안녕하세요. 김형윤 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 나오는 쓰레기들은 어떻게 처리하나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.우주 쓰레기는 현재 우주 활동의 증가로 인해 매우 심각한 문제가 되고 있습니다. 이러한 우주 쓰레기가 충돌하면 위성이나 우주정거장 등의 우주기기를 파손시키거나 폐기물이 지구로 떨어져 인명피해를 초래할 수 있습니다.우주 쓰레기를 처리하는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 우주 기기를 개발하여 쓰레기를 수거하거나 제거하는 것입니다. 이를 위해 다양한 기술이 개발되고 있습니다. 예를 들어, 수집기로 쓰레기를 수집한 후, 우주선으로 운반하여 지구로 가져오는 방법이 있습니다.두 번째 방법은 우주 쓰레기를 충돌시키는 것입니다. 우주 쓰레기가 우주기기와 충돌하면, 우주 쓰레기는 파괴되어 작은 파편으로 분해됩니다. 그러면 분해된 파편은 대기권에 진입하여 소멸하게 됩니다. 이 방법은 위험한 방법이기도 하지만, 우주 쓰레기가 많아져서 다른 대안이 없는 경우에는 이 방법이 사용될 수 있습니다.우주 쓰레기 문제는 매우 복잡한 문제이기 때문에, 다양한 분야의 전문가들이 함께 해결해야 합니다. 미래에는 우주 쓰레기를 예방하는 기술과 방법을 개발하여 더 이상의 문제가 발생하지 않도록 해야 합니다.
전기·전자
Q. 지문처럼 눈동자도 사람마다 다른가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.네, 맞습니다. 지문처럼 눈동자도 사람마다 다릅니다. 눈동자의 색상이나 눈동자 주변의 홍채의 색상, 눈동자의 크기 등은 개인마다 다르기 때문입니다.눈동자의 색상은 멜라닌이라는 색소의 양과 분포에 따라 결정됩니다. 멜라닌의 양이 많을수록 눈동자는 어두운 색상을 띄게 되며, 멜라닌의 분포에 따라 눈동자 내부에서 빛이 반사되는 정도가 달라져서 눈동자의 색상이 조금씩 다를 수 있습니다.그리고 눈동자 주변의 홍채의 색상이나 눈동자의 크기도 눈동자의 모양을 조금씩 변화시키기 때문에, 사람마다 눈동자의 모양이 조금씩 다를 수 있습니다. 따라서 눈동자는 지문처럼 개인 식별에도 사용될 수 있습니다.
물리
Q. 엡실론 델타 논법이 어떤 것인가요??
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.입실론 델타 논법은 논리학에서 증명을 위해 사용되는 논리적 방법 중 하나입니다. 이 방법은 모순 증명법의 일종으로, "입실론"과 "델타"라는 두 개의 변수를 이용하여 어떤 명제가 참인지 거짓인지를 증명하는 방법입니다. 이 방법은 대우주의 증명법으로 잘 알려져 있으며, 수학적 증명 등에서도 널리 사용되고 있습니다.다음과 같이 증명합니다.1. 어떤 명제 P가 참이라고 가정합니다.2. 이때, P가 거짓이라고 가정할 수 있는 조건을 정의합니다. 이 조건을 '입실론'이라고 부릅니다.3. 그리고, 이 조건이 참인 경우에 다시 다른 명제 Q가 거짓이라는 것을 보일 수 있는 조건을 정의합니다. 이 조건을 '델타'라고 부릅니다.4. 그리고, 이 조건이 거짓인 경우에 명제 P가 거짓이라는 것을 보일 수 있습니다. 이때, P가 거짓임을 보인 것으로 모순이 발생하게 되고, 따라서 초기 가정이 잘못되었음을 증명할 수 있습니다.즉, 이 방법은 어떤 명제가 참인지 거짓인지를 증명하기 위해, 그 명제가 거짓이라고 가정할 수 있는 조건을 정의하고, 이 조건이 거짓인 경우에 명제가 거짓이라는 것을 보이는 방법입니다.
화학공학
Q. 세계 최초 라이터는 누가 발명했나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.세계 최초의 라이터는 독일의 카를 아우게스트 비히트(Karl August Birnbaum)가 1823년에 발명한 "히드로젠 라이터"입니다. 그러나 이 라이터는 사용하기 어려웠고, 일상생활에서는 널리 사용되지 않았습니다. 이후 다양한 방식으로 라이터가 개발되었고, 1903년에는 영국의 John Walker가 "스트라이커 라이터"를 발명하면서 현재와 유사한 라이터가 등장하기 시작하였습니다.
생물·생명
Q. 실제로 뇌를 이식하는 것은 가능한 것일까요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.네, 실제로 뇌 이식이 시도되었지만, 성공적인 사례는 없습니다. 뇌는 다른 장기와는 달리 극히 민감하게 작용하기 때문에, 뇌 이식이 어려운 수술이라고 알려져 있습니다. 뇌 이식은 현재까지 실험적으로 시도되었지만, 이전에 시도된 실험에서는 이식 후 수술 대상자가 즉시 사망하거나, 이식 후 몇 시간 내에 사망한 사례가 있었습니다. 현재까지 뇌 이식이 인간에게 시도된 경우는 없으며, 이는 이식의 위험성과 윤리적인 문제 때문입니다.
지구과학·천문우주
Q. 대륙이동설이라고 하는게 뭔가요??
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.대륙 이동설(Continental Drift Theory)은 지구 표면의 대륙들이 서로 이동하는 것을 설명하는 지질학적 이론입니다. 이 이론은 독일의 지질학자인 알프레드 럿겐 슈바이처(Alfred Wegener)에 의해 1912년에 처음 제시되었으며, 대서양의 미스티오 해저산맥과 유사한 지질학적 특징을 가진 대서양과 인도양의 대륙들이 서로 연결되어 있을 것이라는 가설에 기반하고 있습니다. 이후 대서양과 인도양의 대륙들이 서로 이동하면서 분리되었을 것이라는 가설을 발전시켜 현재의 플레이트 테크토닉 이론으로 이어지게 되었습니다.대륙 이동설은 독일의 적조 발표(Continental Drift Hypothesis)로 처음 제시되었습니다. 이론적 배경은 지질학적 측면에서 대서양에 위치한 대서양 중산부의 산맥들이 서로 연결되는 것처럼 이어져 있다는 것을 관측하고 이들 산맥이 분리되어 있던 대륙들을 하나로 연결시켜줄 수 있다는 가설을 제시하였습니다. 이 가설은 후에 플레이트 테크토닉 이론으로 발전하게 되었습니다. 이론적 근거는 대서양 해저산맥의 발견, 대서양 중산부의 산맥들이 서로 이어져 있다는 지질학적 증거 등이 있습니다.
전기·전자
Q. 홍채 인식은 어떤 원리로 하는 것인가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.홍채인식은 눈의 홍채를 이용하여 개인을 식별하는 바이오 인식 기술 중 하나입니다. 눈의 홍채는 독특한 무늬와 색상을 갖고 있어서 개인마다 차이가 있습니다. 홍채인식은 이러한 눈의 홍채 특징을 기반으로 하여 개인을 식별하는 기술입니다. 홍채인식은 일반적으로 눈 앞의 카메라나 스캐너를 통해 홍채 이미지를 촬영합니다. 그리고 이러한 이미지를 컴퓨터에 저장하고, 홍채의 무늬와 색상 등을 분석하여 고유한 패턴을 추출합니다. 이 추출된 패턴은 개인의 고유한 식별 정보로 활용됩니다. 홍채인식은 매우 정확하고 안전한 바이오 인식 기술 중 하나로, 보안 시스템 등에서 널리 사용되고 있습니다.
화학
Q. 과탄산소다와 온수의 만남에서 나오는 연기는 어떤건가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.과탄산소다가 뜨거운 물과 반응하여 나오는 연기는 이산화탄소가 생성됩니다. 이산화탄소는 높은 농도에서는 인체에 위험을 초래할 수 있습니다. 뜨거운 물과 반응하여 생성되는 이산화탄소의 양은 보통 매우 적으므로, 짧은 시간 동안 노출되는 것은 큰 문제가 되지 않을 것입니다. 그러나, 장기간 노출되거나 높은 농도에서 노출되는 경우에는 불쾌감, 두통, 어지러움 등의 증상을 유발할 수 있습니다. 그러므로, 과탄산소다와 뜨거운 물이 반응하여 생성되는 이산화탄소가 충분히 배출되도록 환기를 시켜주는 것이 좋습니다. 또한, 이러한 연기를 많이 발생시키지 않도록 뜨거운 물과 과탄산소다를 섞을 때는 조심해야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 화성말고 달에는 인간이 정착하기 힘든가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.달에는 인간이 정착하기 매우 어렵습니다. 달의 환경은 지구와 매우 다릅니다. 달은 자기장이 없고, 대기가 없으며, 일교차가 크고, 방사능이 강한 환경 등이 있습니다. 이러한 환경으로 인해 인간의 생존에 매우 위협적입니다.또한, 달의 표면은 극적인 온도 변화, 우주선 낙하물 충격 등에 매우 민감하여 건축물이나 인프라 구축이 어렵습니다. 달의 표면에서 살아남기 위해서는 우주복, 공기 청정기, 수송기 등의 특수한 기술과 장비가 필요합니다.이러한 이유로, 달에 인간이 정착하는 것은 현재로서는 매우 어렵습니다. 하지만, 인류는 기술의 발전과 함께 달 정착을 위한 다양한 연구를 하고 있으며, 미래에는 달에 인간이 정착할 수 있는 환경이 조성될 수도 있을 것입니다.
토목공학
Q. 다리 교각 기둥을 약간 기울어지게 만든 과학적 이유가 있는지요.(사진첨부)
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.다리교각 기둥을 약간 기울어지게 만드는 이유는 주로 안정성과 내진성을 높이기 위해서입니다. 기울어진 각도는 지진이나 바람 등의 자연재해로 인해 발생하는 힘에 대한 안정성을 높이기 위한 것입니다. 즉, 기둥이 수직으로 세워진 경우와 비교하여, 기울어진 각도로 설계함으로써 지면에서 기둥 중심까지의 거리를 더 늘리고, 기둥의 안정성을 높일 수 있습니다. 또한, 기둥이 수직으로 세워진 경우보다 기울어진 경우에는 풍부한 유동성을 가지며, 바람이나 풍화 등의 자연재해에 대한 내진성도 높아집니다. 그러나, 기울어진 각도가 너무 크면 건축물 전체의 안정성에 영향을 미칠 수 있으므로, 설계 시 적절한 각도를 선택해야 합니다.