안녕하세요. 홍기윤 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 세계 최초의 우주왕복선은 어떤 왕곡선인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.미국의 유인 우주 왕복선(스페이스 셔틀) 1호기로 최초의 우주왕복선이다. 미국의 우주왕복선 개발 계획은 1972년 닉슨 대통령의 승인으로 시작되어 1977년 8월 12일 '엔터프라이즈호'의 실험 성공을 거쳐, 1981년 4월 12일 '존영'과 '크리프' 2명의 우주비행사를 태운 최초의 우주왕복선 '컬럼비아호'가 발사되었다. 컬럼비아호는 승무원이 타는 오비터·외부연료탱크, 그리고 고체연료 로켓부스터 등으로 구성돼 있다. 전체 길이는 56.1m. 오비터는 전장 37.2m, 전체 폭은 23.8m로 제트 여객기 DC-9과 거의 같은 크기이며, 승무원은 7명까지 탈 수 있다.'컬럼비아호'라는 명칭은 1792년 미국 선박으로는 처음으로 세계일주를 한 배에서 그 이름을 딴 것이다. 이후 수십 차례에 걸친 항해를 하며 무중력 상태의 우주 공간에서 각종 과학실험을 수행해 왔다. 1981년 4월 1차 비행을 시작했으며, 총 28차의 비행 기록을 세웠다. 1981년 11월 두번째 비행에서는 우주왕복선 최초의 과학실험과 함께 로봇 팔 작동실험을 했으며, 1996년에는 우주왕복선 중 최장인 35일간의 단일비행기록을 세우기도 했다. 1999년 7월 27일 여성 첫 우주 선장인 에일린 콜린스가 탑승해 화제가 되기도 했다. 그러나 2003년 1월 16일 28번째 우주비행에 나섰는데, 첫 이스라엘 우주인인 일란 라몬 대령과 여성우주인 2명 등 모두 7명을 태우고 플로리다 주 케네디 우주센터를 이륙, 16일간의 과학실험을 마친 뒤 2월 1일 귀환하는 도중 공중폭발하여 승무원 7명이 모두 사망했다.출처:시사상식사전
지구과학·천문우주
Q. 지구의 지름은 약 몇 킬로 정도나 되나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.지구는 다른 행성과 같이 구형의 모습을 하고 있다. 그러나 완벽한 구형은 아닌데, 적도의 반지름(약 6,378 km)이 남극과 북극을 잇는 극반지름(약 6,357 km)보다 21 km 정도 더 긴 타원면에 가까운 형태이다. 이는 자전하는 행성의 원심력 때문에 회전축보다 회전하는 부분으로 조금 더 늘어나기 때문이다. 이러한 정도를 타원체의 편평도라고 하며, 지구를 근사하는 수학적 타원체 모형을 지구타원체라고 한다.출처:나무위키
화학
Q. 풍화작용에서 화학적 변화란 무엇인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.암석이 이루고 있는 광물이 물이나 대기 성분 등 여러가지 이유로 인해서 화학반응으로 그 암석의 화학작용을 일으키고 녹아 내리는 것입니다.화학적풍화작용은 온도와 습도가 그 일정 범위 내에서 높을수록 잘 일어납니다.철의 산화에 의해서 적색토로 변하는 경우 즉 산화작용 석회암 지대의 테라로사와 같은 탄산 염화작용의 경우 장석류의 가수 분해의 경우 입니다.석회암 동굴을 가보시게 되면 멋진 석순, 석주 등이 장시간 물에 노출되면서 녹아 만들어진 모습을 보실 수 있습니다.
생물·생명
Q. 된장 잠자리는 외래종이라고 하던데요. 어느나라에서 온 곤충인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.몸길이는 37~42mm이며 머리가 크다. 가슴은 회색을 띤 황색이며, 배는 선명한 등황색으로, 전체적으로 된장과 비슷한 색을 띠고 있어 된장잠자리라는 이름이 붙었다. 크기에 비해 몸이 가벼우며 뒷날개가 매우 커서 장거리 비행에 유리하다. 성충은 4월부터 10월까지 볼 수 있으며, 산이나 들은 물론 도심에서도 흔하게 볼 수 있는 곤충이기도 하다. 그리고, 종종 무리를 지어 날아다니는 모습을 자주 볼 수 있고 나뭇가지에 앉을 때는 수직으로 매달려 앉는다.산란할 때 짝짓기를 한 후에, 서로 두 마리가 붙어서 호수나 물이 고인 곳에 주로 암컷이 뱃속을 물에 담가 알을 낳는다.비행속도와 동작이 빠르고 민첩하며, 앉는 시간보다 날아다니는 시간이 더 많고 앉아 있을 때에도 눈치가 빨라 사람이 접근하면 날아가 버리는 일이 많지만, 눈치 없는 놈은 사람이 코앞까지 접근해도 잘 모르다가 그대로 잡혀버리는 경우도 있다.덩치에 비해 내구력이 매우 약해서 밀잠자리나 깃동잠자리처럼 덩치가 조금 작은 종류들에게 잡아먹히는 경우가 잦다.국내에서 4월 하순경에 발견되는 개체들은 적도와 열대지방에서 해양을 건너 날아온 개체들이다. 이 때 산란한 알들은 1주일 내에 부화하고 30~35일 정도의 짧은 유충기를 거쳐 우화하여 7~8월에 많은 개체가 발견된다. 유충의 몸길이는 23~25mm이며, 연못, 습지 등에 서식한다.출처:나무위키
화학
Q. 일교가차 큰 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.기온의 일교차는 일 최고기온과 일 최저기온의 차이로, 낮의 가열과 밤의 냉각 정도에 의해서 결정된다. 그러므로 일교차는 대기 중의 습도와 바람 등의 영향을 받는다.흐린 날에는 구름이 일사를 차단하고 있어서 지표면이 쉽게 가열되지 않을 뿐만 아니라 야간에도 대기 중에 수증기가 열을 많이 저장하고 있어서 일교차가 작다. 즉, 낮에 가열이 느리고 대기 중의 수분이 열을 잡고 있으므로 밤이 되어도 냉각이 느리게 진행된다. 그러나 대기 중에 습도가 낮은 맑은 날에는 지구복사에너지가 대기로 쉽게 전달되어 빠르게 가열되며, 야간에는 열을 잡아두지 못하므로 빠르게 냉각되어 일교차가 크다.일반적으로 저위도로 갈수록 대기 중 수증기 함유량이 많기 때문에 일교차가 작다. 기온의 연변화가 적은 적도지방에서는 일교차가 연교차보다 크다. 건조한 사막에서는 일교차가 50℃에 이르기도 한다. 극지방에서는 낮만 지속되거나 밤만 지속되는 경우가 있어서 일교차가 거의 없는 경우도 있다.수증기량이 많은 해안에서는 내륙에서보다 일교차가 작다. 해안에는 수증기가 많기 때문에 대기 중에 많은 열을 포함할 수 있어서 냉각과 가열이 느리게 진행된다. 해양 표면과 그 하부의 혼합도 대기의 냉각과 가열에 영향을 미친다. 태양복사 에너지가 대륙보다 해양에서 훨씬 깊은 곳까지 전달되어 해양에서는 열이 보다 균등하게 전달된다.바람은 난류를 일으켜 기온변화를 방해한다. 낮에 지표면이 가열되면서 기온이 상승하고 있을 때 갑자기 바람이 불면 난류가 발생하면서 주변 및 상하 공기가 혼합되기 때문에 기온상승이 억제된다. 같은 이유로 야간에 냉각이 빠르게 진행되다가도 바람이 불면 냉각이 거의 정지된다. 그러므로 바람이 강한 날보다 고요한 날에 일교차가 큰 것이 일반적이다. 내륙의 일교차가 해안의 일교차보다 큰 것은 대기 중의 수증기 영향과 더불어 바람의 영향이 반영된 것이다.출처:기상학사전
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 국부은하군이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.국부은하군은 우리은하가 속해있는 은하군이다. 은하군(group of galaxies)은 수십 또는 수백 개의 은하가 모여있는 은하 집단이다. 국부은하군의 영어 이름은 The Local Group인데, 실제로는 The Local Group of Galaxies를 의미한다. 국부은하군의 주요 구성원은 우리은하, 안드로메다은하(M31), 그리고 삼각형자리은하(M33) 등인데 이들은 모두 나선은하이다. 이 외에도 백여 개의 왜소은하가 포함되어 있으며, 이들은 대부분 우리은하와 안드로메다은하 주위에 몰려 있다. 국부은하군의 반지름은 대략 3백만 광년이며, 질량은 태양 질량의 수조 배이다. 질량의 대부분은 우리은하와 안드로메다은하에 몰려 있다. 국부은하군에서 질량의 대부분을 차지하고 있는 성분은 암흑물질이다. 국부은하군에 있는 은하는 멀리 있는 다른 은하에 비해 매우 자세히 조사할 수 있으므로, 국부은하군은 은하의 형성과 진화를 밝히는 데 매우 중요한 역할을 한다.출처:천문학백과
지구과학·천문우주
Q. 번개와 천둥은 어떻게 만들어지는지 궁금해요.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.번개(lightning)는 발달한 구름대에서 발생하는 전기적 현상으로 구름 내부나 구름과 구름 사이로 혹은 구름에서 주변 대기나 지면으로 이동하는 섬광을 말한다. 낙뢰(cloud-to-ground lightning)는 구름에서 지면으로 연결되는 번개 불빛이다. 천둥(thunder)은 순간적으로 최대 3만℃에 이르는 번개에 의해 공기의 온도가 급격히 가열되어 폭발적으로 팽창하면서 충격파를 발생시키는 굉음이다. 천둥과 번개현상을 합쳐 뇌전현상이라고 부른다.출처:기상학백과
화학
Q. 미세플라스틱의 경우 인체에 어떠한 영향을 끼치나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.미세 플라스틱이 인체에 영향을 주는지 여부는 아직 연구가 진행 중이지만, 몇 가지 잠재적인 영향이 제기되고 있습니다.1. 호흡기 질환미세 플라스틱 입자가 공기 중에 떠다니며 인체의 호흡기로 흡입될 수 있습니다. 이로 인해 호흡기 질환 및 염증이 발생할 가능성이 있습니다.2. 염증 및 면역반응미세 플라스틱이 인체 내부에 흡수될 경우, 면역계와 상호작용할 수 있으며, 만성 염증 및 면역반응을 유발할 수 있습니다.3. 독성 물질 흡착미세 플라스틱 표면은 환경에 존재하는 유해한 화학물질을 흡착할 수 있습니다. 따라서 미세 플라스틱을 섭취하면 흡착된 독성 물질이 인체로 들어올 가능성이 있습니다.4. 소화기관 및 장기에 미치는 영향미세 플라스틱 입자가 음식과 음료수를 통해 인체로 들어올 수 있으며, 소화기관 및 다른 장기에 영향을 미칠 수 있습니다.5. 호르몬 분비 영향일부 연구에 따르면 미세 플라스틱은 호르몬 분비에 영향을 미칠 수 있는데, 이는 생식기계 및 내분비계에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.6. 뇌 건강 영향최근 연구에서는 미세 플라스틱이 뇌에 영향을 미칠 수 있는 가능성을 지적하며, 여러 연구를 계속하여 진행 중에 있습니다.미세플라스틱이 인체에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 초기 단계로, 정확한 영향과 그 정도를 평가하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 합니다.출처:다양한생활정보
토목공학
Q. 눈물은 어떤 성분으로 이뤄져있나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.눈물은 눈물샘의 분비액으로 각막이나 결막 표면을 적시고 이물을 씻어낸다. 사람의 눈물성분은 98%가 물이고, 단백질(알부민과 글로불린 혼합액 0.4%), 식염, 탄산나트륨, 인산염, 지방 등이 함유된 등장액이며(pH 7.4), 리소자임이 포함되어 있어 살균작용을 한다. 각성시에는 결막의 건조를 막을 정도로 끊임없이 분비되고 눈의 깜박임에 의해 전면으로 공급된다.출처:생명학대사젠
지구과학·천문우주
Q. 빅뱅은 처음에 어떻게 탄생햇는지
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.빅뱅(Big Bang) 우주론은 오늘날 관측되는 우주의 팽창성을 토대로 추정되는 우주의 기원 가설로, 이를 되짚어 태초에는 모든 에너지가 한 점에 모여 있었으며, 이것이 137억 9900만 년(±210만 년) 전 대폭발을 일으켜 우주를 형성했을 것이라는 이론이다.1920년 러시아의 수학자 프리드만이 최초로 주장한 이래 이를 지지하는 많은 증거가 관측되며 정상우주론을 제치고 정설로서 자리잡았다. 오늘날의 빅뱅 우주론은 초기의 빅뱅 우주론을 토대로 탐사선을 통한 정밀한 관측과 물리학계의 검토를 토대로 보완되었으며, '표준 우주 모형(Standard model)' 또는 '우주상수-차가운 암흑 물질 우주론(Lambda-Cold Dark Matter Cosmology, LCDM)'으로 불린다. 대략 우주 밀도의 70%를 차지하는 우주상수와 25%를 차지하는 '암흑 물질'이 우주의 주된 구성 물질이라는 뜻이다.현재 관측되는 우주 팽창 속도는 1메가파섹당 초속 68~74km다. 즉, 관찰자로부터 1메가파섹(326만 광년) 떨어져있는 물체는 약 초속 70km의 속도로 멀어지는 것으로 보인다는 의미이다. 관찰자로부터 먼 물체일수록 더 빨리 멀어지는 것으로 보이는 것은 우주 전체가 팽창하므로 당연한 일이며 지구에서 뿐 아니라 어디에서든 마찬가지다. 여기서 "물체가 멀어지는 것으로 보인다"는 표현을 썼지만 실제로는 공간(우주 자체)이 팽창하는 것이다. 그래서 "멀어지는" 속도가 광속을 넘어설 수도 있다. 질량이 있는 물체는 빛보다 빠를 수 없는 거 아닌가? 라고 생각할 수 있으나, 빛이 지나가는 공간 자체가 늘어나며 상대속도가 늘어나는 거라서 물리법칙을 거스르지 않는다.출처:나무위키