안녕하세요. 홍기윤 전문가입니다.
Q. GPS 위치를 표시하는 것은 어떤 원리로 이루어지는지 궁금합니다.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.GPS는 4개의 위성으로부터 나오는 전파를 분석하여 현재의 위치를 알게 됩니다. GPS 위성이 보내는 전파에 담긴 시간 정보를 수신기에서 받은 시간과 비교한 후 시간 차이에 따른 빛의 이동 거리를 계산한다면 GPS 위성과 측정 위치와의 거리를 구할 수 있습니다. 이를 이용하여 하나의 위성에서부터 거리를 측정하면 현재 자신의 위치는 위성을 중심으로 하는 구면상에 존재하게 됩니다.두 번째 위성에서 측정한 거리를 고려한다면 두 위성을 중심으로 하는 구면이 만나는 지점인 원이 자신이 위치가 됩니다. 두 개의 위성으로부터 측정된 원과 세 번째 위성으로부터의 거리의 교차점을 구하면 원위의 두 지점이 자신의 위치가 됩니다. 일반적으로 두 지점 중 하나는 우주 공간이나 땅 속 깊은 곳과 같은 불가능한 위치이므로 자신의 위치는 나머지 하나가 됩니다. 마지막으로 네 번째 위성과 시각 오차를 설정한 다음 수신기의 시간을 위성과 완전히 같게 만들어 오차를 보정하면 정확한 자신의 위치를 알 수 있게 됩니다.출처:항공우주과학교육
Q. 멘델의 유전법칙중 분리의 법칙은 무엇인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.분리의 법칙(Law of segregation)은 1866년에 멘델이 발표한 "식물잡종에 관한 실험(Experiments on Plant hybrids)"이라는 제목의 논문에 포함된 내용이다. 멘델의 연구결과는 34년간 빛을 보지 못하다가 칼 코렌스(Carl Correns) 등의 3명의 식물학자들의 후속 연구로 재발견되면서 알려지게 되었다. 멘델은 완두콩을 이용한 자가수분 또는 타가수분 실험을 통해 개체 형질의 유전에 대해 연구하였다. 특히 한 가지 형질의 관점에서 서로 다른 특성(즉, 우성과 열성)을 보이는 부모 개체끼리 교배하여 단성잡종(monohybrid)인 자손을 분석할 수 있는 단일인자 교배(single-factor crosses)를 연구함으로써 분리의 법칙을 제안하게 되었다. 멘델은 개체에서 발견되는 임의의 한 형질은 각 부모로부터 전달된 유전인자(지금의 대립유전자 개념과 동일) 한 쌍에 의해 결정된다고 생각하였다. 멘델의 분리의 법칙은 다음과 같이 정의할 수 있다. 생식세포 형성과정(gametogenesis) 동안 한 쌍의 유전인자는 무작위로 분리되어 생식세포로 들어감에 따라 절반의 생식세포는 유전인자 중 하나만을 전달받고 나머지 절반은 다른 유전인자를 전해 받는다. 현대생물학 용어를 사용하여 멘델의 분리의 법칙을 설명하면 다음과 같다. 유전자가 부모로부터 자손에게 전달되는 과정 동안 임의의 유전자에 속하는 2 개 대립유전자(allele)는 서로 분리된다는 것이다. 따라서 각 유전자의 2개 복사본(즉, 대립유전자) 중 하나씩만 단일 생식세포에서 발견된다. 수정을 통해 2개 생식세포(정자와 난자)가 무작위로 합쳐질 때 서로 다른 종류의 대립유전자 조합도 만들어진다.출처:분자.세포생물학백과
Q. 벌들이 '육각형'의 집을 짓는것은 본능인가요? 아니면 생각해서 짓는것인가요
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.벌집의 모양이 육각형으로 이루어지는 이유는 여러 가지가 있습니다. 그 중에서도 가장 큰 이유는 벌이 자신들의 생존을 위해 최적의 구조를 만들기 때문입니다. 육각형 모양은 다른 모양들보다 가장 효율적인 구조이기 때문에 벌들은 이를 선택하게 됩니다. 먼저 육각형 모양은 벌이 사용하는 자원을 최대한 효율적으로 활용할 수 있도록 도와줍니다. 출처:신비한잡학사전
Q. 달에 물이 있다는 증거가 있나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.이번 발견은 ‘소피아’라는 항공적외선망원경을 사용해 처음 이뤄졌다. 보잉747기에 탑재된 이 망원경은 지구 대기권 위에서 비행하면서 태양계를 거의 아무런 방해 없이 관찰할 수 있게 해준다.이 적외선망원경으로 연구진은 물 분자의 특수한 색상을 포착했다.연구진은 물 분자가 달의 유리거품 속이나 흙 사이에 보관돼 척박한 환경에서 보호될 수 있었던 것으로 본다.다른 논문에서는 연구진이 달에서 물이 영원히 보존될 수 있는 영원히 태양빛을 보지 못하는 구역(‘냉동트랩’이라고 불린다)을 살폈다. 연구진은 달의 북극과 남극에서 이러한 냉동트랩을 발견했고 “달 표면의 4만 평방미터 가량이 물을 가둘 수 있는 능력을 갖고 있다”고 결론지었다.출처:BBC
Q. 체감온도는 어떻게 계산하는 것인가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.체감온도는 기온·풍속·습도·일사 등 기상 요인을 종합해서 계산합니다. 옷을 입은 정도·거주 상태·체질·심리 상태 등도 변수로 작용하기 때문에 정확한 산출은 곤란하지만 실제에 가까운 산출에 대해서는 많은 연구가 진행되어 왔습니다.좀더 전문적으로 설명하면, 카타(Kata) 온도계의 냉각률에 의한 방법과 실효 온도를 사용하는 방법 등이 널리 알려져 있습니다. 이런 방법들은 기온 이외에 습도, 바람 등의 영향을 고려하여 체감온도를 산출하려고 했습니다.같은 -10℃라도 풍속이 시간당 5km일 때 느끼는 체감온도는 -13℃지만 시간당 30km일 때는 -20℃까지 떨어집니다.기상청에서 행하는 체감온도 산정 공식은 13.12+0.6215×T-11.37V0.16+0.3965V0.16×T입니다. 여기서 T는 기온, V는 지상 10m의 풍속을 뜻합니다.출처:등산교실