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LED 수명 관련 기타 등등 질문 드려요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.LED를 안정적으로 잘 사용했을 경우에 평균적인 수명은 약 3만 시간 정도 작동 합니다. 이는 대략 5년 정도 사용이 가능한 시간이죠.LED 다이오드 하나하나는 개별적이라 전부가 동시에 나가지는 않습니다. 그래서 등이 나간 부분만 교체가 가능합니다.LED의 소비전력은 백열등의 20% 이하, 형광등의 30-50% 이하이며, 소비전력이 20-30W 정도입니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
전기·전자
22.10.16
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석유는 어떻게 만들어진 것인가요? 우리나라에는 왜 안나나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.석유의 만들어지는 과정은 무기성인설, 유기성일설 두 가지의 설이 있습니다.무기성인설 의 경우 지하의 금속탄화물과 물이 고온 고압 환경에 놓여 반응해 탄화수소(석유)가 되었다는 이야기가 있으며, 탄화수소, 물, 황 등이 섞이면서 고온 고압으로 반응하여 탄화수소가 발생했다는 이야기가 있습니다.유기성인설 의 경우 지하에 매몰된 유기물(동물, 식물, 공룡 등)이 지열과 지압을 받아, 토양의 촉매 작용으로 탄화수소로 변성했다는 이야기가 있습니다.여기서 등장하는 탄화수소가 석유를 의미합니다.석탄은 지질시대의 육상의 식물이나 수상의 식물이 퇴적, 매몰되어 고온, 고압 환경에 놓여 변질되며 생성된 가연성 암석입니다.이러한 방식으로 석유가 만들어지는 것이죠. 우리나라에도 석유가 있습니다. 동해 바다 내에 석유가 매장되어있어 시추를 통해 추출을 하고있습니다. 하지만 많은 양이 있진 않다고 합니다. 과거부터 매몰된 유기물이나 금속탄화물이 없었던 것으로 추정되네요.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
화학
22.10.16
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낙하산은 공기의 저항을 이용하여 내려옵니다
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.낙하산은 공기의 저항을 이용해 천천히 낙하해 내려오지만 공기의 흐름과 바람의 영향을 받습니다.즉, 공기의 흐름을 이용해 방향을 전환하죠. 낙하산을 자세히 보시면 공기가 통하는 통로나 구멍이 나있는것을 보실 수 있습니다. 이러한 통로의 크기를 조절하여 공기의 흐름을 늘리거나 줄여 저항을 줌으로써 방향을 틀거나 속도를 줄이는 등의 조절을 할 수 있는 것이죠.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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물리
22.10.16
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가정제품의 전자파는 정말로 해롭나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.가전제품, 휴대폰, 전깃줄, 안테나 등의 전자파는 사람에게 해로운 영향을 끼치지 않습니다.가전제품 중 전자레인지의 경우 마이크로파가 나옵니다. 마이크로파는 가시광선보다 긴 파장이며 에너지가 낮은 빛입니다. 그래서 마이크로파가 인체에 닿아도 세포를 파괴하거나 DNA을 변형시키거나 파괴하지 못합니다. 또한 이 마이크로파는 미량 방출 되며, 전자레인지가 고의 차폐되어있어 방출되지 않는다고 보시면 됩니다.휴대폰에서 나오는 전자파(빛)는 가시광선, 무선 주파수(RF: radio frequency ~3THz) 등이 나올 수 있습니다. 가시광선의 경우 일상생활, 자연에서 나오는 빛들이 전부 가시광선 영역의 빛을 포함하고있어 우리가 볼 수 있으며, 이러한 빛은 휴대폰보다 더욱 많은 방출량을 가지고 있습니다. 그래도 우리는 병에 걸리거나 하지않고 무사히 잘 지내고 있죠. 휴대폰의 무선 주파수(1~30kHz)에 대해서는 마이크로파보다 긴 파장의 빛이며 에너지가 낮은 빛입니다. 이 빛에 대해 흰쥐에게 실험한 결과 이상 증상을 발견하지 못하였습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
전기·전자
22.10.16
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에어컨이 시원해 지는 원리는 뭐예요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.에어컨의 작동원리는 공기가 통과할 때 이 공기의 열을 냉각수를 이용해 빼냅니다. 공기를 냉각 시키는 것이죠. 공기에서 빼낸 열을 실외기를 통해 분출하고 차가운공기는 실내로 보내는 원리입니다. 그리고 냉매는 다시 냉각되어 공기를 차갑게 만들어주죠.에어컨 뒤에 연결된 물관을 통해 물이 뚝뚝뚝 흘러나오는 것을 보실 수 있는데, 공기가 식으면서 공기 중에 있던 수증기가 물이된것입니다. 이 물을 배출함으로써 실내의 습도를 낮추는 제습작용도 동시에 이뤄집니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다!
학문 /
화학
22.10.16
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태풍이 생기는 원리는 무엇인지궁금합니다?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.태풍은 태양 에너지를 많이 받는 적도부근의 바다에서 만들어집니다. 적도 부근에서 태양 에너지를 받아 물이 증발하여 상승하며 구름이 다수 만들어집니다. 여름이나 가을에 적도 부근에서는 이러한 구름이 거대한 저기압 시스템으로 발달하게 되는데 이를 태풍이라고합니다. 태풍은 바람의 흐름을 타 중위도, 고위도까지 올라옵니다. 올라올때 바다 위를 지나면서 오는데 바다로부터 증발한 수증기를 머금고 세력을 키우며 올라옵니다. 그래서 우리나라나 다른 나라를 강타하죠. 태풍은 육지내에서 더 이상 수증기를 공급 받지 못하기 때문에 세력이 약해지며 소멸합니다.태풍의 강도는 수증기량과 저기압 시스템의 발달과 관련이 있습니다. 여름이나 가을에 강한 태풍이 올 수 있으며, 태풍이 만들어질 때의 환경이 수증기량이 많고 강한 저기압을 만들게 될때 강한태풍이 됩니다. 그런데 9월 경에는 해수의 온도가 가장 높은 시기이고 이로인해 물의 증발량이 올라가기 때문에 수증기량이 많아져 강한 태풍이 만들어 지는것이죠.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.10.16
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4차원세계를 쉽게 설명해주세요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.4차원은 사람의 두뇌로 생각은 할 수 있으나 안타깝게도 이미지화는 할 수 없습니다.지금부터 아래 설명을 상상하며 머릿속으로 그림을 그려보시길 바랍니다.먼저, 3차원을 쉽게 생각해보죠. 먼저 1차원 직선 1을 그립니다. 그리고 1차원에 수직한 직선인 직선2를 추가하여 2차원을 그립니다. 그리고 직선1과 직선2에 동시에 수직한 직선인 직선3을 그려 3차원을 그립니다.다음으로 4차원인데, 직선1, 직선2, 직선3과 동시에 수직한 직선4를 그려보죠. 이것이 4차원 입니다. 또한 5차원 6차원도 같은 원리로 상상하시면 됩니다. 그리고 이러한 것들은 수학적으로 표현도 가능합니다.그런데, 우리는 여기서 한가지 사실을 알 수 있습니다. 2차원 공간은 1차원으로 둘러 쌓여 있으며 1차원 직선이 이동하며 지나간 흔적을 남긴 것이라 생각할 수 있습니다. 또 3차원 공간은 2차원인 면으로 둘러쌓여있으며, 2차원 면이 이동하며 흔적을 남긴 것이라 생각할 수 있습니다.그렇다면 4차원 공간은 3차원의 부피를 가진 3차원으로 둘러쌓여 있으며 3차원 부피가 이동하면서 흔적을 남긴 것이라 생각할 수 있습니다. 이것을 3차원 공간에 표현하면 4차원이 되는 것입니다. 아래와 같은 그림이 3차원을 이동시킨 흔적을 표현한 것이며 이를 아래사진처럼 2차원에 표현하지말고 실제로 3차원 우리 공간에 표현하면 그것이 4차원을 표현한 것입니다.여기서 하나 집고 넘어갈 점은 2차원에서는 3차원을 그림으로 그리지만 그것이 3차원에 살고 있는 우리의 상상 때문에 3차원으로 느낄 수 있다는 것입니다. 아래 그림은 2차원에서 표현하면 2차원에 사는 존재들은 단순히 평행사변형 3개를 이어붙인 것으로 보일 것입니다. 하지만 우리는 3차원에 살고 있기 때문에 3차원 입체 도형이란 것을 상상할 수 있죠.만약 3차원상에서 4차원을 표현한다면 우리는 4차원을 체험한 경험이 없기 때문에 이것이 4차원인지 알아차리지도 못하며 단순히 3차원으로 볼 것입니다.그래서 아쉽게도 우리는 4차원을 이미지화 할 수 없습니다. 상상만 할 수 있을 뿐이죠.이해를 시키고자 설명이 길어졌네요.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.10.15
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3D프린터를 의료 기술에 상용화 가능할까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.3D프린트로 인공장기를 만들었을 경우, 재료를 어떠한 것을 쓰느냐 또 이 재료가 인체에 해롭지 않냐를 따져보아야합니다. 그리도 당연히 대체할 장기의 재기능을 발휘할 수 있어야하죠. 이러한 조건들이 갖춰지면 3D 프린트를 이용하여 인공장기를 만들 수 있다고 봅니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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기계공학
22.10.15
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인간의 털은 왜 전체적으로 나지 않는 걸까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.진화론 적으로 과거부터 현재까지의 긴 시간동안 몸에 열을 빼내기 용이하게끔 진화하면서 털이 없어져 왔습니다. 그럼에도 머리털과 콧털 등이 남은 이유는 필요성 때문입니다. 머리는 햇빛이 머리의 온도를 높이는 것을 막아줍니다. 그래서 체온을 유지시키고 뇌를 보호하는 역할을 하죠. 콧털의 경우는 호흡기를 통해 먼지나 이물질이 들어오지 않게끔 막아주는 역할을 합니다. 또한, 신체의 마찰이 많이가는 사타구니나 겨드랑이 부분은 털에 의해 마찰을 줄여 피부를 보호해주죠.이렇게 용도가 있는 부분은 현재까지 남아있고 불필요한 부분은 없어지며 진화해 왔습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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생물·생명
22.10.15
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양자컴퓨터는 얼마나 혁신적이라고 할 수 있나요??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터를 초월하는 연산 속도를 가지고 있습니다. 양자 컴퓨터는 양자 중첩의 원리를 기반으로 큐빗(qubit) 체계를 사용합니다. 기존 컴퓨터는 bit 이진법 체계를 사용하죠. 기존 비트 체계로 2자리를 표현하는 방법은 00, 01, 10, 11 로 0, 1, 2, 3을 표현할 수 있습니다. 하지만 큐빗은 2자리를 동시에 중첩으로 표현하기 때문에 a l00>+b l01>+c l10>+d l11> 한번에 표현합니다. a, b, c, d는 lal^2+lbl^2+lcl^2+ldl^2=1이라는 관계가 있습니다. 또한 자릿수가 높아지면 높아질수록 비트체계보다 큐빗의 체계가 더욱 빠른 연산이 가능하죠. 왜냐하면 비트 체계가 각각을 하나하나 표현하여 연산할 때, 큐빗 체계는 한번에 연산하기 때문이죠. 그래서 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터를 초월하는 연산 속도를 가지고 있는것입니다.이러한 특징 때문에 양자컴퓨터의 장점은 암호해독에 아주 능하다는 것이죠. 그런데 코인과 같은 암호화폐는 기존 컴퓨터로 풀기 어렵게 되어있습니다. 하지만 양자컴퓨터가 등장하면 암호해독이 쉽게 가능하기 때문에 그런 이야기 나오는것입니다.하지만 우리 실생활에 들어온다고해서 크게 달라질건 없습니다. 왜냐하면 우리 생활 속의 대부분의 연산은 양자 컴퓨터나 기존 컴퓨터에게 있어 간단한 문제며, 두 컴퓨터 모두 빠르게 연산이 가능하기 때문이죠.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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전기·전자
22.10.15
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