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달 탐사선우주인의 생활 ■ 지구와 달여러분은 달로 우주 여행을 떠나는 상상해 본 적이 있나요? 달로 여행을 떠난다면 어떤 것을 챙겨가야 할까요? 어떤 음식을 가지고 갈지, 어떤 옷을 입어야 할지 많은 고민이 생기겠죠. 그런데 달의 환경을 알고 있다면 이런 많은 걱정과 고민을 해결할 수 있습니다. 지구와 달의 모습을 비교해 봅시다. ▲ 우주에서 본 지구와 달의 모습(출처: 에듀넷) 우주에서 바라본 지구와 달의 모습은 어떻게 다른가요? 우주에서 본 지구의 모습에는 푸른색 부분의 바다도 있고, 초록색 부분의 산맥도 있습니다. 그리고 대기 중에 떠있는 구름도 보입니다. 그에 비해 달의 모습은 푸른 바다도 보이지 않고 구름도 없어 지구에 비해 단조로워 보입니다. 이렇게 차이가 나는 것을 보면 지구와 달의 환경이 ..

중력 가속도 ■ 중력 가속도란 무엇일까?지구 안에 있는 물체는 언제나 지구로부터 중력을 받고 있습니다. 이때, 물체가 받는 중력의 크기를 ‘무게’라고 부르는데, 무게란 지구가 물체를 잡아당기는 중력의 크기입니다. 뉴턴의 운동 법칙 중 가속도의 법칙에 따르면 힘(F)은 물체의 질량(m)과 가속도(a)를 곱한 값으로 구할 수 있습니다. 그리고 중력도 힘의 한 종류이기 때문에 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있습니다. 이때 중력에 의해 나타나는 가속도를 중력 가속도라고 합니다.공식을 보면, 중력의 크기에 영향을 주는 것으로는 중력이 서로 작용하는 두 물체의 질량과 두 물체 사이의 거리가 있습니다. 즉, 중력의 크기는 두 물체 사이의 거리가 가까울수록, 두 물체의 질량이 클수록 커집니다. ▲ 중력의 크기(출처:..

위치에 따라 변하는 몸무게 ■ 지구와 달의 중력어떤 물체가 받는 중력의 크기를 우리는 무게라고 부릅니다. 몸무게란 우리 몸을 지구가 잡아당기는 중력의 크기로, 몸무게가 무거운 사람은 가벼운 사람에 비해 지구가 잡아당기는 힘이 셉니다. 무게는 힘의 단위인 N(뉴턴)을 사용해야 하지만 일상생활에서는 g(그램)이나 kg(킬로그램)을 주로 사용합니다. 그러나 사실 g(그램)과 kg(킬로그램)은 물질의 양을 나타내는 질량의 단위입니다. 지구 위에서는 무게가 질량에 비례하기 때문에 둘을 구분하지 않고 사용하는 것입니다. 정확하게 무게의 단위를 사용할 때는 g(그램)과 kg(킬로그램) 뒤에 힘이라는 의미인 F를 붙인 gF(그램힘)이나 kgF(킬로그램힘)을 사용해야 합니다. 천체가 그 천체 주변에 있는 물체를 끌어당기..

뉴턴의 사과는 정말 존재하는 것일까? ■ 뉴턴의 사과프랑스의 화가인 모리드 드니(Maurice Denis)는 “역사상 유명한 사과가 셋 있는데, 첫째가 이브의 사과이고, 둘째가 뉴턴의 사과이며, 셋째가 세잔의 사과이다.”라고 말했습니다. 그만큼 뉴턴의 사과는 전 세계 사람들이 잘 알고 있는 것이라 할 수 있습니다. 아이작 뉴턴(Isaac Newton, 1643~1727)은 역사상 가장 영향력 있는 과학자이자 수학자, 신학자입니다. 뉴턴은 만유인력의 법칙뿐만 아니라 운동의 세 가지 법칙을 만들었고, 반사 망원경을 제작하였을 뿐만 아니라, 수학적으로는 미적분학을 발달시키는 등 수많은 업적을 남겼습니다. 뉴턴과 관련하여 가장 잘 알려진 일화는 사과가 떨어지는 것을 보고 만유인력의 법칙을 떠올렸다는 것입니다. ..

천문학자가 들려주는 ‘중력파 이야기’ 올해는 아인슈타인이 상대성이론을 발표한지 꼭 100년이 되는 해랍니다. 그래서인지 과학의 달을 맞이하는 과천과학관은 다양한 행사와 이벤트로 4월 한달이 가득 채워져 있었는데요. 지난 3월 28일 토요일 과천과학관에서 ‘천문학자가 들려주는 우주이야기’ 강연이 있어 다녀왔습니다. 이번 강연은 여성 천체물리학자인 김정리 박사와 함께 ‘중력파’에 대해 알아보는 시간이었습니다. 2013년 부터 매달 한번씩 천문학 특강이 있어 자주 방문했었는데 올해는 과학관 옥외전시장 및 스포츠 시설이 과학관 개관 시간(9:30~17:30)에 맞춰 무료로 개방되어 과학관전시장을 통과하지 않고 바로 천체투영관으로 갈수 있었습니다. 과학관의 모든 행사는 사전 인터넷 예약으로 이름만 확인하고 바로 ..

2008년 4월 8일, 한국 최초 우주인 이소연 박사가 우주로 발사되어 국제우주정거장에 도착했습니다. 우주선 안에서 이소연 박사가 두둥실 떠다니던 모습을 기억하시나요? 우주인들이 바닥에 발을 딛고 서려고 해도 바로 설 수가 없습니다. 우주선 안에서 우주인은 바닥을 걸어 다닐 수도 없고 물속을 수영하듯 떠다니고 있으며 손에 들고 있는 물건을 떨어뜨려도 물이 든 물컵이 뒤집혀도 물이 바닥으로 엎질러지지 않아요. 우리는 이런 상태를 ‘무중력 상태’라 합니다. 하지만 엄밀히 말하면 우주에서 중력이 미치지 않는 공간은 없습니다. 다만, 중력이 아주 미약하므로 중력이 없는 것처럼 느껴지는 것입니다. 우주인이 오랫동안 우주여행을 하게 되거나 오랫동안 우주 정거장에서 생활하게 되면 이처럼 중력을 느끼지 못하여 많은 어..

지난 1월, 전남 고흥에서는 온 국민의 소원을 담은 나로호가 우주를 향해 발사되었습니다. 저와 딸 윤서는 우주선이 발사된 모습을 보고 싶어했지만, 직접 가지 못했습니다. 그래서 저는 딸과 함께 나로호 발사 장소인 외나로도를 찾았습니다. 외나로도로 이동하며 윤서는 왜 이 먼 곳에 우주 센터를 지었는지 궁금해했습니다. 왜 이곳에 우주센터를 지었을까요? 우주센터는 로켓이 발사되는 과정에서 부품이 떨어지는 안전상의 문제로 주로 해안가에 있습니다. 지형상 해안이 없는 국가는 사람이 살지 않는 사막이나 숲 속에 있습니다. 우리나라는 동쪽으로는 일본, 서쪽으로는 중국, 북쪽으로는 러시아가 자리 잡고 있습니다. 따라서 다른 나라의 영토를 침해하지 않고 발사를 할 수 있는 지역이 남해안입니다. 남해안에 있는 여러 지역 ..

“선생님, 2학기 체험학습으로 어디를 가나요?” “이번에는 우주 정거장으로 3박 4일 다녀올 거예요.” “야호!” “선생님, 우주 정거장에서 어떤 활동을 하나요?” “먼저 우주 정거장을 주제로 공부하고 어떤 활동들을 하면 좋을지 의견을 나누어 봐요.” 예전에는 정말 이런 날이 올까? 의심하는 사람들이 많았습니다. 하지만 머지않아 그럴 수 있다고 생각하는 사람들이 점점 늘어나고 있습니다. 인류의 우주과학기술은 정말 꾸준히 발전하고 있기 때문인데요. 버스 정거장에서 내가 가야 할 곳에 가기 위해 버스를 갈아타고 가듯이 우주 정거장이 그런 역할을 합니다. 우주 정거장까지 도착하기 위한 기술도 점점 발전하고 있으니까요. 우리가 계속 꿈꾸면 우주 정거장으로 체험학습을 가는 일도 곧 이루어지지 않을까요? 여기서 잠..