안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 바닷가에 사구가 발달하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.한국의 해안 지형은 다양한 형태로 발달하고 있습니다. 바닷가를 따라 다양한 지형이 형성되는 이유는 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다. 여기서는 주로 사빈과 해식애에 초점을 맞춰 설명하겠습니다:사빈 (Beach): 사빈은 파도와 연안류, 하천 등에 의해 공급되는 모래로 형성됩니다. 동해안의 하천들은 토사를 많이 운반하므로 큰 규모의 사빈이 발달합니다.주문진 강릉 간 해안이나 태안 반도의 만리포, 부산의 해운대, 남해도의 상주 등에서 사빈이 잘 발달합니다.해식애 (Erosion):해식애는 파도나 조류에 의해 암석이 침식되어 형성되는 해안의 낭떠러지입니다. 동해안은 파도의 영향을 많이 받아 해식애가 크게 발달합니다. 특히 고성의 해금강, 통천의 총석정, 양양의 낙산사 등이 대표적입니다. 해식애의 밑부분에는 파도에 의해 생긴 해식 동굴과 평평한 바위면인 파식대가 발달합니다.한국의 해안은 이러한 지형들로 다양하게 구성되어 있으며, 각 지역의 특성에 따라 발달하는 지형이 다릅니다.
물리
Q. 강화유리는 어떤 원리로 잘 안깨지는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.강화유리는 평범한 유리를 섭씨 500~600도의 높은 온도로 가열하다가 공기로 표면을 빠르게 식혀서 만듭니다. 이때 유리 표면이 수축하면서 자연스레 잔류응력이 생성되지요. 이렇게 생긴 내부 압축력은 외부에서 당기는 힘을 가했을 때 유리가 깨지지 않고 버티는 힘으로 작용합니다.그렇다고 해서 강화유리가 절대로 깨지지 않는 것은 아닙니다. 역시 견딜 수 있는 것 이상의 힘이 가해지면 결국 파괴됩니다. 하지만 일반 유리처럼 날카롭게 쪼개지지 않고 날이 서지 않은 작은 조각으로 부서집니다. 표면에 존재하던 잔류응력이 유리가 깨지는 동안에도 꾸준히 작용해서 외부에서 준 힘이나 충격으로 인해 유리에 생긴 흠집들이 날카롭고 길게 퍼져 나가는 것을 초기에 막기 때문입니다.강화유리는 안전성을 높이기 위해 자동차 유리 등에서도 사용되며, 일상에서도 무심코 사용하지만 그 안에 숨은 공학자의 궁리를 한번 살펴보았습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주비행사들의 선발과정은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주비행사가 되기 위해서는 엄격한 선발과정을 거쳐야 합니다. 다양한 국가와 기관마다 선발 절차가 다를 수 있지만, 일반적으로 다음과 같은 단계를 거칩니다.서류 심사: 지원자들은 자격 요건을 충족하는지 여부를 검토하기 위해 서류 심사를 받습니다.신체 검사: 신체적인 측면에서 우주비행에 적합한지를 판단하기 위해 신체 검사를 진행합니다. 이는 키, 몸무게, 시력, 혈압 등을 포함합니다.심리 검사: 우주비행에 필요한 정신적 강도와 적응력을 평가하기 위해 심리 검사를 진행합니다.면접: 면접 단계에서는 일반 면접과 영어 면접을 포함하여 지원자의 의지와 역량을 평가합니다.정밀 신체 검사: 더 상세한 신체 검사를 통해 우주비행에 적합한지를 확인합니다.우주센터 훈련 평가: 우주센터에서의 훈련 능력을 평가합니다.우주센터 교육: 최종 합격자는 우주센터에서 15개월 동안 교육을 받게 됩니다.체력 검사에는 자전거 페달밟기의 지속력 검사, 50℃의 방에서 2시간 버티기, 기압이 낮은 방에서의 테스트 등이 포함됩니다. 합격률은 매우 낮아 0.05% 정도입니다. 우주비행사가 되기 위해서는 뛰어난 신체적, 정신적 능력과 열정이 필요합니다.
토목공학
Q. 건축공학과 관련된 과학부스를 하려는데, 학생들도 쉽게 즐길 수 있을만한 과학실험이 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.건축공학과 관련된 과학 부스를 준비하려면 학생들이 쉽게 즐길 수 있는 흥미로운 과학실험을 선택하는 것이 좋습니다. 아래는 건축공학과 관련된 과학실험 몇 가지입니다.과자의 연소열 측정 (물리 실험): 과자를 태워 물의 온도 변화를 측정하여 연소열을 계산합니다. 과자의 칼로리와 비교하며 연소와 호흡 과정의 차이를 탐구합니다.건물의 내진 설계 (공학 실험): 코어 구조, 제진 구조, 트러스 구조를 키트로 만들어 내진 설계의 원리를 탐구합니다.위그선 만들기 (공학 실험): 해수면에 가까이 붙어 달리는 비행체인 위그선을 만들어 보며 원리를 이해합니다.모션 샷 실험 (물리 실험): 테니스공의 자유 낙하와 수평으로 던진 물체의 운동을 연속 촬영하고 속도를 측정합니다.적정 기술을 이용한 장치 만들기: 페트병 램프와 라이프스트로를 만들어 보며 적정 기술에 대해 탐구합니다.이러한 실험들은 학생들이 건축공학과 관련 과학을 쉽게 이해하고 즐길 수 있도록 도와줄 것입니다.
생물·생명
Q. 남북한의 군사 분계선의 철조망이 있는데 날개 없는 동물들이 그 사이를 다닐 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.남북한의 군사 분계선은 한반도를 분단하여 대한민국과 조선민주주의인민공화국의 경계를 이루는 선입니다. 이 지역은 군사적으로 매우 밀집되어 있으며, 비무장 지대(DMZ) 내에는 철조망과 지뢰 등이 설치되어 있습니다.비무장 지대 (DMZ) 내의 환경: DMZ는 인간의 활동이 거의 없는 고립된 지역입니다. 이곳은 야생동물들의 안식처로 알려져 있습니다. 따라서 날개 없는 동물들이 이 지역을 다닐 수 있을 가능성이 높습니다.철조망과 지뢰: DMZ 내에는 철조망과 지뢰가 설치되어 있습니다. 이로 인해 동물들이 DMZ 내에서 자유롭게 이동하기는 어려울 것으로 예상됩니다.동물의 크기와 행동 패턴: 날개 없는 동물들의 크기와 행동 패턴에 따라 다를 수 있습니다. 작은 동물들은 철조망 사이로 슬립할 수 있을지도 모릅니다. 그러나 큰 동물들은 철조망을 통과하기 어려울 것입니다.요약하자면, 날개 없는 동물들이 DMZ 내에서 다닐 수 있는지는 환경, 철조망, 지뢰, 동물의 크기 등 여러 요소에 달려 있습니다. 하지만 DMZ는 인간의 활동이 거의 없는 지역이므로 일부 동물들은 이곳을 이용할 수 있을 것으로 생각됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 도심에서발생되는 대기오염은 주요원인이 뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.도심에서 발생하는 대기오염은 환경 문제 중 하나로, 인간의 건강, 생태계, 경제, 사회, 기후 등에 영향을 미칩니다.화석 연료 사용: 석탄, 원유, 천연가스 등의 연소로 인해 이산화탄소, 이산화황, 질소산화물 등의 대기 오염 물질이 배출됩니다.산업 활동: 공장, 제조업, 건설 등에서 발생하는 산업 배기 가스가 대기 오염을 야기합니다.교통: 자동차, 트럭, 비행기 등 교통 수단의 이동으로 인한 배출가스, 먼지, 냄새 등이 대기 오염을 증가시킵니다.에너지 생산과 사용: 발전소, 난방, 냉방, 조명 등에서 사용되는 에너지 생산과 사용 과정에서 대기 오염이 발생합니다.농업과 축산: 농작물 재배, 가축 기르기 과정에서 농약, 비료, 가스 등이 대기로 배출됩니다.공사와 건설: 건물 건설, 도로 공사 등으로 인해 먼지, 연료 연소 물질, 건설 잔해 등이 대기 오염을 야기할 수 있습니다.산불과 목재 연소: 산불이나 목재 연소로 인해 미세먼지, 연기 등의 오염 물질이 배출됩니다.농작물 불법 농약 사용: 일부 지역에서 농작물을 보호하기 위해 불법적으로 농약을 사용하는 경우가 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 보통별들은어떻게 형성되고사멸되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.별들의 탄생과 소멸은 우주의 경이로움 중 하나입니다. 별은 끊임없이 생성되고 소멸하며, 이 과정은 우주의 수억 년 역사를 풍부하게 만듭니다.별의 탄생: 별은 성간물질로 이루어진 성운에서 형성됩니다. 성간물질은 주로 수소로 구성되어 있습니다. 성운 내에서 중력이 작용하여 물질이 뭉쳐지고 밀도가 높아집니다. 충분한 물질이 모여야 중력으로 별이 형성됩니다. 저온인 성운이 별을 만들기에 적합합니다. 중심 부분에서 핵융합 반응이 시작되어 별이 빛을 내게 됩니다.소멸: 별은 소멸하며 성운을 낳고, 성운은 다시 별을 낳습니다. 이는 결국 '닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐’와 같은 논쟁과도 비슷합니다.
전기·전자
Q. 소리를 인식하는 원리를 알려주세요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.소리를 인식하는 원리는 다양한 방법과 기술을 통해 이루어집니다. 여기에는 인간의 청각 시스템과 기계적인 음성 인식이 포함됩니다.인간의 청각 시스템: 귀는 소리를 감지하는 기관입니다. 외이에서 소리를 모으고, 고막과 이소골이 진동하여 청각 세포를 자극합니다. 이로 인해 전기 신호가 발생하고 뇌로 전달되어 소리를 인식합니다.기계적인 음성 인식: 기계적인 음성 인식은 음성 파형 분석을 사용합니다. 음성의 반복 패턴을 단어나 문장과 매칭시키는 기술을 활용하여 음성을 인식합니다. 음성 인식 기계는 매 1/1000초 단위로 현재 시점의 약 0.02초 길이의 음편을 가져와 분석합니다.따라서 소리를 인식하는 원리는 인간의 청각 시스템과 기계적인 음성 인식을 통해 이루어집니다.
전기·전자
Q. 염료와 안료의 차이가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.염료와 안료는 모두 색을 만들어내는 데 사용되지만, 그 기본적인 정의와 미묘한 차이가 있습니다.염료 (Dye): 염료는 화학적으로 용액에 용해되어 색을 형성하는 물질입니다. 섬유, 가죽 등을 염색하는 데 사용됩니다. 염료는 반투명한 특징을 가지고 있습니다.안료 (Pigment): 안료는 물질의 입자로 구성되어 있어 미립자로 분산됩니다. 물, 기름에 녹지 않는 착색제입니다. 안료는 불투명한 특징을 가지고 있으며, 색을 제공하는 물질로 사용됩니다.따라서 염료는 색을 변화시키는 물질로서 반투명하고, 안료는 색을 제공하는 물질로서 불투명한 특징을 가지고 있습니다.
물리
Q. 밥먹고. 졸리는것이. 과학적으로신체에. 무슨 원리인가요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.춘곤증은 봄이 되면 온몸이 나른해지고 이유 없이 졸음이 쏟아지는 증상입니다. 이는 많은 사람이 겪는 일종의 생리적 피로감으로, 의학적인 질병은 아닙니다. 춘곤증은 주로 4월과 5월에 나타나며, 피곤함, 졸음, 집중력 저하, 권태감, 나른함, 업무 능력 저하, 의욕 저하 등이 포함됩니다. 춘곤증의 원인은 확실하지 않지만, 다음과 같은 이유로 설명됩니다.환경 변화: 차갑고 건조한 겨울 날씨가 갑자기 따뜻해지면서 외부의 온도와 습도에 큰 변화가 생기고, 상대적으로 긴 겨울에 적응했던 신체가 새로운 환경에 적응하는 과정에서 피로감이 잘 나타날 수 있습니다.신진대사 변화: 봄철에는 신진대사가 활발해지면서 비타민 요구량이 증가하므로, 신선한 채소와 과일을 많이 섭취하여 피로 회복과 면역력 향상에 도움이 됩니다.따라서 춘곤증을 극복하기 위해 영양 보충, 규칙적인 유산소 운동, 충분한 수면, 스트레스 관리 등을 실천하는 것이 좋습니다.