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정격전압에서 주파수는 왜 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.대부분 가정에서 사용하는 전압은 교류 전압 입니다.교류전압을 사용하는 이유는 직류전압에 비해 송전시 전력 손실을 줄일 수 있기 때문입니다. 또한 교류전압의 장점은 변압이 용이하다는 점입니다. 직류전압의 경우 변압에 있어 어려움이 있지만 교류전압은 쉽게 변압이 가능합니다. 그리고 변전소에서부터 각 집안으로 전압을 걸어줄때 변압을 사용하면 비용이 절감되며 효율적인 송전이 가능합니다.교류 전압은 전압의 세기가 시간에 따라 변하는 전압입니다. 그래서 주파수가 존재하죠. Hz는 주파수, 진동수(초당 진동 횟수)입니다. 교류전압은 매시간 전압의 세기와 방향이 바뀝니다. 그리고 우리가 가정에서 사용하는 전압의 세기가 변화하는 양상이 패턴을 가지고 그 패턴은 1초에 60번 반복합니다. 즉, 220V의 60Hz를 사용하고 있죠.해외 제품의 경우 전압과 주파수(Hz)가 다를 수 있습니다. Hz가 달라지면 우리가 사용하는 전자제품의 고장의 위험이 있습니다. 왜냐하면 우리가 사용하는 전자제품은 우리나라 콘센트 규격에 맞도록 제작되었습니다. 즉, 220V, 60Hz를 고려하여 회로를 설계하였죠. 그런데, 만약 전압은 같은데 Hz가 달라지게 되면 회로 내에서 변화가 생겨 고장을 초래할 수 있습니다. 하지만 요새는 220V, 60Hz/220V, 50Hz/110V, 50Hz 등 호환이 가능하게 출시되는 제품도 있습니다. 꼭 잘 확인하시고 사용하시길 바랍니다.만약 호환이 되지 않는다면, 해외의 전압과 주파수를 우리 콘센트에 맞는 전압과 주파수로 변환을 해주어야 합니다. 이는 변압기를 통해 변환을 하거나 콘센트 컨버터를 이용하여 변환하여 사용하시면 됩니다.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
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화학
22.10.15
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모기는 가장 원시적인 백신이라는 말이 맞을까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 과학적 근거가 있는 말입니다. 백신의 원리도 같은 원리입니다. 백신은 다른것이 아닌 병원체(바이러스, 세균, 박테리아, 기생충 등)를 소량 포함시켜 만든 것으로, 체내에 주입하여 체내에서 항체를 만들게끔 만드는 원리이죠.하지만, 모기가 꼭 백신의 역할만 하는 것은 아니죠. 병을 전파시키거나 감염의 주요 원인으로 꼽히기도 합니다. 백신이 존재하지 않은 질병을 옮기거나 바이러스의 변이를 일으켜 변이된 바이러스를 옮기기도 하기 때문에 무서운 존재일 수 있습니다. 그래서 결론적으로 모기는 사람에게 해롭습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
생물·생명
22.10.15
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병원 초음파를 받았는데요~ 어떤 원리로 뱃속을 화면으로 볼 수 있는걸까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.먼저 축하드립니다~!초음파는 말 그대로 초음파를 배에 쏴 초음파가 반사되거나 투과되는 정도를 이용하여 형태를 인식하고 이미지화 시켜주는 원리입니다. 초음파를 배에 쏘게되면 뱃속의 아기를 통과하지 못하고 튕겨져나오게 됩니다. 이 튕겨져 나오는 초음파에 대해 튕겨져 나온 시간과 반사되어 나온 초음파를 분석하여 아이의 모습을 이미지화 해서 사진이나 영상으로 보여주는 것이죠.도움이 되셨길 바라며 예쁜 아이가 잘 자라나길 바랍니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
생물·생명
22.10.15
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인간의 몸에서 최대한 배출할 수 있는 땀의 양은 얼마나 될까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.사람은 보통 하루에 0.85L~1L정도의 땀을 배출한다고 합니다. 최대치는 모르겠지만, 수분을 섭취하면서 지속적으로 땀을 배출하면 계속해서 배출이 가능합니다.물을 마시지 않고(공급받지 않고) 사람이 죽지 않고 배출할 수 있는 최대 양은 사람에 따라 상이하지만 대략 8~8.8L 이하 정도 됩니다. 8L부터 죽을 수 있습니다. 또한 8L까지 빠지기 전의 상황은, 신장이 기능성을 잃어버리고 탈수증은 이미 온 상태이며 혼수상태에 빠진 상태입니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
물리
22.10.15
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발전소에서 소비자까지 송전하는데..
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 저항이 있는 이상 전력손실이 발생할 수 밖에 없습니다. 전류가 전선을 타고 이동하면서 저항과 마찰하는데, 이 때 열이 발생해 전력 손실이 일어나는 것이죠. 그래서 전선의 저항을 최소화하는 방법에 대해 많은 연구자들이 연구하고 있습니다. 초전도체, 그래핀 등 여러가지 대안이 존재합니다. 하지만 아직 상용화는 쉽지가 않죠. 왜냐면 저러한 대안은 상온에서 사용하기에 무리가 있기 때문입니다. 이에 대해서는 우리나라에서도 연구중이며 세계적으로도 연구에 몰두 중입니다.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
화학
22.10.15
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유리가 두꺼워질수록 반사율이 증가하고 감소하기를반복하는 이유?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.파인만의 QED(Quantum ElectroDynamics)를 읽으셨군요. 제가 파인만의 QED는 읽어보지 않아 어떤 맥락에서 나온 예신지는 모르겠으나, 빛의 간섭을 설명하는 예시 같아 보이네요. 이를 초점으로 설명드리겠습니다.유리가 두꺼워지면 사이에 간격이 점점 증가합니다. 그런데, 빛은 전자기파로 전기장과 자기장의 진동인 파동입니다. 이러한 파동이 유리(특정한 물질)를 통과할 경우에는 각 면에서 반사와 투과가 일어납니다. 즉, 2번의 투과와 반사가 일어나죠.그리고 파동은 간섭을 할 수 있습니다. 같은 위상의 파동이 만나면 증폭되고 반대 위상의 파동이 만나면 상쇄됩니다.그래서 유리의 두께가 변함에 따라 들어가는 빛과 각 면에서 반사되는 빛이 간섭하여 증폭되고 상쇄되는 것이 반복됩니다. 그래서 반사율이 강해졌다 약해졌다 하는 것이죠.아래 그림에서는 1번면, 2번면에서 각각 반사가 일어나 빛이 간섭하는데, 서로 위상이 반대라 상쇄간섭이 일어나 반사율이 최소입니다. 유리의 간격이 늘어나면 2번에서 반사되는 빛의 위상이 1번의 위상과 같아질 때가 있는데, 이 때에는 최대의 반사율이 되는 것이죠.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
전기·전자
22.10.15
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졸리면 사람은 하품을 합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.얼굴에 있는 눈, 코, 잎, 귀의 신경은 서로 연결 되어 있습니다. 그래서 하품을 하게 될 경우 눈물샘을 자극하여 눈물이 나오는 것이죠.하품은 체내에 산소가 부족해지면 산소를 얻으려 많은 공기를 마시기 위해 하품을 하는 것입니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
토목공학
22.10.15
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시선속도 측정법에서의 항성의 도플러효과와 우주 팽창에 의해 일어나는 도플러효과는 같이 일어나나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 같이 일어납니다. 먼저, 우주는 팽창하고 있기 때문에 우리지구와 멀리 떨어진 행성이나 별은 계속해서 멀어지고 있습니다. 이 때 행성, 별에서 나온 빛에 대해 적색편이 도플러 효과가(파장이 길어지는) 일어나고 있죠.그리고 시선속도 측정법은 항성의 자전이나 행성, 항성의 공전시 발생하는 도플러 효과로 공전속도나 자전속도를 측정하는데 사용합니다.자전, 공전 상관없이 우리 지구로 다가오는 속력을 가진 경우에는 청색편이 도플러 효과(파장이 짧아지는)가 발생하며, 우리 지구로 멀어지는 속력을 가진 경우에는 적색편이 도플러 효과(파장이 길어지는)가 발생합니다. 이 때 청색편이, 적색편이 도플러 효과에 대해서는 자전, 공전에 대해 발생하는 도플러 효과입니다.우주는 팽창하고 있기 때문에 각각의 빛이 지구에 도달하면서 생기는 도플러 효과는 적색편이 도플러 효과로 동등한 정도로 작용합니다. 즉 분광기로 측정하면 시선속도 측정법에 따른 결과를 얻지만 각각의 파장은 예상보다 길게 측정됩니다.수치적으로 예를 들자면, 항성의 자전이나 공전 속력(v)에 의한 파장(λ)의 도플러 효과를 λ+α, λ-α 라고 둡시다. 자전, 공전 시 다가 올때 파장은 λ-α로 짧아집니다. 반대로 멀어질 경우에는 λ+α로 길어집니다. (α는 자전이나 공전속도에 관한 식)이 빛이 지구로 들어오면서 우주 팽창에 의한 도플러 효과가 일어나는데 그 정도를 β라고 두면 각각, λ+α+β, λ-α+β가 됩니다. (β는 우주 팽창 속도에 관한 식)즉, 분광기에서는 우주팽창에 의해 각각의 파장이 더 길게 측정되는 것이죠. 하지만, 우리는 시선속도 측정법을 통해 공전속도나 자전속도를 알아내기 위해 측정을 한 것으로 두 파장의 차는 2α가 됩니다. 이 파장 차를 이용해 얻은 α로부터 자전 속도, 공전 속도를 알 수 있는 것이죠. 또 재미난 것은 이 α를 알아내는 순간 β값도 알 수 있기 때문에 항성이 우리 지구로부터 얼마나 빨리 멀어지고 있는지도 측정이 가능합니다.이해를 돕고자 설명이 길어졌네요. 이해가 되셨길 바랍니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.10.15
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단금질이 쇠를 강하게 만드는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.쇠를 계속해서 담금질하는 이유는 철을 녹였다가 급속히 냉각을 시키는 과정에서 쇠(철)의 분자구조가 더욱 조밀(서로간 가까워짐)해지면서 단단해지고 견고해지기 때문입니다. 또한 담금질 과정에서 쇠를 망치로 때리는 것도 쇠를 더 밀도있고 단단히 만드는 과정인 것이죠. 그래서 담금질 과정을 거친 쇠는 그렇지 않은 쇠보다 더 단단하고 강도가 있습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
기계공학
22.10.15
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주광성 곤충에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.주광성 벌레들이라고 하죠. 흔히 나방 같은 종류의 벌레들은 빛을 보면 마구 달려듭니다. 이들은 어두움 밤에 먹이를 찾거나 길을 찾을 때 빛을 이용하는데, 이 빛이 하나의 방향을 잡아주는 역할을 하기 때문입니다.이러한 벌레들은 밝은 곳이면 달려드는데, 불에도 벌레들이 달려들어 불의 열기에 죽기도합니다. 그래서 열을 감지하진 못하죠. 또한 벌레들은 눈이 있기 때문에 빛을 보기도하며 인지하기도 합니다. 그래서 빛으로 달려들죠.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 /
생물·생명
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