안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
생물·생명
Q. 생명체 내에서의 핵산의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.생명체 내에서 핵산은 매우 중요한 역할을 합니다. 핵산은 모든 생명체에서 풍부하게 발견되며, 지구 상에 있는 모든 생물의 세포에서 유전 정보를 저장하고 전달하는 역할을 합니다. 이를 통해 생물은 다음 세대의 자손에게 유전 정보를 전달하고, 세포의 기능 수행에 필요한 세포핵 내부와 외부의 정보를 전달하며 발현됩니다.핵산은 뉴클레오타이드 단위체로 구성되어 있으며, 뉴클레오타이드는 인산, 5탄당, 핵염기의 3가지 구성 성분으로 이루어진 단위체입니다. RNA (리보핵산)은 5탄당이 리보스이며, DNA (디옥시리보핵산)은 5탄당이 디옥시리보스입니다. 이러한 핵산은 모든 생명체에서 풍부하게 발견되며, 지구 상의 모든 생물의 세포에서 유전 정보를 저장하고 전달하는 역할을 합니다.DNA와 RNA는 핵산의 주요 유형입니다. DNA는 이중 나선 구조를 가지며, 유전 정보를 저장하고 전달하는 역할을 합니다. RNA는 단일 가닥으로 구성되어 있으며, 유전 정보를 전달하고 단백질 합성에 참여합니다. 이러한 핵산은 생명체의 발달, 성장, 대사, 면역, 유전적 다양성 등 다양한 생물학적 과정에 관여합니다.따라서 핵산은 생명체의 기본적인 기능을 지원하고, 생물학적 다양성과 진화에 핵심적인 역할을 합니다.
생물·생명
Q. 분자의 모양은 어떻게 생겼나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.분자의 정확한 모양을 결정하는 가설 중에서 VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) 이론이 가장 일리있는 것으로 간주됩니다. 이 이론은 분자의 기하학적 구조를 설명하는 데 사용됩니다.VSEPR 이론은 분자의 전자 쌍이 서로 반발하여 최대한 멀리 떨어지려고 한다는 가정에 기반합니다. 이를 통해 분자의 결합 각도와 모양을 예측할 수 있습니다. 이 이론은 Gilbert N. Lewis와 Ronald J. Gillespie에 의해 개발되었습니다.VSEPR 이론은 화학에서 분자 구조를 이해하는 데 중요한 도구입니다. 이를 통해 분자의 형태와 성질을 예측하고 설명할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 평소궁금한건데 중력의작용원리가궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.중력은 물체 사이의 질량에 의해 발생하는 힘입니다. 이것은 자연계에서 네 가지 기본적인 힘 중 하나이며, 다른 세 가지 힘은 전자기력, 강력, 약력입니다. 중력의 원리와 작용에 대해 몇 가지 주요한 점을 살펴보겠습니다.물체 간의 상호작용: 중력은 두 물체 사이에 작용하는 힘입니다. 이 힘은 물체의 질량에 비례하며, 거리의 제곱에 반비례합니다.만유인력 법칙: 아이작 뉴턴은 중력을 가장 먼저 수식화한 과학자입니다. 그는 만유인력 법칙을 통해 두 질량 m(1)과 m(2) 사이의 중력을 정의했습니다. 중력은 두 질량의 곱에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례합니다.중력의 효과: 지구의 중력은 물체를 끌어당기는 힘이며, 물체의 무게를 결정합니다. 중력은 물체가 지상으로 떨어지는 원인이기도 합니다.중력은 우주의 구조와 운동, 천체의 궤도 등에 큰 영향을 미치는 중요한 힘입니다. 이러한 중력의 원리를 이해하면 우주와 물리 현상에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
토목공학
Q. 낚시코너채널보면 낚시줄이 물고기가물어도잘 안끊어지던데 무엇때문에그럴까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.낚시줄이 큰 물고기의 힘을 버티는 이유는 여러 가지 요소에 의해 결정됩니다. 이를 살펴보겠습니다.낚시줄의 재질과 강도: 낚시줄의 재질과 강도는 중요합니다. 강한 낚시줄은 큰 물고기의 끌기와 저항을 버틸 수 있습니다.낚시줄의 두께: 두꺼운 낚시줄은 물고기의 힘을 더 잘 버틸 수 있습니다.낚시줄의 기술적 요소: 낚시줄의 특성과 기술적 요소도 중요합니다. 예를 들어, 민감한 낚시줄은 물고기의 움직임을 더 잘 감지할 수 있습니다.낚시대와 낚시릴의 조합: 낚시대와 낚시릴도 물고기를 잡는 데 영향을 미칩니다. 적절한 낚시대와 낚시릴을 선택하여 물고기의 힘을 잘 버틸 수 있습니다.이러한 요소들이 결합하여 낚시줄이 큰 물고기의 힘을 버틸 수 있게 됩니다. 또한 낚시자의 기술과 경험도 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀은 어떻게 생기고 소멸은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.블랙홀은 중성자별의 중력붕괴로 생성됩니다. 이때 별의 중심부는 무한대에 가까운 밀도를 가지는 한 점으로 수축하며, 이러한 지점을 특이점이라고 부릅니다. 블랙홀 주변의 사건의 지평선은 빛마저도 탈출할 수 없는 경계선을 말하며, 이를 통과한 물질이나 별은 블랙홀의 중력으로 영원히 흡수되어 사라지게 됩니다.블랙홀은 이미 항성일 때 큰 질량을 가지고 있습니다. 블랙홀은 중성자별 간의 충돌로 형성될 수도 있습니다. 초신성은 폭발한 후 생성되어 질량이 커집니다. 블랙홀은 항성이 끊임없이 질량을 키우다가 붕괴한 것입니다.소멸은 주변에 더 이상 빨아들일 물질이 없으면 제트분사로 에너지를 모두 방출하여 결국 소멸합니다. 블랙홀은 우주의 신비적인 현상 중 하나로, 그 성질을 탐구하는 연구는 아직도 진행 중입니다.
생물·생명
Q. 현재는 인공지능 시대라는데요, 인간과의 공존을 위한 방안은?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.현재 인공지능 시대에서 인간과의 공존을 위한 방안은 다양하게 고려되고 있습니다. 아래는 몇 가지 관점에서 생각해볼 수 있는 방안입니다.협력과 상호작용: 인간과 인공지능은 서로 협력하고 상호작용할 수 있도록 개발되어야 합니다. 인간은 인공지능을 활용하여 더 효율적으로 문제를 해결하고, 인공지능은 인간의 지식과 경험을 통해 더 스마트하게 학습할 수 있습니다.윤리와 규제: 인공지능의 개발과 사용은 윤리적인 측면에서 신중하게 고려되어야 합니다. 규제와 법적 프레임워크를 통해 인공지능의 사용을 안전하고 공정하게 관리해야 합니다.교육과 이해: 인공지능에 대한 교육과 이해를 높이는 것이 중요합니다. 인간들은 인공지능의 장점과 한계를 이해하고, 기술의 발전에 적응할 수 있도록 교육되어야 합니다.일자리 변화 대응: 인공지능의 발전은 일부 직업을 자동화하고 변화시킬 수 있습니다. 이에 대응하여 교육과 재교육을 통해 새로운 직업 기회를 찾을 수 있도록 지원해야 합니다.사회적 통합: 인공지능은 사회적 통합을 위해 사용되어야 합니다. 모든 사람들이 기술의 혜택을 누릴 수 있도록 접근성을 높이는 노력이 필요합니다. 인간과 인공지능이 함께 공존하며 상호작용하는 미래를 위해 지속적인 노력이 필요합니다. 이러한 방안들을 고려하여 더 나은 미래를 만들어 나가는 것이 중요합니다.
전기·전자
Q. 보통 전자기파는어떻게 생성되는지가궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전자기파는 전기장과 자기장의 상호작용으로 생성됩니다. 이러한 원리를 이해하기 위해 몇 가지 개념을 살펴보겠습니다.전기장 (Electric Field): 전하가 존재하면 주변에 전기장이 형성됩니다. 전기장은 공간의 변화를 나타냅니다.자기장 (Magnetic Field): 자석이 있으면 주변에 자기장이 생성됩니다. 또한 전하의 운동에 의해 자기장이 발생할 수 있습니다.전자기파 (Electromagnetic Wave): 전하가 가속운동하거나 전류가 변하면 주변에 전자기파가 발생합니다. 이 상호작용으로 전자기파가 형성되며, 공간을 통해 진행합니다. 놀라운 사실은 이 전자기파의 진행 속도가 빛의 속도와 같다는 것입니다.전자기파는 파장에 따라 여러 가지로 분류됩니다. 예를 들면 감마선, X선, 자외선, 가시광선, 적외선, 마이크로파, 라디오파 등이 있습니다. 라디오파는 우리가 통신이나 방송에 사용하는 전자기파에 해당하며, 편의상 "전파"라고도 부릅니다.이러한 전자기파는 우리 일상생활에서 라디오, 텔레비전, 핸드폰 등과 같은 통신 기술에 활용되며, 미래의 세계에서는 더 많은 가능성을 가지고 있을 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 인공위성용 태양전지에는 어떤 기술이 담겨있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.인공위성용 태양전지는 고도의 기술과 공학적 설계를 통해 개발되고 있습니다. 이러한 태양전지는 우주 환경에서 안정적으로 동작하고 효율적으로 에너지를 생성할 수 있도록 다양한 기술이 적용되고 있습니다. 몇 가지 주요한 기술과 개발 동향을 살펴보겠습니다.다중 접합 구조 (Multi-Junction Structure): 인공위성용 태양전지는 다중 접합 구조를 사용하여 높은 효율을 달성합니다. 일반적으로 InGaP/GaAs/Ge와 같은 다중 접합 구조를 적용하여 효율을 극대화합니다.유연 박막 태양전지 (Flexible Thin-Film Solar Cells): 유연 박막 태양전지는 경량화와 공간 효율성을 높이기 위해 연구되고 있습니다. 이러한 태양전지는 유연한 기재를 사용하여 다양한 형태의 인공위성에 적용될 수 있습니다.유기 및 무기 하이브리드 태양전지 (Organic-Inorganic Hybrid Solar Cells): 유기 및 무기 하이브리드 태양전지는 경량화와 효율성을 동시에 추구합니다. 이러한 태양전지는 유기 및 무기 소재를 조합하여 최적의 효율을 달성합니다.인공위성용 태양전지는 지속적인 연구와 기술 발전을 통해 더욱 효율적이고 안정적으로 운용될 수 있도록 노력하고 있습니다.
물리
Q. 비뉴턴 액체에 대해서 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비뉴턴 액체를 사용한 스마트 과속 방지턱은 특별한 특성을 가지고 있습니다. 이러한 과속 방지턱은 다음과 같은 원리로 작동합니다.비뉴턴 유체의 특성: 비뉴턴 유체는 뉴턴의 점성법칙과 달리 응력과 무관한 일정한 점도를 가지는 유체입니다. 즉, 힘이 가해져도 점도가 변하지 않습니다.점도 변화: 비뉴턴 유체는 충격이 적을 때에는 액체 상태를 그대로 유지합니다. 그러나 충격이 클 때에는 단단한 고체로 변하는 특성을 가집니다.과속 방지턱의 작동: 스마트 과속 방지턱 내부에는 비뉴턴 유체가 채워져 있습니다. 차량의 주행 속도에 따라 유체가 유동적으로 반응하게 됩니다. 일정 속도 이하로 주행할 경우에는 방지턱 내부가 액체 상태로 유지되어 풍선 위를 지나가듯이 쉽게 지나갈 수 있습니다. 그러나 속도가 빠를 때에는 충격에 의해 내부의 유체가 딱딱하게 굳어져서 속도를 줄여야만 합니다.이러한 원리로 비뉴턴 유체를 사용한 스마트 과속 방지턱은 효과적으로 작동하며, 안전한 교통 환경을 조성합니다.
생물·생명
Q. 해조류가 지상의 식물보다 이산화탄소를 50배 빨리 흡수할 수 있는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.해조류가 지상의 식물보다 이산화탄소를 50배 빨리 흡수하는 이유는 그 특별한 구조와 광합성 능력 때문입니다. 여기에 몇 가지 이유를 살펴보겠습니다.표면적: 해조류는 지상의 식물보다 훨씬 큰 표면적을 가지고 있습니다. 이로 인해 더 많은 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다.광합성 능력: 해조류는 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수합니다. 해조류는 물 속에서 빛을 흡수하여 단당류를 생성하고, 이 과정에서 이산화탄소를 소비합니다.구조적 특성: 해조류는 더 효율적으로 이산화탄소를 흡수할 수 있는 구조를 가지고 있습니다.해조류의 잎은 얇고 투명하며, 빛이 빠르게 통과하여 광합성에 활용됩니다.따라서 해조류는 이러한 특성으로 인해 지상의 식물보다 더 빨리 이산화탄소를 흡수할 수 있습니다.