안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 비구름은 어떻게 해서 생기는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비구름은 수증기가 공기 중에 떠 다니며, 이러한 수증기 분자들이 충돌하면서 조금씩 커져서 구름을 형성합니다. 이러한 현상은 대기 중의 수증기가 공기 중의 미세한 입자들에 의해 결합되어서 구름을 형성하는 과정에서 일어납니다. 구름은 물방울들이나 입자들이 작은 것부터 하나하나 모여서 큰 입자로써 하늘에서 만나게 되어 떠있는 것을 "구름"이라고 할 수 있는데요. 구름은 여러 가지 종류에 따라 이름이 따로 불리며, 지표에서 증발하게 되면서 수증기가 작은 물방울로써 만들게 되면서 구름의 시초가 된답니다. 구름은 어떻게 만들어지는지에 따라 뭉게구름이 될 수도 있고 새로운 구름으로 만들어지기도 한답니다. 물방울들로써 이슬점이 도달되어 구름이 생기기 시작하고 수증기와 물방울로써 만들어져 얼음 알갱이가 된답니다. 온도가 내려가며 물방울들은 팽창하게 되고 공기 덩어리는 수축하게 되어요. 구름은 어떻게 만들어지는지에 따라 뭉쳐진 구름이 될 수도 있고 새로운 구름으로 만들어지기도 한답니다.
지구과학·천문우주
Q. 앞으로미래는 우주전쟁이라고하는데 우리나라수준이 궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우리나라의 우주과학기술 수준은 최근 몇 년 동안 크게 발전하고 있습니다. 다음은 우리나라의 우주과학기술 수준에 대한 몇 가지 평가 결과입니다.기술 수준: 우리나라는 기술 수준에서 미국 대비 81.5%로 평가되며, 미국과의 기술 격차는 3.2년입니다. 중국과의 기술 격차는 6년으로, 중국이 우리나라를 추월한 것은 이번이 처음입니다.미래 전략: 정부는 2030년까지 우주 무인수송 능력을 갖추고, 2045년까지 유인수송 능력을 확보하는 것을 목표로 하고 있습니다. 우주산업의 세계시장 비중을 2020년 1%에서 10%로 끌어올리기 위해 우주개발 투자 예산을 확대하고 있습니다.우리나라는 우주개발 분야에서 지속적인 노력을 기울이고 있으며, 미래에 더 많은 발전을 이루기 위해 노력할 것입니다.
전기·전자
Q. 빛의 세기에 따라 반사되는 빛의 색깔이 달라지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.빛은 입자성과 파동성을 동시에 지니고 있습니다. 이러한 이중성은 양자역학을 통해 이해될 수 있으며, 이에 따라 현대 물리학에서는 빛의 성질을 입자성과 파동성을 동시에 지녔다고 정의합니다.빛은 전자기파로 정의되며, 전기장과 자기장이 진동하면서 공간으로 전파하는 파동입니다. 이때 각 색깔은 파장이 다르기 때문에, 색깔이 다른 물체들은 받은 빛 중에서 서로 다른 파장의 빛이 반사됩니다. 일반적으로 밝은 색깔의 물체는 빛을 많이 반사하여 덜 더워지며, 어두운 색깔의 물체는 빛을 많이 흡수하여 더 더워집니다. 이러한 현상은 빛의 에너지와 색깔이 밀접하게 연관되어 있습니다.
생물·생명
Q. 바닷가재는 안죽는다는데 진짜인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바닷가재의 탈피 과정은 특이하고 흥미로운 현상입니다. 바닷가재는 껍데기가 단단하고 무겁기 때문에 성장하면서 껍데기의 크기가 작아지면, 기존의 껍데기를 버리고 새로운 껍데기를 형성하여 자라납니다. 이 과정을 탈피라고 합니다.그러나 바닷가재의 수명은 일반적으로 몇 년에서 몇 십 년으로 알려져 있습니다. 수백 년 동안 살 수 있는 것은 아니며, 탈피는 단순히 성장과 발달을 위한 과정입니다. 바닷가재는 탈피를 통해 한 층 더 성숙하고 단단해지며, 더욱 무겁고 단단한 껍질을 얻게 됩니다. 이러한 과정은 눈에 보이지 않지만, 스트레스라는 과정을 통해 성장한 만큼 감당할 수 있는 삶의 무게가 달라지는 것입니다. 바닷가재의 탈피는 성장의 신호로 볼 수 있습니다.
기계공학
Q. AI반도체와 일반반도체의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.AI 반도체와 일반 반도체는 다음과 같은 차이가 있습니다.AI 반도체 (AI Chips): AI 알고리즘을 효율적으로 처리하기 위해 특별히 설계된 하드웨어입니다. 대규모 연산을 초고속, 초전력으로 실행할 수 있도록 최적화되어 있습니다. 주로 인공지능 및 기계 학습 (ML) 응용 프로그램에 사용됩니다. 예를 들어, 자율 주행 자동차, 스마트폰, 데이터 센터 등에서 AI 반도체가 필수적입니다.일반 반도체 (General-purpose Chips): 다양한 용도로 사용되는 반도체입니다. CPU (중앙처리장치)와 GPU (그래픽 처리 장치)는 일반 반도체에 속합니다.기존 반도체는 AI 데이터를 처리할 수 있지만 비효율적입니다. AI 반도체는 AI 데이터를 전문적으로 연산하는 데 특화되어 있습니다.AI 반도체는 AI 서비스를 구현하는 데 필수적이며, 기존 반도체와는 목적과 특성이 다릅니다.
전기·전자
Q. 기내 인터넷은 어떤 방식으로 통신이 가능한걸까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.비행기 기내에서 인터넷을 사용하는 방법은 두 가지 주요 방식으로 이루어집니다. 각 방식은 지상 기반 시스템과 위성 기반 시스템입니다.지상 기반 시스템 (Air-to-Ground, ATG): 비행기 아래쪽에 수신기가 장착됩니다. 이 수신기는 지상 타워에서 발신되는 신호를 받습니다. 비행기 내의 장비는 이 신호를 변환하고, Wi-Fi 라우터를 통해 비행기 내부로 전송합니다. ATG 시스템은 비행기가 땅 위를 날아다닐 때 가장 가까운 안테나로 자동 전환됩니다. 일반적으로 제공되는 속도는 약 3Mbps입니다. 최근에는 Gogo의 ATG4 시스템이 최대 10Mbps의 속도를 제공하며, 더 많은 비행기에 장착될 수 있을 것으로 예상됩니다.위성 기반 시스템: 장거리 대양간 비행은 여전히 위성 기반 시스템을 사용해야 합니다. 위성 시스템은 비행기의 지붕 위에 설치된 안테나를 통해 궤도 위의 위성과 연결합니다. 위성은 지상에서 비행기로 신호를 중계합니다. 이러한 시스템은 초기 2000년대 이후 크게 발전했습니다. 위성 시스템은 더 높은 속도와 더 나은 성능을 제공합니다.이렇게 지상 기반 시스템과 위성 기반 시스템을 통해 비행기 기내에서 인터넷을 사용할 수 있습니다
물리
Q. 거미줄과 강철의 중량을 동일하게 하였을 때 인장강도가 어느 것이 높나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.거미줄과 강철은 놀라울 정도로 다른 소재입니다. 이 두 소재를 동일한 질량으로 뽑아냈을 때, 거미줄은 강철의 5배 이상의 인장 강도와 탄력을 자랑합니다.거미줄은 잡아당길 때 버티는 힘이 강철과 비슷하며, 단위 면적당 밀도는 강철의 6분의 1에 불과합니다. 때문에 같은 무게일 때 인장 강도는 강철의 5배나 된다는 특징이 있습니다.이러한 특성으로 인해 거미줄은 의료용으로도 활용될 수 있으며, 상처를 꿰매거나 인공 장기를 만드는 생체 섬유 제작에도 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 구름의 모양이 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.구름의 모양이 다양한 이유는 여러 가지가 있습니다. 구름은 지구의 날씨와 기후를 움직이는 열의 원천인 태양에서 나오는 에너지로 인해 형성됩니다. 태양의 에너지는 지구 표면을 가열하고, 그 위의 공기를 또 가열합니다. 이 따뜻한 공기가 상승하면서 냉각되고, 냉각은 공기 중의 수증기를 작은 물방울이나 얼음 결정체로 응결시킵니다. 이 물방울들이 구름을 형성합니다. 구름은 다양한 양의 수증기가 대기 중으로 올라갈 때 서로 다른 속도로 응축되기 때문에 다양한 모양과 크기로 나타납니다. 또한 하늘 높이에 따라 다른 종류의 구름이 있습니다. 낮은 수준의 구름은 대개 지상 근처에서 발견되고, 높은 수준의 구름은 더 높은 곳에서 발견됩니다. 구름은 자연계의 아름다운 예술작품 중 하나입니다.
화학
Q. 방사능에 노출되면 어떤 위험이 있는건지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.방사능에 노출되면 여러 가지 위험이 발생할 수 있습니다. 방사능은 원자핵에서 방출되는 입자나 전자기파 형태의 에너지로, 생체에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 주요 위험 요소는 다음과 같습니다.세포 손상 (Deterministic Effects): 방사선은 세포에 직접적인 손상을 입힐 수 있습니다. 이로 인해 세포의 사멸, 기능 장애, 비정상적인 세포 분열 등이 발생할 수 있습니다. 급성 방사선 증후군은 이러한 세포 손상으로 인해 발생하며, 구토, 탈모, 혈액 순환 장애 등 심각한 건강 문제를 초래할 수 있습니다.DNA 손상 (Stochastic Effects): 방사선은 DNA에 손상을 주어 유전 정보가 변형될 수 있습니다. 이러한 변형은 오랜 시간 동안 증식하면 암을 유발할 수 있습니다. 특히 높은 수준의 방사선 노출은 암 발생 가능성을 높일 수 있습니다.내부 세포 변형 및 발암 위험: 방사선에 의해 세포의 DNA가 손상되어 돌연변이가 발생할 수 있습니다.이러한 변이가 오랜 시간 동안 증식하면 암을 유발할 수 있습니다.의료용 방사선 노출: 의료용 방사선 기기를 사용할 때도 주의가 필요합니다. CT, X레이 등의 방사선 검사는 필요한 경우에만 사용되어야 합니다.방사능에 노출되지 않도록 주의하는 것이 중요하며, 의료용으로 사용되는 방사선 기기는 적절한 상황에서 사용되어야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계 행성 중 토성만 왜 고리가 크게 형성된 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.태양계 행성 중 토성만 큰 고리를 가지고 있는 이유는 여러 가지 이론이 있습니다. 아래는 주요 이론 중 몇 가지입니다.달의 영향: 토성의 고리는 원래 토성의 큰 달 중 하나가 행성에 너무 가까워 안정된 궤도를 유지할 수 없게 되었을 때 형성되었다고 합니다. 이 달은 토성으로부터 멀어지면서 그 겉면의 얼음층이 토성의 중력에 의해 뜯겨져 고리를 형성했습니다.충돌 이론: 다른 이론은 토성의 고리가 과거에 큰 소행성이나 혹은 달과 충돌하여 형성되었다고 주장합니다. 이 충돌로 인해 얼음과 암석으로 이루어진 물체들이 토성 주위를 돌며 고리를 형성했습니다.중력 조작: 토성의 고리는 중력에 의해 안정된 궤도를 유지하는 물체들이 모여 형성되었습니다. 이 물체들은 얼음과 암석으로 이루어져 있으며, 토성 주위를 돌며 고리를 만들었습니다.이러한 이론들은 아직 완전히 입증되지 않았지만, 토성의 고리는 태양계에서 독특하고 아름다운 현상 중 하나입니다.