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천둥과 번개는 왜 발생할까? 대기 속 정전기의 미스터리 비구름이 몰려오고 하늘이 어두워질 때, 멀리서 들려오는 우르릉 소리와 번쩍이는 빛은 우리에게 자연의 위력을 실감하게 합니다. 바로 ‘천둥’과 ‘번개’입니다.하지만 이 현상은 단순한 빛과 소리 그 이상입니다.대기 중에서 일어나는 정전기 현상, 그 미스터리한 과정을 이해하면 천둥번개는 단순한 기상현상이 아니라 복잡한 과학의 결정체임을 알 수 있습니다. 번개는 어떻게 생기는가?번개는 구름 내에서 발생하는 정전기 방전 현상입니다.대류운(특히 적란운) 내부에서는 강한 상승기류와 하강기류가 끊임없이 공기를 뒤섞습니다. 이 과정에서 얼음 알갱이, 물방울, 우박 등이 충돌하며 **전하(電荷)**가 분리됩니다.구름의 윗부분은 양전하,아랫부분은 음전하로 분리됩니다.이렇게 전하가 축적되면 전위차(전기의 압력 차이)가 커지게..
기상레이더와 인공위성은 어떻게 날씨를 예측할까? 기상레이더와 인공위성은 어떻게 날씨를 예측할까?우리가 매일 확인하는 일기예보는 어떻게 만들어질까요? 흐림, 비, 맑음 같은 날씨 상태는 단순히 ‘경험’으로 예측하는 것이 아닙니다. 오늘날의 일기예보는 첨단 과학기술에 기반을 두고 있으며, 그 중심에는 기상레이더와 기상위성이 있습니다. 이 두 기술은 하늘과 대기를 감시하고 분석하여, 변화무쌍한 날씨를 예측하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 기상레이더: 비와 구름을 ‘실시간으로’ 관측하다기상레이더(Radar)는 ‘Radio Detection and Ranging’의 약자로, 전파를 이용해 대기 중의 강수 현상을 탐지합니다. 간단히 말해, 레이더는 전파를 발사하고, 그것이 비·눈·우박 등 강수 입자에 반사되어 돌아오는 신호를 분석함으로써 강수의 위치, 양, 이동..
지질시대와 대멸종의 순환: 지구 역사 속 생명 진화의 전환점 지질시대와 대멸종의 순환: 지구 역사 속 생명 진화의 전환점우리가 사는 지구는 46억 년이라는 긴 시간을 거쳐 진화해 왔습니다. 그동안 수많은 생명체가 태어나고 사라졌으며, 때로는 전 지구적인 대멸종(Mass Extinction) 사건이 지구 생명의 방향을 극적으로 바꾸어 놓기도 했습니다. 지질학은 이러한 사건들을 시대별로 정리하여 지질시대(Geologic Time Scale)라는 개념으로 설명합니다.이 글에서는 지질시대의 큰 틀과 주요 대멸종 사건들, 그리고 그것이 생명 진화에 끼친 영향을 알아봅니다.지질시대란?지질시대는 지구의 역사를 시간에 따라 구분한 체계로, 크게 선캄브리아시대 → 고생대 → 중생대 → 신생대로 나뉘며, 각 시대는 수천만 년에서 수억 년에 걸친 시간 범위를 가집니다.선캄브리아시대:..
지각판의 이동 속도와 방향: 매년 몇 cm씩 움직이는 대륙 지각판의 이동 속도와 방향: 매년 몇 cm씩 움직이는 대륙지구의 표면은 마치 퍼즐 조각처럼 나뉘어진 거대한 판으로 구성되어 있습니다. 이를 우리는 **지각판(tectonic plates)**이라고 부릅니다. 이 지각판들은 단단해 보이지만, 실제로는 맨틀 위를 천천히 움직이고 있습니다. 믿기 어렵지만, 우리가 살고 있는 대륙도 해마다 수 센티미터씩 이동하고 있는 것이죠.지각판은 왜 움직이는가?지각판의 움직임은 지구 내부의 열 흐름과 깊은 관련이 있습니다. 지구의 맨틀에서는 뜨거운 물질이 올라오고, 식은 물질이 내려가는 맨틀 대류(mantle convection) 현상이 일어납니다. 이 흐름이 바로 지각판을 떠밀거나 끌어당기는 원동력입니다.또한 판의 경계에서는 서로 밀거나 당기며, 다음과 같은 지질 활동이 ..
지진파의 종류와 지구 내부 구조 탐사 원리 지진파의 종류와 지구 내부 구조 탐사 원리우리가 사는 지구는 단단해 보이지만, 그 내부는 우리가 직접 들여다볼 수 없습니다. 그렇다면 과학자들은 어떻게 지구 내부 구조를 알아낼 수 있었을까요? 그 비밀은 바로 지진파에 있습니다.이 글에서는 지진파의 종류, 이들이 어떻게 전파되는지, 그리고 이를 이용해 지구 내부 구조를 파악하는 원리를 자세히 알아보겠습니다.지진파란 무엇인가?지진이 발생하면, 지각의 변형이 일어나며 주변 암석에 충격이 가해지고 이때 발생하는 탄성파가 지진파입니다. 지진파는 지표를 따라가기도 하고, 지구 내부를 통과하기도 합니다. 이 특성 때문에 지진파는 지구 내부를 엿볼 수 있는 '천연 초음파 탐지기' 역할을 하게 됩니다. 지진파의 종류지진파는 크게 **몸파(Body Wave)**와 **표..
지구의 고도 측정: 해발고도는 어디서부터 측정하는가? 우리가 흔히 사용하는 "해발고도"라는 단어는 산이나 도시의 높이를 표현할 때 자주 등장합니다. 예를 들어, 에베레스트산의 해발고도는 약 8,848m이고, 서울의 평균 해발고도는 약 38m입니다. 그런데 여기서 질문 하나. “해발(海拔)”이란 바다의 어디를 기준으로 한 높이일까요? 바다는 밀물과 썰물, 기후 변화로 늘 출렁이는데, 고도를 측정하는 ‘기준점’은 어떻게 정해지는 걸까요?이번 글에서는 고도의 정의, 기준면의 의미, 지구의 평균 해수면을 어떻게 측정하는지에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 고도란 무엇인가?고도(高度)란 특정 지점이 기준면(基準面)으로부터 얼마나 떨어져 있는지를 수직 거리로 표현한 것입니다. 항공에서는 지표면 기준 고도, 산악에서는 해발고도, 해양학에서는 수심 등 맥락에 따라 기준이 조..
화산 폭발의 유형과 분류: 화산도 다양한 성격을 가진다 우리는 종종 뉴스에서 화산 폭발 소식을 접하곤 합니다. 하지만 모든 화산이 같은 방식으로 폭발하지는 않습니다. 어떤 화산은 조용히 용암을 흘려보내는 반면, 어떤 화산은 거대한 폭음과 함께 분출물을 하늘로 쏟아 올립니다. 이러한 차이는 무엇에서 비롯될까요? 이번 글에서는 화산 폭발의 유형과 그 분류 기준, 그리고 각 유형이 우리에게 미치는 영향을 과학적으로 살펴보겠습니다.🧱 화산의 성격을 좌우하는 요인화산의 폭발 양상은 주로 마그마의 점성(粘性), 가스 함량, 실리카(SiO₂) 함량, 그리고 지하 압력에 의해 결정됩니다.점성이 낮은 마그마: 잘 흐르며 조용한 분출 (예: 하와이)점성이 높은 마그마: 압력이 축적되다 폭발적으로 분출 (예: 베수비오산)🔥 화산 폭발 유형 5가지1. 하와이식(Hawaiian..
화석연료 형성과 고대 환경 이야기: 석탄, 석유는 어떻게 생겼을까? 우리가 매일 사용하는 전기, 자동차의 연료, 플라스틱 제품까지—그 기저에는 ‘화석연료’라는 오래된 에너지원이 있습니다. 석탄, 석유, 천연가스는 수억 년 전 지구에 살았던 생물들의 흔적에서 비롯된 것들이죠. 그런데, 이들이 어떻게 만들어졌을까요? 또, 그 과정은 당시 지구의 환경과 어떤 연관이 있었을까요?이 글에서는 화석연료가 형성된 고대 환경과 지질학적 과정을 쉽게 풀어 설명하고자 합니다.🌿 석탄: 고대 늪지의 흔적석탄은 육상 식물, 특히 거대한 양치식물과 고사리류가 번성하던 **석탄기(약 3억 년 전)**의 늪지에서 기원합니다. 당시 지구는 온난하고 습기가 많아, 광대한 저지대에 빽빽한 숲이 형성되어 있었죠.이 식물들이 죽어 땅에 쌓이면, 습한 늪지 환경 덕분에 완전히 분해되지 않고 점차 두꺼운 유..