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물리학에서 광전효과가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 빛을 받아 전압의 변화를 만드는 센서에는 광전효과라는 현상이 숨어있습니다. 광전효과는 빛이 표면에 닿으면 전자가 에너지를 흡수하고 금속에서 빠져나오는것을 말합니다. 이것은 1905년 아인슈타인이 플랑크의 양자가설을 토대로 밝혀낸 양자 역학 주요원리입니다.출처 : 대한민국 과학기술정보통신부 facebook - 광전효과에 대해서 아시나요??
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전기·전자
23.12.17
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강한햇빛을받으면 피부가 검게그슬리는데 왜색이변하는지궁금해요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 피부가 햇빛에 검게 타는 이유는 ‘멜라닌’ 때문이라고 하는데요. 멜라닌은 피부 표피와 진피 사이에 존재하는 고분자 색소입니다. 사람의 피부색을 결정짓는 게 바로 이 멜라닌 색소입니다. 자외선에 피부가 노출되면 피부는 피부를 보호하기 위해 멜라닌 색소를 더 만들어내는데요. 멜라닌 색소는 ‘검은색’이기 때문에 많은 양의 햇빛에 노출될수록 멜라닌 색소양이 더 많아져 피부가 검게 변하는 것입니다. 즉, 검게 변한다는 것은 자외선으로부터 피부를 보호하기 위한 방어작용인 셈입니다.출처 : 한화솔루션 블로그 - 햇빛을 받으면 피부는 왜 까매질까?
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화학
23.12.17
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뉴스보니 도심의 빛오염이 심하다고하던데 빛오염이뭔지궁금해요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 빛공해(Light pollution), 광공해(光公害) 또는 광해(光害)[1]는 인류 문명이 발생시키는 조명등의 빛에 의한 공해를 말한다. 현대에 인공조명의 보급과 설치가 잦은 경제 선진국을 중심으로 본격적으로 연구되기 시작한 공해의 분야로, 최근에 들어서야 문제로 떠오른 공해이기 때문에 대중적인 인식은 물론, 학술적 데이터도 다른 공해 문제와 비교해 부족한 편이다. 빛공해도 그 효과와 범위에 따라 다양한 유형으로 구분된다. 주된 유형은 빛의 침입, 눈부심, 밤하늘에의 영향으로 3개이며 경우에 따라 과도 조명과 빛의 혼란이 추가되기도 한다. 출처 : 나무위키 - 빛공해
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토목공학
23.12.17
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비가 오거나 혹은 눈이 온 날에는 전화가 잘 되지 않는데 왜 그런 것인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 인터넷이나 전화등은 전파를 통해서 그 전파를 받아서 그 전파를 다시 통신 신로 바뀌서 사용하는 것입니다. 그런데 비가 오거나 눈이 오면 이 전파가 물을 통과할 경우, 물의 저항에 의해서 전파의 크기가 절반으로 줄어든다고 합니다. 그래서 인터네이나 전화등이 비가 오면는 끊기는 현상이 발생되기도 한다고 합니다.
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화학
23.12.17
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망원경은 어떻게 멀리 있는 곳을 볼수 있는 것인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 망원경은 1608년 안경 제조자였던 네덜란드의 한스 리퍼세이에 의해 발명되었습니다. 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 겹쳐 사물을 보다가 멀리 있는 교회의 첨탑이 가까이 보이는 것을 보고 망원경을 만들게 되었다고 전해지고 있습니다. 굴절망원경은 볼록렌즈로 이루어진 대물렌즈로 빛을 모아 접안 렌즈로 물체의 상을 확대하는 망원경입니다. 이때 접안렌즈를 어떤 렌즈로 사용하느냐에 따라 다시 갈릴레이식과 케플러식 망원경으로 구분지을 수 있습니다. 갈릴레이 식의 망원경은 갈릴레오 갈릴레이가 고안한 천체망원경으로 볼록 대물렌즈와 오목 접안렌즈로 구성되어 있습니다. 접안 렌즈를 오목렌즈로 사용하고 있어서, 적립상이나 시야가 좁아 사용하기가 불편하며 지금은 거의 사용하지 않고 소형 쌍안경 등에 응용되고 있습니다. 케플러 식의 망원경은 시야가 좁은 갈릴레이식 망원경을 보완하기 위해 고안한 망원경으로 대물렌즈와 접안렌즈를 모두 볼록렌즈로 사용하여 초점을 대물렌즈와 접안렌즈 사이에 맺게 했습니다. 이 망원경은 시야가 넓어 보기에는 편리하지만 상이 거꾸로 보이는 단점이 있습니다. 하지만 이 단점은 프리즘이나 거울로 보정이 가능해 오늘날 사용되는 천체 관측용 굴절망원경의 대부분은 케플러식 망원경의 형식을 따르고 있습니다. 이 밖에도 천체관측을 위해 굴절망원경을 선호하는 이유는 또 있습니다. 출처: 한국천문연구원 - 망원경의 원리와 종류
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지구과학·천문우주
23.12.17
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겨울 외부운동이 다이어트에 효과적인 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리 몸은 겨울에 추위로 인해서 몸의 온도를 유지하기 위해서 몸속에 체지방을 연소시켜서 열을 발생시킵니다. 그래서 겨울철이 여름철보다 운동을 할경우 더 많은 에너지가 소비되어서 더 효과 적이라고 하는 것입니다.
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물리
23.12.17
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닭살이 돋는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리의 몸에서 닭살이 돋는 이유는 아드레날린 호르몬이 분비되면서 털세움근이 움직이면서 닭살이 돋는 것입니다. 우리 몸이 추우면 아드레날린이 분비 되면서 털세움근이 서지면서 몸 내부위 열을 빠져나가지 못하게 하면서 체온을 유지합니다. 이런 아드레날린은 추울때만 나오는 것이 아니라 감정이 고조되는 등과 같은 무서움과 감동에 의해서도 분비 되어서 추울때와 동일하게 털세움근이 움직이면서 닭살이 돋는 것입니다.
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생물·생명
23.12.17
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핸드폰 무선충전의 원리는 무엇있가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 무선충전은 전자기 유도 방식으로 충전이 이루어집니다. 무선충전기와 스마트 기기 모두 내부에 코일이 있는데. 무선충전기에는 전자 기장 을 발생시키기 위한 코일이, 스마트 기기에는 유도 전류를 수신하기 위한 코일이 내장되어 있습니다. 때문에 두 개의 장치를 접합시키면 코 일 사이에서 전류가 흐르며 자기장이 발생합니다. 그 자기장은 스마트 기기 코일에 유도 전류를 발생시키게 되고, 이 전류를 직류로 변환하여 내장 배터리가 충전됩니다. 현재 시중에 나와있는 대부분의 스마트 기기 무선충전기는 자기 유도방식을 사용하고 있습니다. '전자기 유도'원리를 이용한 방법인데요. 기기와 충전기를 직접 접촉시킴으로서 충전시키는 방식으로 스마트 기기와 충전기 내부의 코일이 서로 접촉이 되어야 충전이 이루어집니 다. 자기 유도방식은 전력 전송 거리가 짧아 충전기와 스마트 기기 접촉면이 정확하게 닿아야 충전이 됩니다. 위치가 틀어지면 충전이 안 되거나 효율이 낮아지며, 스마트 기기에 사용하는 액세서리나 두꺼운 케이스 등은 제거하고 충전해야 하는 불편함이 있습니다. 또한, 자기 공진방식과는 다르게 동시 충전이나, 다른 일을 하면서 충전을 하기 어렵습니다. 하지만, 자기 유도방식은 구현하는 것이 쉽고, 인체에 끼치는 영향이 거의 없기에 많은 기업들이 자기 유도방식을 사용한 무선충전기를 개 발, 상용화하고 있습니다.접촉면이 맞닿지 않아도 충전할 수 있는 방식이 '자기 공진방식'입니다. 이 또한 코일이 사용되면서 충전기와 단말기의 코일이 같은 주파수 로 동작할 대 발생되는 자기적 공명을 이용하여 충전을 하는 방식입니다. 특정 주파수로 진동하는 자기장을 생성해 같은 주파수를 가진 전 자기기 코일에 전류를 전달하는 기술이죠. 전자기 유도와 비슷해 보이지만, 주파수를 사용하는 것에서 차이점이 있습니다. 그렇게 때문에 맞닿지 않아도 어느 정도 거리에서는 충전이 가능하며, 한 번에 여러 기기 충전도 가능합니다. 코일 설계가 자기 유도방식보다 어렵고 전자파가 많이 발생해 인체뎨 유해할 가능성이 있습니다. 때문에 일상에서 만나기까지는 시간이 좀 더 필요할 것으로 보입니다. 하지만, 단점을 극복할 수 있다면 자기 유도방식보다 훨씬 더 실용적으로 사용이 될 수 있을 것 같습니다.출처 : 스마트제조혁신추진단 블로그 - [지식+] 무선충전기로 삶의 질향상! 어떤 원리로 충전이 될까?
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전기·전자
23.12.17
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현재 우리 사회가 도파민으로 중독되어 있다는 말이 과학적으로 맞는 말인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 쾌락 중추와 보상 중추에 작용하는 특성상, 도파민은 다양한 중독 상황에 관여하는 주요한 요소라고 추측된다. 그러나 중독에 관한 엄밀한 접근에는 검증되지 않은 가설이 많으며, 특히 인간을 대상으로 실험적, 수치적으로 검증한 사례는 거의 없다.생물은 항상성을 갖는다는 것은 과학적인 상식이고, 따라서 도파민 수치가 지나치게 높게 유지될 경우 도파민에 둔감해지며, 이로 인해 쾌락 중추와 보상 중추가 교란되어 중독을 비롯한 여러 요소가 발생하리라는 것은 합리적인 추론이지만, 그 면면이 구체적으로 밝혀지지 않은 상태이기 때문에 아직은 이에 대해 명확한 지침을 얻을 수는 없다. 의학이 더욱 발전하면 마치 우리가 잠과 음주에 대해 건강을 해치지 않기 위한 가이드라인을 갖고 있듯이 정신 건강을 지키기 위한 가이드라인을 가질 수 있겠지만, 아직은 그 단계에 이르지 않았으며, 그저 일반적인 견지에서 "너무 자극적이고 말초적인 쾌락에 탐닉하는 것은 좋지 않다"라는 수준 이상은 말할 수 없다.문제는, 그럼에도 불구하고 마치 모든 문제를 '도파민 중독'으로 명쾌히 설명할 수 있는 것처럼 호도하거나, 이를 개선할 수 있는 구체적인 방법을 자신들이 알고 있다는 식으로 "도파민 해독(detox)"을 논하는 비전문적인 글이나 영상 들이 존재한다는 것이다. 현시점에서 이는 전형적인 유사과학 또는 변경지대의 과학으로 가는 지름길이다. 2023년 현재 시점에서 아직은 도파민과 관련된 요소들이 이런 방법론을 논할 정도로 성숙하지 않았다는 점을 명심하고, 이러한 주장을 소비할 때에는 구체적인 근거를 명확히 따져서 받아들이도록 하자.(출처 : 나무위키 - 도파민)인체의 특성상 도파민이 많이 분출되면 그 항상성을 유지하기 위해서 억제제와 흡수제가 작용을하는데 과도한 도파민의 분비가 지속되면 이런 돺민 수용기가 파괴되면서 도파민 분비체계가 망가지면서 더 많은 도파민을 분출시키기 위해서 중독이 되는것입니다. 이런 중독은 마약이나 단것, 짠것 등에 의해서 발생되는데 이런 현상에 의한 의존이 생기면 중독이 되는 것입니다. 하지만 위에 보듯이 명확한 근거가 아직 없어서 마약과 같은 것 외에는 아직 꼭 도파민떄문에 중독이 된다고는 할수 없습니다.
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지구과학·천문우주
23.12.17
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우리가 어떤 재밌거나 흥미있는것을 할때 도파민이 지속적으로 생성하게할 수 있는 조건은 무엇일까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 도파민은 일반적으로 특정한 행동을 형성하여 사람으로 하여금 동기를 유발함으로써 즐거움과 재강화의 기분을 제공하는 뇌의 보상 시스템과 관련되어 있다. 도파민은 음식, 섹스, 약물과 자극으로 보상의 경험에 의해 분비된다(특히 nucleus accumbens 와 prefrontal cortex지역). 최근 공격 또한 도파민의 분비를 자극한다는 연구가 있다. 이 이론은 코카인, 니코틴, 암페타민과 같은 약물의 기간에 논의한다. 직접적으로 혹은 간접적으로 mesolimbic 보상 경로에 있어 도파민의 증가는 영향을 미친다. 중뇌의 도파민 뉴론은 뇌내 도파민의 주요 source이다. 도파민은 운동조절과 예측된 보상의 신호 오류와 인지 등을 조절한다. 대뇌 도파민 결핍은 파킨슨병의 증거이다. 조현병, 자폐증, 주의력결핍과다 행동장애, 약물남용과 같은 다른 병리학적 상태는 도파민 기능과 연관되어 있다. 도파민은 소비, 중독과 같은 Reward seeking behavior와 깊게 연관된다.(출처 : 위키백과 - 도파민)도파민은 즉 지속적인 자극에의한 쾌감을 느끼게 해주는 것입니다. 그러다 보니 그런 점점더 강한 쾌감을 느끼기를 원하다 보니깐 더욱 근 자극을 원하는 것입니다. 그래서 마약이나 또는 음식등에 중독으로 지속적으로 더 많은 도파민을 분비하게 되는 것입니다.
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생물·생명
23.12.17
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