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(30100 이자랑) 단층의  종류에 따른 해일 피해의 특성

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(30100 이자랑) 단층의  종류에 따른 해일 피해의 특성

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해일의 발생 과정을 조사하고, 단층의 종류가 달라짐에 따라 해일의 피해 또한 달라질 수 있음을 조사하였습니다.

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기상청 "단층, 수평으로 이동…해일 가능성 낮아" / SBS

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슈퍼셀은 종관규모의 발생요인에 의해 일어나는 준종관규모의 대류 시스템으로, 일반적인 뇌우에 비해 크기가 매우 크며 위험하다. 중위도 기압계에서 한기 핵(cold core)가 강하하고 이것이 외부의 요인에 의해 사라지지 않을 경우, 주변 공기가 급속히 대류하며 대류운이 생겨나고, 구름이 급속도로 생겨나게 된다. 구름의 크기는 해발고도 10km 이상까지 올라가며, 막대한 우박과 뇌우, 강풍(다운버스트)를 동반한다. 슈퍼셀은 보통 미국 중서부와 캐나다 일부 지역에서 발생하며, 호주 북부에서도 가끔씩 발생한다.

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에딩턴광도(Eddington luminosity)란 빛을 내는 천체(항성, 블랙홀, 중성자별 등)에 의해 천체 주변의 기체에 작용하는 중력과 복사압력이 같아지는 광도를 말한다. 천체가 안정된 상태에서 방출할 수 있는 광도의 최대 값으로 영국의 천체물리학자 에딩턴이 처음 알아냈다. 구형대칭이고 순수 수소 기체일 경우 질량 M인 천체의 에딩턴광도는 첨부한 사진과 같다. 광도가 에딩턴광도보다 커지면 복사압력에 의한 힘이 중력보다 커져서 기체들이 밀려 나가게 되므로 천체 가장자리나 주변 기체들이 안정되게 존재할 수 없게 된다. 따라서 어떤 별이든 안정된 상태에 존재하기 위해서는 광도가 에딩턴광도를 넘을 수 없다. 중성자별이나 블랙홀에의 부착에 의해 빛나는 엑스선원(X-ray source)들도 광도가 에딩턴광도를 넘을 수 없다. 광도가 결정된 천체의 경우 에딩턴광도 한계를 적용하면 중심 천체의 질량 하한값을 알 수 있다.

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[30519 정찬욱] 지진의 크기를 나타내는 척도인 규모들 (리히터 규모, 모멘트 규모)

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[30519 정찬욱] 지진의 크기를 나타내는 척도인 규모들 (리히터 규모, 모멘트 규모)

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지진과 화산 쫌 아는 십대를 읽고 리히터 규모 외의 모멘트 규모에 대해 자세히 알고싶어서 조사하였다.
대다수의 지진 규모 척도는 대규모 지진의 크기를 과소평가하는 경향이 있다. 이를 해결하기 위해 모멘트 규모가 개발되었다. 모멘트 규모의 결정에 필요한 지진 모멘트는 단층 파열의 면적, 평균 이동량, 암석들을 붙들고 있는 마찰력을 극복하기 위해 필요한 힘의 크기에 기반하는 지진의 크기에 대한 척도이다. 따라서 모멘트 규모는 지진원의 물리적 속성과 뚜렷하게 연관되어 있다는 장점이 있다. 규모와 에너지의 관계에서 규모가 1이 증가하게 되면 진폭은 10배정도 증가하고 에너지의 양은 약 30배 증가하게 된다.

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지진연구센터,지진규모 | 지진관측 | 지진이야기

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(30515 이재혁)지진의 크기는 왜 다를까?

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(30515 이재혁)지진의 크기는 왜 다를까?

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규모는 지진이 발생한 지점에서의 에너지 총량을 나타낸 값으로 절대적이고 진도는 지진으로 인해 지역별로 땅이 흔들리는 정도를 수치화한 값으로 상대적이라는 것을 알아보고, 지진은 발생한 지점에서 더 멀어질 수록 피해가 달라질 수 있음을 조사하였습니다.

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[친절한과학] 지진 크기 왜 다를까? '규모'와 '진도' 차이 / YTN 사이언스

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건축자재 중 하나인 광물 사암

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건축자재 중 하나인 광물 사암

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오늘날 세계적으로 광범하게 사용되는 석조건축자재 중에 사암에 대한 것이다. 사암은 운반작용에 모래입자들이 쌓여 만들어진 쇄설성 퇴적암으로 해성기원 및 육성기원으로 구분된다. 주로 1/16미리미터에서 2미리미터 크기의 모래입자로 이루어진다. 한국에는 주로 경상남북도에 사암이 광범하게 분포되고 있다.

사암은 주로 석영, 장석, 운모 및 암편으로 이루어지며 부구성 광물로는 석영, 장석, 운모류를 제외한 여러 광물들로 구성되고 입자사이 기질에도 미립 및 세립의 광물들로 채워진다. 사암의 분류는 석영, 장석과 암편의 양에 따라 석영이 90%이상일 경우 석영아레나이트, 장석이 10%이상일 경우 장석질사암, 장석이 25%이상일 경우 아르코스 그리고 암편의 양이 많은 경우 암편질사암으로 나눈다.

건축자재로 사용되는 석재는 건축, 토목 및 기타 제작에 사용되는 돌로 구조용과 장식용으로 많이 사용되는데 외관이 장중, 미려하고 마모, 풍화에 강하며 최근 가공기계의 발달에 따라 점차 그 이용이 증가되고 있다. 인간이 돌을 이용한 역사는 석기시대부터이다. 석재로서 거석기념물, 돌무덤 등의 이용에서부터 시작하여 인간은 암석을 채석, 가공하여 석재로 만들었으며 시대와 권력이 결부되어 석재문화가 발전하였다.

외국에서는 석조건축물, 도로포장 등으로 사용되고 한국의 석재는 주춧돌, 징두리, 디딤돌, 돌담, 석축에 이용되었으며 기념물로는 낙랑의 무덤, 첨성대, 백제의 미륵사지 석탑 등은 유명한 석조건조물이다. 그 밖에 비석, 석등, 석교, 성곽 기타 민예품에 이르기까지 다양하다. 한국에서 석재로 사용되는 암석들은 화강암, 대리석, 석회석, 사암 및 슬레이트 등이다. 화강암으로는 포천석, 문경석, 마천석, 고흥석 및 C-Black 등이 잘 알려져 있다. 사암은 아직 활성화되어 있지 않다.

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(30308 박희승) 해양오염문제의 심각성

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(30308 박희승) 해양오염문제의 심각성

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저는 해양오염의 문제점에 관련하여 조사를 하였습니다.
해양오염은 인간의 활동으로 인해 유입된 물질이 수질을 악화시키거나 악영향을 초래하는 것을 말합니다 이러한 해양오염의 심각성은 유엔(un)에 의하면 바다에는 매년 8백만 톤의 쓰레기가 버려지고 10만 여 마리의 해양생물들이 사망한다고 합니다. 특히나 바다에 떠다니는 빨대나 그물,비닐,플라스틱 등은 삼키거나 몸에 엉킬 위험이 있어 해양 동물들에게 큰 위협이 되고 있습니다.이 중 잔류성이 강한 오염물질은 해양에 머물며 환경이나 생물체 내에 고농도로 축적되기 떄문에 심각한 문제를 일으킵니다. 하지만 해양은 육지보다 접근이 어려워 정화가 어렵고 훨씬 많은 비용이 소요됩니다. 떄문에 해양오염이 되지 않도록 사전에 예방하는 것이 매우 중요합니다. 해양오염의 종류는 플라스틱,금속,유리,천,목재 등 해양으로 유입된 해양 쓰레기가 있으며 특히 플라스틱 중 인공적으로 작게 합성되었거나 풍화되어 5mm 이하로 작아진 플라스틱은 미세 플라스틱으로 분류됩니다. 이는 생물이 흡수하고 인간에게 다시 돌아올 가능성이 커 심각한 문제로 떠오르고 있습니다. 다른 종류로는 유류 오염으로 선박 사고로 연료 등이 유출되어 생기는 것으로 우리나라에서도 2007년 태안 앞바다에서 유조선이 해양 크레인과 부딪힌 사고가 있었습니다. 한번 바다에 퍼진 기름은 다시 돌아오기 위해서는 100년 이상의 시간이 소요 될 뿐만 아니라 기름을 제거하기 위해 뿌린 화학약품도 바다를 오염시킨다고 합니다

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해양수산부 어서오션TV

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(30101 강준호) 내진설계 넘어 면진설계

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(30101 강준호) 내진설계 넘어 면진설계

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내진설계는 지진력을 버티는데 중점을 두었다면 면진구조는 땅에서 전달되는 지진력 자체를 줄여버리는데 중점을 둔 설계이다. 보통의 건물이 지면에 바로 기초공사를 진행하는 것 과 달리 특수한 바닥재를 밑에 깔고, 그 위에 기초공사를 하게 됩니다. 건물과 땅 사이에 겹쳐 만든 고무와 댐퍼, 베어링 등을 설치하여 지진 발생시 흔들림이 건물에 전해지는 것을 막는 방식이다. 대표적인 면직설계로 납 면직 설계라는게 있는데, 이는 수평지진뿐만 아니라 수직 지진까지 버틸수 있다고 한다. 한마디로 직하지진도 막아내는 구조이다.

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日 내진 뛰어넘어 '면진'으로…흔들림도 잡는다/SBS

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[30306 김준서] 고층 건물 배치와 높이에 따른 대기 운동의 영향과 대기오염의 발생

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[30306 김준서] 고층 건물 배치와 높이에 따른 대기 운동의 영향과 대기오염의 발생

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높은 건물들이 밀집된 공간에 자리하며 도심의 기온이 올라가고 대기오염이 발생하고 있다. 바람길을 만드는 것이 해결방안 중 하나가 될 수 있다고 하는데, 바람길이 만들어질 수 있는 조건은 무엇이고 건물의 배치나 높이에 따라 영향을 받는지 궁금해 탐구를 진행하게 되었다.

150m 이상의 초고층 건물에서는 빌딩풍이 형성된다. 지상 150미터 이상의 빌딩이 건설되면 상부는 일정하게 바람이 불지만 하부에서 부는 바람은 빌딩 주위에서 소용돌이치거나 급강하하며, 때로는 바람이 불지 않는 무풍 상태가 되기도 한다. 이 때문에 연기나 배기가스가 도심 주위에 머물러 대기오염이 형성된다.

아파트 정도 높이에서는 건물의 배치가 바람길의 형성에 중요한 역할을 한다. 먼저, 비슷한 건물들이 마주보고 일렬로 서 있을때 일종의 통로가 형성돼 바람길이 만들어질 수 있으며, 나란히 서 있을 경우 바람이 뒤쪽 건물 앞에 부딪히며 압력이 높아져 앞쪽 건물 뒤로 바람이 불게 된다. 그렇게 되면 바람이 건물을 타고 넘어가다 부딪혀 오염된 공기가 위로 쉽게 올라가지 못해 대기오염이 형성될 수 있다.
또한, 높이가 비슷한 건물이 한 곳에 밀집되어 있는 경우 바람이 상공으로만 통과해 지표면에서는 바람이 불지 않는 차폐 현상이 나타난다.
이 경우 또한 대기오염이 쉽게 발생되는 구조이다. 만약 바람길을 고려해 도시를 구성하고자 한다면 바람의 방향과 수평방향으로 건물을 세우는 것이 바람길의 형성에 도움이 될 것이다.

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[30508 박재현] 밴앨런대를 만드는 로렌츠 힘

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[30508 박재현] 밴앨런대를 만드는 로렌츠 힘

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로렌츠 힘은 하전입자가 자기장 속에서 받는 힘을 말한다. 이 때 전하가 힘을 받는 방향은 자신이 운동하던 방향과 자기장 방향에 수직인 방향으로 힘을 받는다.
만약 자기장에 하전입자가 비스듬히 입사한다면 하전입자는 등속 나선형 운동을 하게 된다. 이 나선형 운동의 대표적인 현상으로는 밴앨런대를 들 수 있다. 태양은 플라즈마 상태이기 때문에 핵과 전자가 분리되어있는 입자가 다수이기에 이런 하전 입자가 태양풍이라는 형태로 지구에 날아오면 지구는 그 자체로 강력한 자기장을 가지고 있기 때문에 지구의 자기장 속에 비스듬히 입사하게 되어 나선형 운동을 하며 모여있다.

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왼쪽부터 순서대로 옹벽,보강토,자연석 쌓기

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[30223 허민석] 토지에 따른 토목공사

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[30223 허민석] 토지에 따른 토목공사

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지형의 경우 평지 일 수도 있고 경사가 있을 수도 있고 지반의 강도가 약하거나 강할수도 있다. 이러한 부분은 현장에 따라 다르기 때문에 필요로 하는 공사의 종류가 달라진다. 건축을 진행하기 위해서는 땅이 평평해야 하고 경사를 활용하고자 한다면 토공공사를  필요로 하게된다.  경우마다 흙을 쌓는 성토, 흙을 깎는 절토를 하는 경우가 있다. 흙의 경우 비가 와 유실되거나 다른 토지에 영향을 주면 안되므로 석축공사를 진행해야 하는데 보통 3가지 경우가 보편적으로 사용된다.
1. 옹벽 : 철근 콘크리트를 사용한 공사로 추후 원하는 외부 마감재를 사용해 다양한 분위기 연출
2. 보강토 : 흙과 결속력이 우수한 연속성 재료를 넣어 지반의 전당강도를 개선할 수 있다.
3. 자연석 쌓기 : 자연석을 사용하는 방법으로 돌의 상태 쌓는 방법 시공자의 실력 등에 따라 완성도가 달라진다.

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[30504 김성훈] 방사능 해양 방출로 인한 해양 생태계의 영향 및 오염규모

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[30504 김성훈] 방사능 해양 방출로 인한 해양 생태계의 영향 및 오염규모

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일본이 계속해서 해양에 방사능 오염수를 방출하겠다고 계속 노력하고 있다. 이것은 단순한 문제로 받아드려야 하는 문제가 아니라 정말 심각하게 인지하고 우리가 이것의 대한 심각성을 느끼고 얼마나 중요한 문제인지 알아야 한다는 것이다. 방사능 오염수를 바다에다가 방류하면 어떤 일이 일어날까? 정말 상상하기도 싫지만 그런 일이 실제적으로 일어난다면 일단 방류된 주변 생태계의 생물들은 방사능의 피폭되어 죽을 것이다. 이 뿐만 아니라 그 주변의 사는 모든 생물들 역시 방사능의 영향으로 세포들과 그 안에 있는 세포 소기관 모든 생물체를 구성하는 것들이 변형되고 피폐화가 될 것이다. 그 지역만 영향을 받을 뿐만 아니라 해양은 해류라는 파다의 흐름이 있다. 지구과학에서 배웠듯이 해류가 순환하기 땜누에 방사능의 오염된 바다가 계속 순환하면서 다른 지역까지 계속 영향을 미칠 위험이 있다. 다른 지역을 계속 방사능 오염수가 돌아다니면서 수많은 물고기 생태계 뿐만 아니라 다른 생물체에 부정적인 영향을 미치고 일본에 정 반대로 떨어진 미국에게도 영향을 줄 수 있다는 것이다. 다른 정치적인 논리가 아니라 우리가 이 심각성을 깨닫고 이것을 알려서 우리 바다와 다른 지구의 생태계를 지켰으면 좋겠다는 생각이 들었다. 바다 밑이 보이지 않는다고 해서 없는 것이 아니다. 그 안에는 땅 위에 번성하는 생물처럼 더욱 더 많은 생물들은 번성하고 생육하는 환경이 있다. 그런 곳을 방사능으로 오염시킨다면 그 물고기나 그 생물체를 먹는 우리들도 결코 안전하지 않을 것이다. 이제는 발전보다는 더욱 환경에 대해서 고민하고 보수적으로 생각 할 필요성이 대두되는 시대이다.

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후쿠시마 원전 항만에 세슘 물고기…“원전 오염수 관리 불능” / KBS  2022.07.01.

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[30524 최민호] 기후변화의 원인, 제트기류?

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[30524 최민호] 기후변화의 원인, 제트기류?

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기후변화의 원인, 제트기류?
작년 2021년 일본의 동쪽 지역, 홋카이도에는 2미터가 넘는 폭설과 스페인의 마드리드에는 50cm가 넘는 눈이 내리는 등 1966년 이래로 기온이 최처치로 내려가는 한파가 발생했다. 이는 북극 한파의 영향인데 성층권의 제트기류가 붕괴되면서 생긴 현상이다. 제트기류란 하늘 위에 흐르는 공기의 흐름으로 바다의 해류처럼 공기의 흐름인 기류를 뜻한다. 그중에서도 제트기류는 대류권 상부 또는 성층권의 하부 영역에 좁고 수평으로 흐르는 강한 공기의 흐름이다. 지상 9,000~1만 m 높이에서 불고, 풍속은 보통 100~250㎞/h 정도인 기류라고 하며, 최대풍속은 500㎞/h에 이르기도 한다. 차가운 공기를 머금고 있는 제트기류는 빠른 속도로 순환하며 찬 공기와 아래의 뜨거운 공기를 고루 섞어주고 지구의 대기를 순환시켜 온도를 조절하는 역할을 한다. 제트기류는 통상 폭이 좁지만 로스비파로 불리는 특성으로 인해 남북으로 구불구불하게 흐른다. 이런 대기의 사행은 북극지방의 찬 공기 덩어리나 아열대지방의 뜨거운 공기 덩어리를 인구가 집중된 중위도 지역으로 끌어온다. 대기 흐름의 이런 위 아래 요동은 매일 날씨에 큰 영향을 미친다. 요동이 특히 커지면 여름에는 열파와 가뭄 또는 홍수가 지속될 수 있고, 겨울에는 비정상적인 한파가 내습하게 된다. 제트기류는 하늘길의 고속도로 역할을 하기도 한다. 제트기류가 흐르는 높이가 여객기의 순항 고도와 비슷하기 때문인데 제트류가 뒷바람일 때는 이를 이용해 빠른 바람을 타서 비행기의 이동 시간을 줄이고, 제트류의 맞바람일 때는 에너지 소모를 크게 하기에 이 때는 최대한 제트류를 피하는 경로로 운행하는 등 제트류는 비행 여건에 큰 영향을 끼친다.

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30111 박성균) 해양관측 시스템을 탑제한  최초의 인공위성

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30111 박성균) 해양관측 시스템을 탑제한  최초의 인공위성

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전 지구 해양을 관측하고 천리안은 1시간 마다 동아시아 해양응 고 회상도로 관측하고 그 데이터를 알고리즘을 통해 해양의 변화를 예측하고 측정하고 계산하여 보내주는 것이 주 시스템이다.
천리안위성 2B호에 세계 최초로 환경 탑재체(GEMS, Geostationary Environment Monitoring Spectrometer)를 개발, 탑재했다. 환경 탑재체는 대기 중 미량기체를 측정할 수 있는 초분광기이다. 물체가 빛에 반응해 내놓은 파장 정보를 세분화하여 물체를 탐지하고 그 성분을 검출하는 방식으로 이러한 초분광 영상(Hyperspectral Imaging) 기술을 적용한 환경 탑재체는 에어로졸, 이산화질소, 이산화황, 오존 등의 대기 환경 항목 20종을 가로 8㎞, 세로 7㎞ 간격으로 정밀하게 측정할 수 있다. 한반도를 중심으로 동서 방향으로는 일본의 동쪽부터 인도차이나반도까지, 남북으로는 인도네시아 북부부터 몽골 남부까지 관측할 수 있어 한반도 주변 대기오염 물질의 발생 지점과 발생량, 이동 경로 등을 추적할 수 있다.

고도 1,000㎞ 전후의 저궤도가 아닌 고도 3만 6,000km의 정지궤도위성에서 지구 대기환경관측을 위한 환경 탑재체를 탑재한 것은 천리안위성 2B호가 세계 최초이다. 저궤도에서는 위성이 지구 자전 속도보다 빠르게 움직이는 만큼 대기환경 관측에 한계가 있지만, 정지궤도에 있는 천리안위성 2B호는 한반도 상공에 계속 머물며 대기오염 상황을 주간에 상시 모니터링을 할 수 있다.

또한 천리안위성 2B호는 천리안위성 1호 보다 성능이 뛰어난 해양 탑재체(GOCI-Ⅱ, Geostationary Ocean Color Imager 2)를 개발, 탑재했다. 천리안위성 2호 해양 탑재체는 천리안위성 1호에 비해 해상도는 4배, 관측 밴드도 1.6배로 증가한 고정밀 해양관측 정보를 매일 10번(관측 횟수 1.3배 향상) 관측할 수 있다. 지표면에서 250m 간격으로 놓인 두 개의 물체를 구분 가능한 수준으로 적조, 녹조, 해류, 해무 등의 해양재해 재난 정보는 물론 육지와 인접한 바다의 오염수 이동 및 확산, 해양 폐기물 투기 지역의 생태 파악 등 정밀한 해양 환경 모니터링이 가능해 국민 생활과 밀접한 다양한 해양 정보를 신속 정확하게 제공할 수 있다.

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[사이언스포럼] 우주에서 보는 바다, 천리안 / YTN 사이언스

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(28) 최 기자의 3분 완성 시사상식…'리히터 규모' 그게 뭐야? - YouTube
리히터 규모는 지진이 얼마나 강한지 알려주는 일종의 기준입니다. 지진계에 측정된 지진파의 진폭, 주기, 진원, 진앙을 계산해서 나온 지진파의 총에너지의 크기를 말합니다. 미국의 지질학자인 찰스 리히터가 제안한 개념이기 때문에 이름을 따서 리히터 규모라고 부릅니다. 지진의 강도를 나타내는 단어로 '진도'도 있습니다. 진도는 지진이 일어났을 때 사람이 느끼는 느낌입니다. 주변 물체의 흔들리는 정도 등을 기준으로 설정한 상대적인 개념입니다. 상대적인 개념이기 때문에 국가마다 다릅니다. 하지만, 리히터 규모는 지진의 강도를 나타내는 절대적인 개념입니다. 전 세계 모든 나라가 같은 기준으로 사용하는 공식적인 기준입니다. 따라서 대부분 지진의 강도를 나타내는 표현으로는 리히터 규모를 사용하고 있습니다.

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최 기자의 3분 완성 시사상식…'리히터 규모' 그게 뭐야?

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1. 원리
지하에 입사한 전자기파의 반응을 지표, 공중 또는 시추공 등에 설치한 센서로 측정하는 방법이다. 층정한 반응의 크기로부터 지하 구조를 해석하는 유도영역 전자탐사와 전자기파가 지하 매질을 전파하는 시간으로부터 지하구조를 해석하는 레이다탐사로 구별된다.
유도영역 전자탐사에서는 자기장 또는 전기장을 측정한다. 이들 자기장 및 전기장의 강도 및 위상은 주로 전기비저항이라고 하는 지하의 전기적 물성에 따라 달라진다. 전자기파가 지하매질을 전파하다가 전자기적 물성이 다른 이상체를 만나게 되면, 이상체 내에는 산란전류가 유도된다. 이 유도전류에 의하여 발생하는 2차장의 강도 및 위상을 측정하여 지하 이상체 및 지질 구조에 대한 정보를 얻어내는 방법을 전자탐사라고 한다. 전기비저항탐사에 비하여 점토층이나 암반 내의 대수층과 같이 전기전도도가 높은 이상대의 탐지에 높은 해상도를 보인다.
2. 탐사 종류
1) CSAMT법 또는 CSMT법
2) 시간영역 전자탐사법
3) 소형루프 전자탐사법
4) VLF 전자탐사법
5) 항공 전자탐사법
3. 측정 해석으로부터 얻는 정보
측정 자료로부터 전기비저항 분포를 해석하여 지하의 정보를 얻어낸다. 천부 지하수 분포 및 표토층, 사면층 구모나 두께, 단층, 파쇄대, 변질대 및 대수층의 위치나 규모에 관한 정보를 얻어낸다.
4. 적용상의 문제점
전자탐사는 고압선, 발전소, 무선 중계소, 전력선, 전화선, 공장 등에서 발생한 각종 전자기 잡음의 영향을 받기 쉽다. 따라서 잡음원이 많은 도심지역에서는 측정 정밀리도 떨어지게 되므로 양질의 자료 획득이 어렵다.

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(30316 이진혁) 차세대 자원 메탄 하이드레이트

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(30316 이진혁) 차세대 자원 메탄 하이드레이트

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메탄 하이드레이트는 겉모양은 얼음과 비슷하지만 불을 붙이면 메탄이 타면서 강한 불꽃을 만들어내서 '불타는 얼음'이라고 불리는 메탄 하이드레이트는 세계적으로 매장량이 풍부하고 다른 에너지원과 비교해 사용할 때 발생하는 공해가 적어 차세대 대체 에너지로 주목받는 자원이다. 우리나라의 경우에는 독도를 중심으로 약 6톤가량 분포되어 있다고 알려져 있다. 이 메탄 하이드레이트를 생산하는 방법은 3가지가 있는데, 첫번째로 감압법은 메탄 하이드레이트 지층 내의 압력을 낮추는 방법으로, 압력을 낮추면 하이드레이트는 얼음 또는 물로 해리가 된다. 해리는 용매에 물질이 녹을 때 이온을 발생시키는 것으로, 이온결합 물질만 포함하고, 원래 존재하는 두 극성물질의 인력에 의해 만들어진 이온결합 물질이 반대로 나눠지는 것으로 이온결합의 반의어 이다.두 번째로 열수 주입법은 시추한 파이프로 증기나 뜨거운 물을 주입하여 메탄 하이드레이트층 온도를 높여서 가스를 해리시키는 원리이다. 세 번째는 억제제주입법으로 메탄 하이드레이트의 생성을 억제하는 물질인 메탄올과 에틸렌글리콜을 지층에 주입시켜서 메탄가스를 해리하여 생산하는기법이다.

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(30122 이지헌) 지구자기장을 설명하는 다이너모 이론

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(30122 이지헌) 지구자기장을 설명하는 다이너모 이론

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1920년 라모가 태양자기장을 설명하기 위해 처음 제창한 것을 기초로 지구자기장을 설명한 이론이다. 지구 외핵의 유체운동이 외부 자기장의 영향을 받아 유도전류를 형성하고 이 유도전류는 지구 회전축을 따라 자기장을 만든다는 설명이다. 외핵에 여러 개의 다이너모가 있다는 로즈와 윌킨슨형 다이너모를 통해 지구 자기장의 생성, 영년변화, 역전 등을 설명할 수 있다. 다이너모는 강한 자기장 속에서 코일을 회전시켜 전자기유도에 의해서 코일 안에 발생된 기전력ㄱ을 전류로서 유도해 내는 것으로, 역학적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환시키는 기계, 즉 모터를 통칭한다. 지구외핵은 전기전도도가 큰 철과 니켈로 구성된 유체로 핵내의 위아래 온도차에 의한 대류운동 등으로 쉽게 움직일 수 있다. 이러한 유체운동에 의해 외핵물질이 이동하면 외부 자기장의 영향을 받아 유도전류를 형성시키고, 이 유도전류는 자기장을 만든다. 이로 인해 지구의 회전축을 따라 자기장이 형성된다는 것이 다이너모 이론이다.

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'로런츠 힘'이란 전기를 띤 입자가 자기장 속에서 받는 자기장을 뜻한다. 로런츠 힘의 크기는 하전입자가 전기장에서 받는 힘 즉, 전기상의 세기를  E, 입자의 전하를 e, 자속밀도를 B, 속도를 v라고 하면  e(E+v×B)가 된다. 균일한 자기장과 입자가 받는 힘이 수직인 경우 전하가 받는 자기력은 구심력이 되어 등속원운동을 하게 되지만 만약 자기장의 방향에 대해서 입자가 비스듬히 움직이면 나선형 운동을 하게 된다. 이때 로런츠 힘의 방향은 플레밍 왼손 법칙을 통해 알 수 있다.

이런 로런츠의 힘이 적용된 사례 중 하나가 바로 '밴앨런대'이다. 지구의 자기장은  ‘다이나모 이론(Dynamo theory)’에 의해서 설명되는데 이는 지구의 외핵이 철과 니켈 등으로 구성된 유체로, 내부의 온도 차이 등에 따른 대류로 인하여 끊임없이 움직이기 때문에 마치 발전기가 전기를 생산하듯이 유도전류가 만들어지고, 이로 인하여 지구의 회전축을 따라 지구자기장이 형성된다는 이론이다. 이렇게 만들어진 지구 자기장에 의해서 태양의 상부 대기층에서 방출된 전하가 지구 주위의 자기력선에 붙잡히게 되는 것이 밴앨런대이다. 일부 전하는 지구 자기권 내부로 유입되면서 극지방으로 도달하여 오로라를 일으키기도 한다.

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로런츠 힘은 전기를 띤 입자가 자기장 속에서 받는 자기력을 말하며, 균일한 자기장과 입자의 운동 방향이 수직인 경우 전하가 받는 자기력은 구심력이 되어 입자는 원운동을 하게 된다. 로런츠 힘이 발생하는 원리와 예시인 오로라를 알아본다.

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ebs 지식클립 | 로런츠 힘은 전기를 띤 입자가 자기장 속에서 받는 자기력을 말하며, 균일한 자기장과 입자의 운동 방향이 수직인 경우 전하가 받는 자기력은 구심력이 되어 입자는 원운동을 하게 된다. 로런츠 힘이 발생하는 원리와 예시인 오로라를 알아본다.

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(30313 유인곤)최초의 생명체는 어디서 생겨났을까?

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(30313 유인곤)최초의 생명체는 어디서 생겨났을까?

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https://www.youtube.com/watch?v=y9V4rhRzcCo&ab_channel=YTN%EC%82%AC%EC%9D%B4%EC%96%B8%EC%8A%A4

1952년에 시카고 대학에서는 재미있는 실험이 진행되었다. 지구의 원시 대기와 비슷한 조건을 설정하고, 유기물이 만들어지는 과정을 관찰함으로써 원시 생명체의 탄생과 관련된 가설을 입증하기 위한 것이었다.실험은 원시 대기에 암모니아나 메탄, 수증기 등이 풍부했으며, 번개나 자외선 등을 통해 간단한 유기물이 만들어진다는 가설을 토대로 했다. 실험을 위해 플라스크에 암모니아와 메탄을 넣고 이를 끓여 수증기가 발생하도록 했으며, 이러한 과정 속에서 아미노산을 비롯한 유기물이 만들어진다는 것이 입증되었다. '유리 밀러 실험'이라고 불리는 이 실험의 목적은 원시 지구에서 생명체가 나타날 수 있었던 조거을 밝혀내는 것이다.
지금까지 축적된 지식과 정보에 따르면 지구는 태양계에서 유일하게 생명체가 존재하는 행성이다. 다른 별이나 행성과 비교했을 때 지구는 탄소나 산소, 질소 등 다양한 원소들로 구성되어 있으며, 특히 물이 존재한다. 유리 밀러의 실험은 생명체의 탄생에 물이 얼마나 중요한 역할을 하는지 잘 보여준다. 이와 같은 조건을 통하여 과학자들은 심해 열수공에서 최초의 생명체가 탄생했다고 주장한다. 최초의 생명체는 단세포로 구성되어 있었는데, 바다 속에서 점차 수면 쪽으로 이동하면서 새로운 방식으로 생존에 필요한 에너지를 얻게 되었다. 바로 태양의 빛 에너지를 활용하는 광합성이다. 광합성을 시작하면서 지구에는 산소가 등장하기 시작했다. 그리고 산소의 등장은 곧 새로운 생명체의 탄생을 야기했고, 지구에 살고 있는 생명체는 더욱 다양해졌다.

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바닷속 화산 '열수분출공'…생명체 기원 밝힐 보고 / YTN 사이언스

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(30301 고건) 정역학 평형 방정식과 지구의 대기압

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(30301 고건) 정역학 평형 방정식과 지구의 대기압

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지구의 대기는 항상 운동하고있다. 따라서 기압의 감소에 따라 기체압력과 중력이 평형을 이루게 된다 따라서 근사적으로 정역학 평형 방정식이 성립하고 이를 유도할수 있다.

사실 엄밀하게 계산하기 위해서는 고도에 따라서 변화하는 공기의 밀도, 온도, 그리고 중력가속도 등을 모두 고려해서 계산을 진행해야한다.

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하지만 간단한 형태의 정역학 평형 방정식의 결과 만으로도 제법 비슷하게 지구의 대기압을 구할 수 있다는 점에서 물리학적인 접근은 괜찮았다고 볼 수 있다

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편광필터는 진동하는 빛을 한쪽 방향으로만 통과시킨다. 따라서 편광 필터를 회전시켜 일정한 각도로 맞추면 이러한 편광 특성이 제거되어 표면반사나 반짝임이 사라진다. 예를 들어 파란 하늘을 어둡게 해서 구름의 강도를 약하게 하고 유리나 물에 의한 원하지 않는 반사를 줄여주며 반사되어 편광된 라이트 때문에 감소한 컬러의 채도를 높여준다. 차 안의 사람을 잡을 때 차창의 반사된 구름 때문에 사람이 보이지 않는 경유 편광 필터를 끼면 사람이 선명하게 보인다. 검광판은 빛의 편광정도나 편광면의 방향을 알아보는데 사용하는 기구이다. 모든 파는 같은 파장을 가지고 있기 떄문에 단색광이라고 할 수 있지만 각각의 위상이 서로 상관관계 없이 거이 무작위인 값을 가지고 있다.  이런 편광판의 투과축 방향을 바꿔 가며 투과되는 빛의 세기를 측정하여 투과축의 방향에 대한 함수로 그래프를 그려보면 편광상태를 알수 있다.

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[30202 김민재]지구 자기장이 생기는 이유

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[30202 김민재]지구 자기장이 생기는 이유

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지구자기장을 제공하는 원천은 지구 표면이 아니라 지구 안쪽의 깊숙한 곳에 위치해 있다. 즉 액체 상태의 철로 이루어진 지구의 외핵이 바로 지구자기장을 만들어낸다.
외핵에 의해 형성된 지구자기장은 지구 표면 근처뿐 아니라 멀리 떨어진 우주 공간까지 뻗어나가 밴 앨런대( Van Allen belt)를 형성한다.

지구의 핵이 자기장을 형성하는 원리는 ‘다이나모 이론(Dynamo theory)’으로 설명된다.
지구 외핵은 철과 니켈 등으로 구성된 유체로서, 내부의 온도 차이 등에 따른 대류로 인하여 끊임없이 움직이게 된다. 따라서 마치 발전기가 전기를 생산하듯이 유도전류가 만들어지고, 이로 인하여 지구의 회전축을 따라 지구자기장이 형성된다는 이론이다.
지구를 위협하는 우주방사선 중에서 가장 치명적인 것은 바로 다름 아닌 태양이 내뿜는 것이다.

플레어(Flare) 분출 등 태양의 활동이 격렬해질 때마다 지구의 극지방에 더욱 자주 나타나는 오로라(Aurora)는 매우 아름답게 보이겠지만, 지구가 태양풍(Solar wind)을 방어하는 모습을 보여주는 현장의 하나이기도 하다.
즉 태양에서 방출되어 지구로 날아오는 하전입자들이 지구자기장에 이끌려 대기권으로 진입하면서, 대기 중의 원자와 이온들에 부딪혀 반응하고 운동하면서 가시광의 형태로 전자기파를 방출한다.

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H109_다이나모-이론의-설명에-따른-자기장을-만드는-지구의-핵

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30405 김현욱 건축 시공 전 지질 조사와 지내력 시험이 필수적인 이유

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30405 김현욱 건축 시공 전 지질 조사와 지내력 시험이 필수적인 이유

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건축물을 짓기 위해서는 지질 조사와 지내력 시험을 합니다. 지질 조사는 어떤 지역의 지질 상태를 알아내기 위하여 암석의 종류와 분포, 지질 시대, 지질 구조, 광상과 화석 산출 상태를 조사하는 일을 말합니다. 건축 시공 전 시작점이라고 할 수 있는 땅은 땅 밑 에 어떤 종류의 광상과 암석이 있는지 알아야 먼저 시공 계획을 세울 수 있습니다.  지내력 시험이란 지반이 어떤 압력에 견디는 정도를 시험하는 것으로 건축물을 세우기 전 필수 작업 중에 하나입니다. 우선 건축물의 무게 추정을 합니다. 이 중에서는 재료의 무게를 추정함과 건물 안에 넣을 물건과 사람의 무게등을 평균치 값을 통해 지내력 시험을 합니다. 만약 지내력이 건축물의 무게를 이겨내지 못하는 경우에는 지내력이 충분한 암반층이 형성되는 지하까지 말뚝을 심어 건물을 지탱하게 합니다. 건축 시공 전 기초 공사를 잘 잡아야 위층 작업까지 수월하게 진행할 수 있습니다.

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[30417정승민]지진의 강도와 규모를 측정하기 위해 만들어진 단위(릭터 규모,모멘트 규모)

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[30417정승민]지진의 강도와 규모를 측정하기 위해 만들어진 단위(릭터 규모,모멘트 규모)

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릭터 규모는 미국의 지진학자 찰스 릭터가 개발한 방법으로 지진파를 측정해 지진의 에너지를 추정하는 방법이다. 릭터 규모는 지진계에서 관측되는 가장 큰 진폭으로부터 계산된 로그값을 바탕으로 만들어진 단위이다. 지진이 발생했을 때 방출되는 에너지는 지진의 파고력과도 밀접한 연관이 있는데 에너지는 지진이 발생했을 때 발생하는 진폭의3/2 제곱만큼 커진다.
에너지와 릭터 규모(M)의 관계식은
log E= 11.8+1.5M 이다.

하지만 릭터 규모에도 지진계의 기록과 관측소와 진원 사이의 거리에 따라 규모를 산출하는 방식으로 인한 측정의 한계, 진원에서 600km 이상 떨어져 있을 경우 신뢰성이 떨어진다는 면에서 문제점이 있었다 따라서 사람들은 이를 보완 하였고 이로인해 나온 것이 모멘트 규모이다.
모멘트 규모는 릭터 규모와 대체적으로 유사하다.
모멘트 규모의 공식은
M=log[A/T]max+1.66logB+3.3+m(h)+m(B)이다.

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(30424 한채원) 지구자기장 형성 원리와 다이나모 이론

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(30424 한채원) 지구자기장 형성 원리와 다이나모 이론

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과거의 과학자들은 지구 내부에 고체로 된 영구자석이 들어 있어서 지구 자기장을 형성한다고 추측했다. 이러한 주장을 영구자화설이라고 한다. 하지만 지구 내부의 온도는 물질이 자성을 유지할 수 있는 온도인 큐리온도보다 높기 때문에 이 가설은 설득력을 잃게 되었다.

그 이후에 과학자들은 지구의 외핵을 이루는 물질이 액체 상태로 존재한다는 사실과 그 물질들의 대부분은 전기 전도도가 높은 철과 니켈이라는 점에 주목하였다. 그들은 외핵을 구성하는 물질들은 유동적인 액체 상태이므로 외핵 내부를 순환할 것이고, 이는 전류 생성의 조건이 될 수 있다고 생각했다. 또한, 전류가 생성되면 그 주변에 자기장이 형성된다는 사실을 바탕으로 하여 과학자들은 전자기유도현상을 근거로 지구 내부에 지구 자기장을 형성하는 시스템이 존재할 것이라고 추측했다. 이와 같은 지구 자기장 형성 원리를 증명하기 위해 고안된 장치를 다이나모라고 한다. dynamo는 해석하면 발전기이다. 지구가 발전기처럼 작동하여 전류를 만들어 낸다는 의미를 내포하고 있다. 지천체가 연속적으로 자기장을 가지는 현상을 보고 천체에 다이나모가 내재한다고 생각하는 이론이다.

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(30121 이제윤) 자북극과 북극의 차이

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(30121 이제윤) 자북극과 북극의 차이

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나침반의 자침 방향과 실제의 북극 방향에는 약간의 차이가 있다. 북극은 물리적으로 자전축을 중심으로 기준을 잡지만, 자북극은 작장의 영향을 받는다. 현제 자기장이 생기는 정확한 이유는 모르지만, 가장 유력한 가설로는 지구 외핵의 운동때문일 것이다. 나침반의 N극이 가리키는 곳은 자북이라 하며, 실제 지구의 북쪽 중심은 진북이라 한다.

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하구는 강과 바다가 만나는 지점으로 바다로부터 조석, 파랑, 해수가 유입되며, 동시에 강에서 담수와 퇴적물의 유입이 있다. 강과 바다의 유입으로 인해 수층과 퇴적물 속에 영양염이 높아 생산성이 높은 환경이다.

하구의 중요성 1 생태계 다양성
하구는 생태계 다양성이 높다고 알려진 열대우림 만큼 생태계 다양성이 풍부하다. 풍부한 영양염류는 조류의 생산을 증대시켜, 이를 먹이로 하는 다양한 생물들이 서식해서 생태계 다양성이 높다.
하구의 중요성 2 자연재해 방지
하구에 갯벌과 사구는 바다와 육지를 연결하는 공간으로 자연재해의 피해를 줄여주는 역할을 한다.
하구의 중요성 3 오염물질 정화
하구는 '자연의 콩팥' 이라 불린다. 강에서 들어오는 오염물질이 하구에 쌓이게 되면, 갯벌과 하구에 서식하는 생물들이 이를 정화한다고 한다.

하지만 이러한 하구도 인간에 의해 영향을 많이 받는다. 하구에 기온으로 인한 문제가 있는데 장시간 비정상적으로 해수 온도가 높아지는 현상을 '해양 열파'라고 한다. 이것은 바다의 연안 생태계에 특히 영향을 미치고 어류 및 해양 포유류의 폐사율이 증가하며 녹조 등의 조류를 번식시킨다. 또 다른 문제로는 pH로 인한 문제가 있다 대기 중 이산화탄소 농도가 증가하면서 바다에도 이산화탄소가 들어가게 되고 물과 결합해 탄산을 이루어 하구의 pH를 낮추어 산성화를 만든다. 이러한 산성화는 어패류, 갑각류 등 탄산칼슘을 골격으로 하는 생물체는 이산화탄소가 탄산이온을 소모해버려서 골격을 만들지 못한다. 그리고 이것은 10kHz 이하 음파의 흡수율을 약화하며, 음파를 이용해 소통하고 먹이를 찾는 고래, 돌고래 등에게 피해를 준다.

이렇게 우리에게 자연에게 소중한 하구, 바다, 강 등의 중요성을 알게 되었고 앞으로 자연을 소중히 여기며 해양 생태계에도 많은 관심을 가져야 한다.

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강과 바다가 만나는 곳, 하구이야기

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[30106 김범수] 누리호 속 큐브 인공위성

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[30106 김범수] 누리호 속 큐브 인공위성

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누리호는 큐브위성과 함께 발사됐다. 초소형으로 분류되는 위성은 캔위성과 큐브위성이 있는데, 큰 차이점은 발사방법인데 큐브위성은 우주궤도에 투입되는 반면 캔위성은 드론이나 소형 과학로켓으로 수백m 고도에 발사되어 낙하산을 타고 몇분 동안 지상으로 내려온다는 점이다. 캔위성은 음료수 캔 크기에 500g 내외로 만들어진 모사위성이며 위성과 동일한 기능을 수행하도록 제작되어 교육용으로 활용된다. 큐브위성은 가로x세로x높이가 10cm 내외이고 무게 1kg 정도인 정육면체 위성을 표준단위로 해 2개가 붙어있으면 2U, 3개가 붙어있으면 3U로 칭한다. 큐브위성 역시 교육용으로 시작되었으나 전자기술 발전 덕분에 지금은 상업용 못잖은 성능을 지닌다. 큐브위성의 장점은 일반위성의 0.1%도 안되는 비용으로 발사가 가능해 2003년 처음 발사된 이래 약 1800기의 큐브위성이 발사되었다. 큐브 위성의 싼 개발 비용과 그로부터 따라오는 압도적인 가성비는 민간이나 대학에서도 개발을 도전할 수 있을 정도이다. 즉, 민간이나 대학에서도 개발이 활성화 되게 된다면 우리나라의 위성이 더욱 발전할 수 있을 것이다. 가성비 뿐만 아니라 큐브위성의 작은 크기 덕에 대량 생간 가능하며 이들을 한꺼번에 우주로 올릴 수 있다는 것도 장점이다. 여러 개의 큐브위성을 일종의 네트워크 형태로 연결해서 운용하는 방안도 널리 연구되고 있다. 누리호 2차 발사의 성공은 우리나라의 우주 기술이 얼마나 발전했는지를 보여주는 대사건이라고 할 수 있습니다. 누리호에 실린 4개의 큐브위성은 대학과 기업, 정부가 협동하여 우주 기술의 발전을 이끄는 상징적인 사건이라고도 할 수 있습니다. 앞으로도 큐브위성을 통해서 우리나라의 우주 발전을 기대할 수 있을 것입니다.

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누리호 큐브위성 4기 모두 사출 성공…카이스트·서울대 위성은 지상과 양방향 통신 [MBN 뉴스와이드 주말]

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지진파의 발생과정을 탐구하고, S파와 P파의 특성과 이를 활용하여서 진원 거리를 구할 수 있음을 조사하였습니다.

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YTN 사이언스 투데이

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[궁금한 S] 지진파-파동에 대한 모든 것 / YTN 사이언스

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30110 박민서 망가니즈 단괴

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30110 박민서 망가니즈 단괴

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망가니즈 단괴를 구성 성분, 사용 방법, 생성 원리, 매장량, 앞으로의 전망에 대한것과 현재 망가니즈 단괴를 이용하기 위해 어떤 개발사업이 진행되고 있는지에 대해 조사했고 광물자원 뿐만 아니라 생물자원과 에너지 자원에 관한것도 조사를 진행하였다

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(30114 손성현) 규산염광물에서의 양이온 치환 관계

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(30114 손성현) 규산염광물에서의 양이온 치환 관계

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규산염 사면체 내 Si 이온의 치환의 원인과 원리에 대해 조사하고, 비슷한 원리를 가진 미셀 표면에서의 양이온교환에 대해 조사하였습니다.

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(30314 윤찬서) 조력발전의 에너지 생산방식과 장단점

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(30314 윤찬서) 조력발전의 에너지 생산방식과 장단점

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먼저 조력발전은 조차를 이용한 수력발전방식으로 조석이 발생하는 하구나 만을 방조제로 막아 해수를 가두고 수차발전기를 설치하여 외해와 내해 내의 수위차를 이용하여 발전하는 방식이다. 조력발전의 발전원리에는 크게 두 가지가 있는데 복류식과 단류식으로 나눌 수 있다. 복류식은 밀묽과 썰물 때 발생하는 외해와 호수의 수위차를 이용하여 양쪽 방향으로 발전하는 방식이고, 단류식은 또 창조식과 낙조식으로 나눌 수 있다. 창조식은 밀물 시 외해와 호수의 수위차를 이용하고 썰물 시 호수의 물을 방류하는 방식이고, 낙조식은 밀물 시 호수를 채운 후 썰물 시 호수와 외해의 수위차를 이용하여 발전하는 방식이다.
조력 발전에는 장단점이 공존하는데 장점은 바다의 힘을 이용하는 발전으로 공해에 대한 문제가 없고, 자원을 사용하는 발전 방식이 아니기 때문에 청정 에너지라는 큰 장점이 있다.
하지만 조력발전은 조석 간만의 차가 큰 지역으로 한정되어 입지 조건이 까다롭고, 조위의 변화가 1년 동안 균일하지 않으며, 조위가 일정한 시간대에서는 발전할 수 없고, 시설 기반 비용이 비싸다는 단점이 있다.

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(30320 정명진) 기후요소가 감염병 발생의 변화에 미치는 영향 분석

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(30320 정명진) 기후요소가 감염병 발생의 변화에 미치는 영향 분석

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https://youtu.be/amWYstTv52c
기사를 보고 기후요소가 감염병 발생의 변화에 어떤 영향을 미치는지 논문을 찾아보며 분석하였다.

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지구과학(기후요소가 감염병에 어떤 영향을 미칠까)