안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 자석의 자력은 우주공간에서도 동일하게 작용하나요 ?
자석의 자력은 자기장이지요! 우주공간에서도 동일하게 작용하게 됩니다. 전자기력에 의해서 발생하는 자석의 자력은 중력과 무관한 힘이며 자석이 금속을 끌어당기거나 달느 자석과 반응하는것은 공기나 중력에 영향을 받지 않으므로 우주에서도 동일하게 일어나고 우주가 진공이라도 자력은 공간을 통해 작용할수 있게 됩니다. 따라서 국제우주정거장과 같은 곳에서 도구가 떠다니는것을 고정하는 역할을 해주기도 하며 우주에서 추진력을 얻기 쉽지 않지만 자기장을 이용한 추진 시스템을 통해 숩게 움직일 수 있도록 해주기ㅗㄷ 하지요! 태양풍과 우주 방사선으로부터 보호하기 위해 자기장을 이용한 방어 시스템을 연구하기도 하고 지구 자기장과 상호작용하기 위해 인공위성에서 사요하기도 합니다! 하지만 우주에서는 이러한것들이 다르게 작용하게 되는데 무중력환경에서는 자석이 딱 달라붙지만 우주에서는 쉽게 달라붙지않게 되기도 하며 지구자기장처럼 강하게 작용하지 않느 ㄴ경우도 많이 있답니다!
지구과학·천문우주
Q. 지구의 시간대가 지역마다 다른 이유가 뭘까요?
지구의 시간대가 지역마다 다른것은 지구의 자전과 태양의 위치 변화로 인해 나타나는 현상입니다! 지구는 회전하면ㅇ서 하루에 한바퀴씩 돌게 되는데 한바퀴씩 도는 동안 지구 표면의 각 지역은 태양을 마주하는 시간이 다르게 되어 같은 순간에도 어떤 지역은 낮, 어떤지역은 밤을 가지게 되는것이지요! 전세계가 동일한 시간을 사용하게 된다면 어떤곳에서는 정오에 밤이 되고 어떤 곳에서는 아침이 되는 혼란이 생기게 됩니다. 이를 해결하기 위해 지구를 24개의 표준 시간대로 나누게 된것이고, 경도에 따라 1시간씩 차이를 두어 시간대를 정하게 되었습니다! 그 기준은 영국의 그리니치 천문대이며. 세계 표준시를 UTC로 정하고 GMT를 기준으로 하게 됩니다! 이론적으로는 경도에 따라 정확히 나누지만 실제로는 국가와 사회적 필요에 따라 조금씩 조정되기도 하는데, 중국같은 경우 광활한 땅을 가지고 있기에 모든 지역이 베이징 시간 (UTC+8)을 따를수가 없게 되기에 불편함을 겪을수 있어 시간을 조금씩 다르게 하는 것이지요! 미국이나 유럽 일부 국가들은 여름철에 낮 시간이 길어지는 것을 활용하기 위해 1시간을 앞당기는 서머 타임을 시행하기도 하지요~!
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Q. 우주공간에서의 색은 어떻게 다른가요 ?
우주공간에선 지구에서 보는 색과 다소 다르게 보이기도 하는데요.우주에선 대기, 빛의 산란, 조명 조건, 관찰자의 위치가 다르기 때문입니다! 지구에선 대기의 영향을 강하게 받기에 레일리 산란 으로 하늘이 파랗고 석양이 붉게 보이는 현상이 나타나지만 우주에선 이러한 영향을 받지 않기에 색이 더욱 진짜색에 가깝게 보이기도 하지요.지구에서는 파란색 빛이 산란되어 하늘이 푸르지만 우주에선 공기가 없기에 산란이 안일어나게 되고 완전히 검은색으로 나타나게 됩니다. 지구에선 대기가 태양빛을 일부 흡수하고 산란시키기에 색이 약간 변형되지만 우주에선 태양빛이 대기층을 거치지 않고 직접 들어오기에 색상이 훨씬 강렬하게 생성되게 됩니다. 태양은 우주에서 순수한 백색광으로 보이게 되지만 지구에선 약간 노란빛을 띄게 되지요! 우주에선 대기가 없어 빛이 산란되지 않기에 그림자가 훨씬 선명하고 어둡습니다. 지구에서는 그림자가 부드럽게 퍼지는 경향성을 가지지만 우주에서는 완전한 암흐과 밝음이 극명하게 대비되게 되겠지요! 매우 빠르게 이동하는 물체에서 나오는 빛은 도플로 효과에 의해 색이 변할수 있게 되고 멀어지는 물체는 적색편이가 일어나 가까워지는 청색편이 현상이 나타나게 됩니다! 지구 대기에서 빛이 굴절되면 색이 다소 퍼지거나 부드러워지는 효과가 있지만 우주에선 빛이 원래의 색 그대로를 유지하게 되빈다! 지구에서 태양이 약간 노란색으로 보이잠 ㄴ우주에선 순수한 흰색으로 보이게 됩니다. 그 이윤 대기가 없는 상태에선 태양광이 ㅅ안란되지 않고 원래 색 그대로 보이기 때문이지요. 지구 또한 우주에서 보면 훨씬 더 선명한 푸른색으로 보이며 지구에서 보면 달이 약간 노란빛이나 회색빛으로 보일 수 있지만 우주에선 더 진한 회색빛을 띄게 되빈다. 지구에서 대기 때문에 별빛이 흔들리거나 색이 왜곡되 보이기도 하지만 우주에서는 별들이 훨씬 더 뚜렷하고 본래 색깔 그대로 보이며 흔들리지 않는다는 특징을 가지지요!
지구과학·천문우주
Q. 우주에서도 신체에 흐르는 혈액은 순환하는데 큰 문제가없나요 ?
우주에서도 신체의 혈액은 계속 순환하게 되지만 중력이 없는 환경에서는 혈액 순환에 여러가지 변화가 발생하게 되는데요. 심장은 혈액을 머리에서 발끝까지 순환시키며 중력이 존재하기에 혈액이 다리 쪽으로 몰리는 경향ㅇ을 가지지만 다리에서 심장으로 혈액을 되돌려 보내기 위한 정맥의 판막과 근육의 수축을 하게 되어 머리쪽으로 가는 혈류를 비교적 적게 유지하게 합니다. 우주에서는 미세중력상태이기에 혈액이 더 이상 아래로 쏠리지 않고 몸 전체에 균등하게 분포하려는 ㄱ경향을 가지게 될것이고 지구에서 다리로 내려가던 혈액이 중력 영향없이 위쪽으로 이동하게 되고 우주에 가면 우주 비행사들은 얼굴이 부어 보이고 코가 막힌 듯한 느낌을 받게 되어 우주 얼굴 부종이 발생하게 됩니다. 반대로 다리로 가는 혈류가 줄어들면서 우주 비행사들은 다리가 가늘어 보이게 되는 새다리증후군이 나타나기도 합니다. 다리 근육과 혈관의 상요이 줄어드렴ㄴ서 정맥의 기능이 약화될수 있게 되겠지요. 처음엔 혈압이 높아지는 경향을 가지다가 혈액이 상체로 몰리면서 심장은 혈액이 많아졌다고 착가하게 되고 신장은 이를 보상하려고 혈액 내 체액을 중리기 위해 소변을 더 많이 배출하게 되는 과정을 거치게 됩니다. 나사의 연구에 따르면 우주에서 심장은 지구에서보다 약 9.4% 더 둥글어진다고 알려져 있으며 중력이 없어지는 여향으로 심장의 모양이 변화하게 된다고 알려져 있습니다. 장기간 우주 체류시 심장 근육이 약해질수도 있기에 규칙적인 운동을 해야한다고 알려져 있습니다. 따라서 우주비행사들은 규칙적인운동(심혈관운동과 저항운동 등을 실시하여 혈액이 정상적으로 순화하고 심장이 약해지는 것을 방지함), 압박복 착용(다리 혈류를 유지하기 위해 특수 압박복을 착용하기도 함), 물과 염분 섭취 조절(체액량 조절을 위해 충분한 물과 염분 섭취를 하게 됨)을 하고 있답니다!
지구과학·천문우주
Q. 캔 탄산음료를 우주에서 까면 어떻게 되나요 ?
지구에서 탄산음료는 고압의 이산화탄소가 물에 녹아 있는 상태인데 캔을 따게 되면 기압 차이로 인하여 이산화탄소가 기포로 빠져나와 거품이 발생하게 되지요. 하지만 우주는 미세중력 상태로 지구에선 탄산음료 안의 기포가 부력때문에 위로 올라가지만 우주에선 부력이 없기에 기포가 음료 내부에 균일하게 떠다니며 빠져나오지 않게 되지요. 탄산이 빠르게 방출되지 않고 음료 전체에 분포된채 둥둥 떠다니는 형태를 보게 된다는 의미입니다. 지구에서는 음료를 캔에서 컵으로 따를 수 있지만 우주에선 액체가 컴에 담길수 없고 탄산음료를 따는 순간, 음료가 작은 물방울 형태로 캔 밖으로 흩어질 가능성이 클것같네요! 또한 지구에서는 거품이 위로 올라가서 빠져나가지만 우주에선 기포가 액체 속ㅇ ㅔ갇혀 있는 상태로 유지되고 음료가 따라서 끈적한 거품 덩어리처럼 보이고 마시기 어려운 상태가 될 가능성이 커질것 같습니다! 지구에선 탄산을 마시면 트름등을 통해 가스를 제거하지만 우주에서는 탄산 기포가 위장과 장 속에 갇히기 쉽기에 역류 가능성도 있기에 매우 불편해질수 있을것같습니다! 이와 관련하여 나사와 코카콜라에서 1985년 챌린저 우주왕복선 미션에서 우주에서 코카콜라를 마실수 있는지 실험으 랳 본결과 특수 설계된 코카코라 캔을 사용하였지만 섭취가 불편하고 소화에 문제가 있따느 ㄴ결론을 내게 되었답니다!