라는 전자기파를 사용하여 음식을 가열합니다. 이 마이크로파는 음식의 물분자에 흡수되어 열을 발생시킵니다. 그러나 금속은 마이크로파를 반사하고 흡수하지 않습니다.금속을 전자레인지에 넣으면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.마이크로파 반사: 금속은 마이크로파를 반사합니다. 이로 인해 마이크로파가 음식에 도달하지 않고 반사되어 전자레인지 내부에 피해를 줄 수 있습니다.스파크 발생: 금속이 전자레인지 내부에서 마이크로파를 반사하면 스파크가 발생할 수 있습니다. 이는 전자레인지 내부를 손상시키거나 화재를 일으킬 수 있습니다.따라서 전자레인지를 사용할 때는 금속을 넣지 않도록 주의해야 합니다. 안전한 음식만을 전자레인지에 가열하세요.
토목공학
Q. 평소궁금한건데 바다위선박도 바닷길이 따로정해져서 가는건지궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바다 위를 운행하는 선박들은 바닷길을 따라 이동합니다. 이러한 바닷길은 해양교통안전공단에서 관리하고 있으며, 선박들은 이를 따라 안전하게 항해합니다. 선박들은 표준 바닷길을 따라 움직이며, 이는 다른 선박과의 충돌을 최소화하고 안전한 항해를 보장하기 위함입니다.
화학
Q. 비닐은 평생안녹나요? 얇은데 왜그런거죠?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비닐은 플라스틱으로 분류되며, 환경에 미치는 영향과 재활용 가능성에 대해 알아보겠습니다.비닐의 종류: 비닐은 폴리머로 만들어진 연질성이 있는 얇은 플라스틱입니다. 주로 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하여 제조됩니다.비닐의 특성: 비닐은 내구성이 있고 저렴하며 가볍습니다. 그러나 자외선에 노출되면 쉽게 부식될 수 있습니다.비닐의 분해성: 비닐은 생분해성 플라스틱이 아닙니다. 즉, 미생물이 빠르게 분해하지 않습니다. 이는 비닐이 분자 구조가 안정적이기 때문입니다. 비닐은 크로스링크되어 있지 않아 미생물이 분해하기 어렵습니다.재활용 가능성: 비닐은 재활용이 가능합니다. 다양한 비닐 제품은 재활용 공정을 통해 새로운 제품으로 만들어집니다. 그러나 폴리염화비닐(PVC)은 재활용 과정에서 문제를 일으킬 수 있습니다. PVC는 유해 물질을 포함하고 있어 다른 플라스틱 재질과 함께 재활용되면 안 됩니다.비닐은 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 적절히 분리배출하는 것이 중요합니다. 재활용 가능한 비닐은 분리배출표시마크를 확인하고, 물질이 묻은 경우 깨끗이 세척하여 배출해야 합니다.
물리
Q. 플라라리나는 물리적환경에 매우 강한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.단세포 생물의 특성: 플라나리아는 단세포 생물으로, 하나의 세포로 구성되어 있습니다. 이러한 단세포 구조는 재생력을 높이는데 기여합니다. 플라나리아는 몸을 반으로 자르면 재생될 정도로 강한 재생 능력을 가지고 있습니다. 즉, 절단된 부분에서 새로운 머리나 꼬리가 다시 자라납니다.재생 능력의 원리: 플라나리아의 재생 능력은 방대한 줄기세포들이 몸 전체에 분포되어 있기 때문입니다. 이 줄기세포들은 다양한 조직과 기관을 형성하는데 사용됩니다. 특히 플라나리아의 줄기세포들은 다양한 세포 유형으로 분화될 수 있어서 재생 과정에서 필요한 조직을 생성할 수 있습니다.생태학적 적응: 플라나리아는 깨끗한 강물이나 개울에서 주로 발견됩니다. 이들은 물 밑의 가장 밑바닥이나 돌 위를 기어다니며 활동합니다. 죽은 동물이나 작은 동물을 잡아먹으며 살아가고, 자신과 똑같은 자식을 부화시키며 번식합니다.플라나리아는 이러한 특유의 재생력으로 인해 실험 재료나 과학 실습 시간에도 유용하게 활용되고 있습니다. 그러나 재생력이 강하다고 해도 몸을 완전히 재생시키는 데에는 시간이 필요하다는 점을 기억해야 합니다. 이러한 연구는 기술 발전과 상용화에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
생물·생명
Q. 포도 나무의 줄기는 1년마다 쳐야하나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.포도 나무의 가지치기는 포도의 품질을 향상시키기 위해 필수적인 작업입니다. 포도나무는 덩굴성 식물로, 매년 새로 자라는 가지를 대상으로 가지치기를 합니다. 가지치기를 할 때는 꽃눈의 발달에 영향을 주는 나무의 세력과 품종, 그리고 꽃눈의 위치까지 고려해야 합니다.포도나무 가지치기의 주요 목적은 다음과 같습니다.열매 어미가지를 잘라주어야 합니다. 이는 적절한 세력으로 가지를 잘라 열매가 잘 맺도록 하기 위함입니다. 수형을 유지하면서 가지를 적당한 길이로 조절합니다. 수형에 따라서도 가지치기 방법을 달리해야 합니다. 수령과 수세를 고려하여 적절한 세력으로 가지를 잘라줍니다.가지치기 시기는 겨울에 가지치기를 시작하여 2월까지 진행하는 것이 일반적입니다. 이때 가지치기를 하는 이유는 수액이 이동하기 전인 시기에 가지를 잘라주면 새 뿌리가 잘 내리고 생육이 좋아지기 때문입니다. 또한 가을에 가지치기를 하는 경우, 낙엽이 진 후 2~3주 후인 12월 상중순부터 시작하여 2월 중하순까지 끝내는 것이 좋습니다.포도나무 가지치기를 잘 수행하면 더 풍성한 열매를 맺을 수 있으며, 나무의 건강과 생육을 유지하는 데 도움이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 현대 과학으로는 지진을 예측할 수 없나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지진을 예측하는 것은 매우 어려운 일입니다. 현재까지 완벽한 지진 예측 기술은 없지만, 여러 전문가들이 연구와 개발을 통해 지진 예측에 점점 가까워지고 있습니다. 지진 예측에 사용되는 주요 기술로는 지진계측망, 지진 센서, 인공지능 등이 있습니다. 그럼에도 불구하고, 지진 예측은 여전히 미지의 영역이며, 정확한 예측은 아직 이루어지지 않았습니다.지진은 지구의 복잡한 지질 구조와 다양한 요인들이 상호작용하여 발생하는 현상입니다. 지진이 발생하기 이전부터 무엇을 찾아야 하는지 정확히 알고 이를 사용해 예측하기란 매우 까다롭습니다. 지진은 불규칙적으로 발생하며, 지구의 지질 구조와 지진 활동에 영향을 미치는 다양한 요인들이 복잡하게 얽혀 있기 때문입니다.그러나 최근 인공지능 (AI)을 통해 인간이 놓칠 수 있는 미묘한 신호를 감지할 수 있다는 기대감이 커지고 있습니다. 또한 기계학습 알고리즘을 통해 방대한 규모의 과거 지진 데이터를 분석해 미래 지진을 예측하기 위한 패턴을 찾을 수 있다는 가능성도 제기되었습니다. 이러한 연구는 지진 예측 분야에서 흥미로운 발전을 이루고 있습니다. 하지만 아직까지 정확한 예측은 어려운 문제이며, 더 많은 연구와 기술 발전이 필요합니다.
생물·생명
Q. 완보동물이 극한의 환경에서도 살수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.완보동물들은 극한 환경에서 생존하기 위해 특별한 적응을 갖고 있습니다.특수한 물리학적 및 생리학적 조건: 완보동물들은 자신들의 세포 및 조직을 보호하기 위해 특수한 물리학적 및 생리학적 조건을 갖고 있습니다. 이러한 조건은 세포 손상을 최소화하고 생존을 돕는 역할을 합니다. 일부 완보동물들은 극한한 날씨 조건에 대처하기 위해 특별한 몸조직을 가지고 있거나, 대체 에너지원을 활용하는 등의 방법을 통해 생존합니다.무리적 생존 전략: 완보동물 중 일부는 무리로 생활하며 서로의 체온을 공유하는 등 동료들과의 협력이나 보호로 극한 환경에서 생존합니다.대사 저하: 극한한 환경에서는 일반적으로 생체 활동이 느려지는 대사 저하 (Metabolic depression) 현상이 나타날 수 있습니다. 이는 에너지 소비를 줄이고 생존 기간을 연장하는데 도움이 됩니다.극한 환경에 적응한 생리 변화: 일부 완보동물들은 극한한 환경에 적응하기 위해 생리학적 변화를 겪습니다. 이러한 변화는 환경에 맞는 적응체제를 발동시키고 생존을 도와줍니다.완보동물의 생존 능력은 특정 종류의 동물들에게만 한정되지 않습니다. 일부 저온 지역의 물고기, 극지방의 저온 동물들, 극한 건조 환경에서 살아남는 곤충 등 다양한 생물들이 완보동물로 간주될 수 있습니다. 이러한 동물들은 고유의 생태학적 특성과 생리학적 적응을 갖추어 극한의 환경에서도 살아남을 수 있습니다. 이러한 연구는 기술 발전과 상용화에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
전기·전자
Q. 액체금속으로 만든 전자회로가 궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.액체 금속의 특성: 액체 금속은 상온에서 액체 형태를 띠는 금속입니다. 이러한 금속은 높은 전기 전도성과 자유로운 변형성을 가지고 있어 신축성 있는 전자소자에 적합한 재료로 평가됩니다. 그러나 액체 상태가 외부 충격에 대해 불안정하다는 한계가 있었습니다.액체 금속 전자회로 제작 기술: 연구진들은 액체 금속을 마이크로 크기의 입자로 분쇄한 후 고분자와 섞어 기계적 성질을 부여하고자 했습니다. 그러나 이렇게 만들어진 액체 금속 입자-고분자 복합체는 액체 금속 입자 간의 반발력으로 인해 전기가 통하지 않는 문제점이 있었습니다.초음파를 이용한 해결 방법: 연구팀은 초음파를 이용하여 고분자 지지체 내에서 액체 금속 입자들을 조립시켜 전도성 네트워크를 형성했습니다. 이렇게 만들어진 액체 금속 네트워크는 기존 인쇄 회로 기판의 배선에 사용되는 구리와 비슷한 수준의 낮은 전기 저항을 가지고 있으며, 신축성이 유지됩니다. 또한 외부의 물리적 충격에 대한 높은 저항성을 가지고 있습니다.이러한 액체 금속 전자회로는 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.어러블 전자기기: 신축성 있는 디스플레이, 광 혈류 측정 센서 등에 적용 가능합니다.생체 삽입형 전자장치: 신축성 있는 전극으로 사용할 수 있습니다.이러한 연구는 기존의 기계적 손상을 가해 전도성을 부여하는 방식이 아닌 초음파를 기반으로 한 비 파괴적 방식을 이용해 액체 금속이 새어 나오는 문제를 해결했습니다. 이를 통해 다양한 전자 부품과의 높은 접합력을 얻을 수 있었습니다. 이러한 연구는 기술 발전과 상용화에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.