안녕하세요 문민기 전문가입니다.
Q. 철탑과 전신주들의 높이는 얼마인지요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.송전탑, 일명 철탑은 지상고에 따라서 달라지게 됩니다.또 철탑과 철탑 사이의 이도에 따라서 철탑높이가 달라지게 되구요. 여기서 이도는 전선의 처짐을 말하는데 충분한 지상고가 유지되어야합니다.그래서 강이나 바다를 횡단하는 철탑의 경우에는 철탑과 철탑의 사이가 멀어서 전선이 아래로 많이 처지기에 철탑의 높이를 높게해서 충분한 지상고를 확보해야하구요.우리나라의 한강을 횡단하는 송전선로 일부는 경간이 1500m나 되기에 송전탑의 높이는 무려 195m나 되고 이 높이는 세계에서 5번째로 높은기록이니 어마어마하죠.그리고 높이를 대충 가늠할 수 있는것은 보통 철탑이 60m이상인 경우에 적색과 흰색 페인트를 번갈아 칠합니다. 칠하는 이유는 항공장애표시로 멀리서도 비행기가 철탑을 식별하기 위함인데 이 색상이 없는 철탑은 60m이하라고 보면됩니다.전신주, 우리가 흔히 말하는 전봇대의 경우에는 전국에 약 850만개정도 있는데 도심지는 30m간격으로 농촌지역은 50m이하 간격으로 설치되어있습니다. 높이또한 각각 다른데 대략 14~16m정도이고 정확한 규격은 10m,12m,14m등 짝수 단위로 나오고 있습니다. 보통 고압주는 14m이상을 사용하고 저압주는 12m이하의 전주를 사용합니다. 지나가다보면 낮은 전봇대가 있을건데 그건 전봇대가 아니라 통신주입니다. 대략 5m정도로 kT통신주입니다.
Q. 거북이 고래등 장수동물들의 수명은?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.학의 경우에는 약 30~86년으로 사람보다는 짧은 수명을 가지고 있습니다.고래의 평균수명은 약 200년이며 호주의 연구단이 유전생체시계를 분석했을 때의 결과는 268년으로 200년이상을 사는 고래들또한 태평양 어딘가에 살고 있습니다. 고래가 오래사는 이유는 암을 예방하는 것으로 추정되는 유전자 80종이 발견되었으며 손상된 DNA를 복구하고 세포 증식을 통제하는 유전자를 가지고 있어서 그렇다네요.기린의 경우에는 우리가 보통 키우는 반려동물인 강아지나 고양이와 비슷하게 약 15~20년정도로 그렇게 긴 수명을 보유하고 있지는 않습니다. 보통 심장병으로 사망한다고 하네요.거북이의 경우 크게 육지거북과 바다거북으로 나뉘는데 육지 거북이의 수명은 대략 100년내외이고 바다거북이는 400년 이상 산 기록도 있습니다. 그러면 거북이는 왜 이렇게 오래살 수 있는가? 조사하였는데 텔로미어의 복구가 그 답이었습니다. 텔로미어의 길이와 수명은 비례하는데 사람의 경우 나이가 들면 텔로미어의 길이가 점점짧아지는데 거북이는 텔로미어의 길이가 사람보다 길고 또 텔로미어가 복구되기도 하여 사람보다 더 오래 산다고 하네요.여담으로 세계에서 가장 오래사는 동물들을 보면 육방해면류는 산호와 유사한 군체로 구성된 해면동물인데 수명이 1만년 이상이라고 합니다. 그리고 작은 보호탑해파리와 히드라라는 무척추동물은 불멸이라고 하네요. 노화조차 되지 않는다니 그저 부러울 따름입니다.
Q. 은하계에서 몇억 광년 떨어진 곳을 어떻게 알수 있나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.실제로 1광년은 킬로미터로 환산하면 약 10조km이니 정말 큰 단위이지요. 이러한 거리를 어떻게 계산할 지는 막막해 보이지만 천문학에서는 의외로 간단합니다.우선 지구에서 가까운 거리의 행성은 전파를 이용해서 측정합니다. 금성을 예로 들면 금성을 향해서 지구에서 전파를 쏜 다음에 금성의 표면에서 반사되어 전파가 돌아올 때까지의 시간을 측정하여 거리를 계산하는 겁니다.이게 가능한 이유는 우리는 이미 빛의 속도를 알기 때문인데 빛의 속도는 약 30만km, 좀더 정확하게 표현하면 29만9792.458km/s라는 측정값이 존재하기 때문이지요.그런데 아마도 작성자 분께서 더 궁금해 하실거는 우리 전파가 닿지도 않을 정도로 멀리 있는 행성의 거리는 어떻게 측정할까인거 같은데 이 측정을 하는 방법은 우주거리 사다리 측정으로 합니다.우주거리 사다리 측정은 멀리있는 천체의 거리를 측정할 때 주변에 있는 가까운 것들로부터 거리를 측정하기 시작해서 점점 더 먼 거리에 있는 천체들을 측정하는 방법입니다. 예를 들어 태양과 지구 사이의 거리를 측정할 때 전파를 통해 금성까지의 거리를 측정한 뒤에 지구와 금성의 공전 주기를 측정하고 그것들을 활용하여 그 거리를 계산하는 방법입니다. 이렇게 더 먼 거리를 측정하기 위해서 사다리를 밟아 올라가듯 한 단계씩 측정 범위를 넓힌다고해서 우주 거리 사다리 라고 부릅니다. 또 다른 요소들로 거리를 측정하는 방법들이 있는데 시차나 밝기 별의 색깔등으로도 측정을 하는데 그 중에서 연주시차는 지구가 태양을 1년에 한 바퀴 도는 공전 주기를 이용하여 측정하는 방법입니다. 거리를 측정하고자 하는 별을 1월에 위치를 측정하고 또 7월에 측정하여 직선을 그은 뒤 측정할 수 있는 각도의 절반을 연주시차라고 하여 이 연주시차와 태양과 지구사이의 거리를 가지고 가늠하는 것입니다.
Q. 별자리는 누가 이름을 붙여주었나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.별자리 이름을 만든 기원은 선사시대까지도 거슬러 가야합니다. 물론 그 당시에는 각 나라별로 자체적으로 별자리를 만들었지만 작성자님께서 말하신 사자자리처럼 국제적으로 통용되는 별자리는 1922년 88개의 별자리를 목록을 작성하여 공식적으로 승인하였고 1928년에는 전체 천구를 포함하는 별자리의 경계를 채택하였습니다. 우리가 쓰는 국제 천문 연맹에서 체택한 별자리에 대한 목록은 2세기 프톨레마이오스가 나열한 전통적인 그리스 별자리를 기반으로 제작한 것입니다. 좀 생소한 이름일텐데 고대 그리스의 천문학자이면서 점성술사로 48개의 별자리를 정했고 처음으로 원추 투영법을 이용하여 세계 지도를 작성한 지리와 천문의 대가입니다. 별자리의 이름을 지을 때 하늘의 별을 찾아내기 쉽게 몇 개씩 이어서 동물이나 물건등의 이름을 붙인겁니다. 현재 쓰이고 있는 별자리 88개중에 48개가 이 때 쓰인겁니다. 생일에 따른 별자리는 별자리 속에서 태양이 지나가는 길을 황도라고 부르는데 고대 그리스 시대에 이 황도를 12등분하여 별자리를 만들었는데 이 황도 12성좌를 나누어서 태어난 날에 태양이 어떤 별자리에서 빛나고 있었던가에 따라서 구분한겁니다. 여담으로 우리가 흔히 쓰는 별자리생일은 12황도이지만 1930년에 별자리의 경계를 국제 천문학 연합이 정했을 때 지금까지 황도의 별자리로 인정되지 않았던 뱀주인자리의 일부가 황도를 넘어가는 것처럼 설정이 되었습니다. 그래서 현재의 황도상 별자리는 13개입니다.
Q. 인공태양의 상용화는 언제 가능한가요? 어떻게 활용될 수 있나요?
안녕하세요. 문민기 과학전문가입니다.우리나라는 2007년 행융합실험로를 만들어서 인공태양에 대한 연구가 계속 진행중인데 현재는 텅스텐 갑옷을 입히는 작업이 진행중에 있습니다. 이 장치는 에너지 효율이 원전보다 3배높고 탄소나 고준위 방사성 폐기물도 발생하지 않아 지상의 태양 혹은 인공태양이라고 불립니다.이 인공태양은 아직도 개발중에 있는데 아직까지는 상용화에 시간이 많이 소요될 것으로 보이네요. 현재의 기술은 한국은 5분간 1억도 유지를 위한 도전중에 있으며 올해안에 1억도 50초 유지, 그리고 2024년에는 100초 유지가 목표입니다.세계적으로 보자면 지난 해에는 미국 국립연구소가 핵융합 반응 실험에서 2.05MJ을 투입해 3.15MJ을 얻는데 성공했는데 이 실험이 가져다준 의의는 생산된 에너지 양자체는 작지만 핵융합 발전의 가능성을 보여준 것입니다.핵융합기술이 한가지만 있는건 아닌데 미국의 연구소 같은 경우에는 중수소와 삼중수소가 담긴 용기에 거대 레이저를 쏘아서 핵융합을 일으키는 레이저 방식이라면 우리나라는 1억도 이상의 초고온 플라스마를 강력한 자기장으로 가두는 토카막방식입니다. 이 토카막은 플라스마를 가두는 원형 도넛 모양의 진공 용기라고 보면 됩니다. 작성자분이 궁금해하시는 우리나라의 핵융합기술이 높은 수준이라는건 이 토카막 방식인데 우리나라의 토카막 핵융합 방식은 그 부분에서 세계 최고입니다. 2018년 플라스마 온도 1억도를 달성했고, 2020년 20초 연속 운전에 성공했으며 2021년에는 30초에 도달하여 아마도 시간이 흐른후에 5분이사우 유지 운전이 가능하다고 보고 있습니다.핵융합 상용화의 정확한 기간이 산출되는 것도 아니고 상용화에 긴 시간이 필요하겠지만 계획으로는 2050년 대용량 전력생산을 기대하는 중인데 기술 패권 경쟁을 위해서도 이 부분에서는 많은 지원이 있지 않을까하네요.