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자동차의 네비게이션 작동원리는
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.내비게이션 GPS의 원리는 3개에서 위성으로부터 전파를 주고 받아 위치를 알아내는 원리입니다.아래 사진을 참고하여, 질문자님이 위성 1이라고 가정하고 질문자님과 거리가 1m 떨어진 지점을 찍으라고 하면 3차원 공간상에 굉장히 많은 점을 찍을 수 있습니다(빨간 원). 왼쪽으로 1m 일수도 있으며, 오른쪽으로 1m일 수 있고 다양한 방향으로 1m 일 수 있습니다. 그런데, 질문자님과 2m 떨어진 지점에 다른 한 사람이 있으며 이 사람을 위성 2라고 생각해보죠. 그러면 질문자님과 거리가 1m이면서 위성 2인 사람과 거리가 2m인 지점을 찍으라고 하면 2점을 찍을 수 있습니다(빨간원과 초록원). 근데, 또 다른 사람(위성 3)이 있을 경우를 생각해 보면 이 사람 기준으로 거리가 3m인 지점을 찍으라고 하면 1점을 찍을 수 있죠(빨간, 파랑, 초록 원이 만나는 점). 이러한 원리로 GPS를 탑재한 물체와 위성 3개와 신호를 주고 받아 각 위성과 GPS와의 거리를 측정함으로써 위치를 정확하게 찾을 수 있는 것입니다.이 때 단순히 위치를 계산하는 것이 아닌 신호가 주고 받아지는 시간 간격에 대해 지연되는 오차도 고려하고, 지구와 우주에서의 시간이 다르게 흘러 상대성 이론을 고려한 오차도 고려하여 보정을 통해 정확한 위치 정보, 속도 정보를 전달하는 것입니다. 도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 기계공학
22.10.07
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지구 전체가 하나의 자석이라고 합니다. 지구의 자성은 북(N)극과 남(S)극으로 고정되어 불변하나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.네, 북극(N)과 남극(S)로 고정되어 거의 불변하지 않을 것입니다.지구의 자기장을 만드는 요인으로는 원자, 분자가 가지고 있는 스핀에 의한 자기장이 있으며, 지구 내부의 핵 부분의 온도가 높아 원자들이 이온화(+, - 전하를 띤)된 상태로 자전하여 거대한 전류가 형성되며 발생되는 자기장이 있습니다. 그래서 지구의 자전이 멈추거나, 지구 내부 핵이 굳어 이온화가 되지 않은 중성의 원자 상태가 된다면 자기장이 약해질 수는 있습니다.일어나진 않겠지만 만약, 지구의 자전 방향이 바뀐다면 이럴 경우에는 북극과 남극의 N, S극이 바뀔 수는 있습니다.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.10.07
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왜 봄,여름,가을,겨울, 사계절이 생기는지요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.계절이 바뀌는 이유는 지구의 자전축이 지구의 공전궤도면과 수직하게 서있지 않고 기울어진 채로 태양 주위를 공전하기 때문입니다. 지구의 자전축이 기울어진 채로 공전하며 남반구가 태양과 가깝게 놓이게 되면 여름, 가장 멀게 놓이게 되면 겨울, 그 중간을 봄과 가을을 맞이합니다. 태양 에너지를 많이 받아 온도가 높아져 뜨거워지는 여름, 태양 에너지를 적게 받아 온도가 떨어져 추워지는 겨울 등으로 계절성이 나타나는 것이죠. 봄과 가을은 여름과 겨울의 중간 계절로 정의하였기 때문에 짧은 것이 맞습니다. 현재 가을이며, 가을 날씨를 짧게 나마 즐기시길 바라겠습니다.도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.10.07
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gps의 원리를 좀 알고싶습니다~
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.GPS의 원리는 3개에서 위성으로부터 전파를 주고 받아 위치를 알아내는 원리입니다.아래 사진을 참고하여, 질문자님이 위성 1이라고 가정하고 질문자님과 거리가 1m 떨어진 지점을 찍으라고 하면 3차원 공간상에 굉장히 많은 점을 찍을 수 있습니다(빨간 원). 왼쪽으로 1m 일수도 있으며, 오른쪽으로 1m일 수 있고 다양한 방향으로 1m 일 수 있습니다. 그런데, 질문자님과 2m 떨어진 지점에 다른 한 사람이 있으며 이 사람을 위성 2라고 생각해보죠. 그러면 질문자님과 거리가 1m이면서 위성 2인 사람과 거리가 2m인 지점을 찍으라고 하면 2점을 찍을 수 있습니다(빨간원과 초록원). 근데, 또 다른 사람(위성 3)이 있을 경우를 생각해 보면 이 사람 기준으로 거리가 3m인 지점을 찍으라고 하면 1점을 찍을 수 있죠(빨간, 파랑, 초록 원이 만나는 점). 이러한 원리로 GPS를 탑재한 물체와 위성 3개와 신호를 주고 받아 각 위성과 GPS와의 거리를 측정함으로써 위치를 정확하게 찾을 수 있는 것입니다.이 때 단순히 위치를 계산하는 것이 아닌 신호가 주고 받아지는 시간 간격에 대해 지연되는 오차도 고려하고, 지구와 우주에서의 시간이 다르게 흘러 상대성 이론을 고려한 오차도 고려하여 보정을 통해 정확한 위치 정보, 속도 정보를 전달하는 것입니다. 도움이 되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.10.07
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바다마다 색깔이 다른 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.바닷물이 파란 이유는 파장이 긴 붉은색 계열의 빛은 투과가 잘되고, 파장이 짧은 파란색 계열의 빛이 산란이 잘되기 때문입니다. 여기서 말하는 산란은 물 분자와 빛과의 상호작용으로 빛의 경로가 뒤틀리는 현상입니다. 그래서 파란 빛이 물 분자에 산란되어 여기저기 튀다가 수면밖으로 나와 우리눈에 들어오기 때문에 바닷물이 파랗게 보이는 것이죠.또한, 바다의 깊이에 따라 푸른 색이 미묘하게 달라집니다. 바다의 깊이가 깊어질수록 짙은 파란색이 됩니다. 또한, 해수면에나 바다 속 생물의 영향도 받습니다. 해수에는 녹조류, 갈조류, 홍조류 등이 존재하는데, 수심이 얕은 곳에서부터 깊은 곳까지 녹조류, 갈조류, 홍조류 순으로 존재합니다. 이러한 요인에 의해 바다의 색이 달라질 수 있습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
22.10.07
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배를 타면 멀미를 합니다. 그런데 큰배는 왜 멀미를 안할까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.바다에는 거센 파도나 크기가 큰 파도가 치는 경우가 있습니다. 큰 배의 경우는 배의 크기에 비해 상대적으로 파도가 작고 약하기 때문에 흔들림이 거의 없다고 보시면 됩니다. 하지만 작은 배일 수록 배의 크기에 비해 상대적으로 파도가 크기 때문에 이러한 요동이 더 크게 느껴집니다. 마치, 우리의 입 바람이 날파리를 날릴 수는 있지만, 새는 날릴 수 없는 것과 같은 이유입니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 토목공학
22.10.07
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자고 일어나면 눈곱이 생기는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우리 눈에서는 안구를 보호하기 위해 눈물샘에서 미량의 눈물이 지속적으로 나오고 있습니다. 자는 동안에도 눈물이 나오고 있는데, 이 눈물이 눈커풀 밖으로 나와 공기와 만나 물의 증발을 일으켜 굳어지거나, 공기 중 먼지와 만나게 되며 눈곱이 생기는 것이죠.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 토목공학
22.10.07
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요즘 유튜브 광고 등에 아르기닌
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.약료 분야에서 질문을 남기시면 더욱 좋은 답변을 얻을 수 있을 듯 합니다. 아르기닌은 우리 몸에 필요한 필수 아미노산이 함유되어있어 간 기능에 도움을 주며, 요소 생성을 촉진시켜 암모니아를 배출시키는데 도움을 줍니다. 또한 성장호르몬 분비도 촉진시키며, 에너지원으로 사용됩니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
22.10.07
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인견이 시원한 느낌을 주는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.인견 이불은 방안 온도, 실내 온도와 같은 온도를 가지고 있습니다. 우리의 몸의 표면은 30도 정도로 우리 몸의 온도 보다 낮은 상온 23~26도에서 시원함을 느낄 수 있습니다. 그래서 이불의 온도가 실내온도인 23~26(여름) 정도이기 때문에 우리 살갗이 닿게 되면 시원함을 느끼는 것이죠. 또한, 인견이불은 통풍이 잘돼 열을 잘 빼내기 때문에 지속적으로 시원함을 느낄 수 있습니다.도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
22.10.07
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무선 리모콘은 어떻게 신호를 공기중에서 주고받을 수 있는거죠?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.리모컨은 버튼에 따라 각기 다른 적외선 신호를 발생 시킵니다. 이 적외선 신호를 리모컨에서 TV로 보내고, TV에서는 이를 수신하여 적외선 신호를 디지털 신호로 변환하여 버튼에 따른 명령을 처리하여 반영해주는 원리입니다.리모컨의 앞부분에 적외선이 나오는 LED를 보실 수 있을 겁니다. 우리 눈은 적외선이나 자외선을 볼 수 없지만 핸드폰 카메라로 이를 비춰보면 반짝임을 보실 수 있습니다. 이는, 핸드폰 카마레에서 적외선을 받아 가시광선으로 표현해주기 때문에 보실 수 있는 것입니다.휴대폰 데이터 통신도 비슷한 맥락입니다. 전파(빛)를 주고 받으며 파장(적외선과 다른 파장)에 따른 신호를 디지털 신호로 변환하여 명령을 처리해 우리에게 친숙하게 표현해줍니다. 궁금증이 해결되셨길 바라며, 도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
22.10.07
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