변압기란 무엇이며 어떤 과학적 원리에 기계인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.변압기란(Transformer) 말 그대로 전압을 바꾸는 기기를 뜻합니다. 전압의 압력을 변화시키는 기기라고 생각하면 될 것 같습니다. 변압기(Transformer)의 구성으로는 실리콘 스틸 또는 비정질의 철심과 권으로 구성되어 있으며, 교류 전력을 받아 전자 유도 작용에 의해 전압으로 바꿀 수 있습니다. 철심에 두 권선을 감고 한쪽에 권선에 교류 전압을 인가하면, 철심 내부에 교번 자계가 발생하는 전자기 유도에 의해 다른 쪽의 코일에 교번 전압을 발생시킵니다. 변압기(Transformer)는 하나의 회로에서 교류 전압을 받아 변성된 전압을 다른 회로에 공급하지만 변압기를 사용하여 주파수는 바꿀 수 있습니다.
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혈액의 색은 왜 붉은색 일까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.혈액에 있는 헤모글로빈은 산소 결합하여 운반하는 철분을 함유한 단백질인데, 1개의 적혈구에는 약 10억개의 산소분자가 결합할 수 있어 적혈구와 헤모글로빈의 양을 통해 신체의 산소 운반 능력을 판단할 수 있습니다. 그리고 철을 포함하고 있어 혈액의 색깔이 빨간색을 띠는 것입니다.
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온도의 측정원리는 무엇인지 궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.온도를 재는 원리는 주로 온도의 변화에 따른 액체 물질의 열팽창, 즉 부피 변화를 이용합니다. 극 고온의 물체는 물체가 내뿜는 가시광선을 이용하여 온도를 측정하기도 합니다. 열팽창을 이용한 온도계로는 수은 온도계, 알코올 온도계, 바이메탈 온도계가 있습니다.
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영화처럼 가스통에 총을 쏴서 폭발시키는 것이 가능한가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.총으로 가스통을 쏘면 바로 반응하는 것이 아니라 가스가 새어나가면서 가스통에 온도가 올라가고 그 온도로 불이 붙으며 가스와 반응해 폭발하게 됩니다.총이 직접적으로 폭발을 시킨다기 보다는 가스가 새어나가며 온도가 올라가 불이 붙어 폭발을 할 수 있게 하는 촉매제 정도의 역할입니다.
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중성자별은 중성자로만 이루어진 별인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.중성자별(Neutron star)은 초신성 폭발 후 남은 별의 핵이 중력붕괴를 통해 축퇴되어 원자 내부의 원자핵과 전자가 합쳐져 중성자로 변하면서 만들어지는 별입니다.간단하게 말하자면 초신성 폭발 후 별의 중심핵이 극단적으로 압축되어 남아있는 상태이다. 여기서 더 압축되면 물질이 붕괴해 블랙홀이 만들어집니다.중성자별은 거의 대부분이 순전하가 없고 양성자보다 약간 더 무거운 핵자인 중성자로 구성되어 있습니다.
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우리나라 한라산, 백두산, 울릉도 이외에 화산이 더 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.한반도는 중생대에 화산활동이 활발했지만 풍화·침식으로 인해 당시의 모습은 찾아보기 어렵습니다. 현재는 백두산과 그 주변의 용암대지, 철원·평강·신계·곡산의 용암대지, 제주도·울릉도 등에서 화산지형을 볼 수 있는데 주로 제4기 플라이스토세의 화산활동에 의해 형성된 것들입니다.
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유리병안에 성냥을 넣고 계란을 얹으면 계란이 빨려드가는 이유가뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.병안에 성냥불을 넣으면 병안의 온도가 올라가게 되고, 병안의 공기가 뜨거워지면서 부피가 팽창하게 됩니다.껍질을 벗긴 삶은 계란을 병입구에 올려놓으면 병안의 불이 꺼지면서 내부온도가 내려가게 되고 공기가 다시 수축하여 병내부로 공기를 빨아들이려고 하지만 계란이 막고 있어 계란채로 빨아당기게 됩니다.병을 뜨겁게 달구시면 그 주변의 기압의 팽창으로 상대적으로 작은 계란의 부피가 줄어들게 됩니다.그렇기 때문에 계란의 크기가 일시적으로 작아져서 빼실수 있습니다.
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밀물 썰물의 원리가 달 때문이라는데
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구에서 바깥쪽으로 쏠리는 원심력은 모든 방향에서 같지만, 달 쪽을 향한 인력은 달의 중심을 향하므로 방향이 있게 됩니다. 그래서 지구에서는 달을 마주보는 편에서의 인력과 반대편에서의 인력의 차가 발생하고, 그 인력에 이끌려 지구와 달이 마주 보는 부분으로 지구의 바닷물이 모이게 됩니다. 그리고 지구와 달이 마주 보는 부분의 반대쪽에도 원심력에 의하여 바닷물이 부풀어 오릅니다. 그 결과, 달이 당기는 부분과 그 반대편이 밀물이 되고 그 외의 부분은 물이 빠져나가 수심이 얕아지는 썰물이 됩니다. 지구는 하루에 한 바퀴 자전하기 때문에 달의 인력과 지구의 원심력에 의해 하루에 두 번의 밀물이 나타나게 됩니다.
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여름에 건물 내부 천정에 있는 소방감지기 오동작이 자주 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.장마철이나 집중호우가 잦은 여름에 이처럼 소방감지기의 오작동이 잦은 이유는 습기로 인해 기기가 신호를 잘못 판단하기 때문입니다.소방감지기는 연기·불꽃 등으로 화재를 감지하는 감지기, 감지기가 보낸 신호를 받아 전달하는 수신기, 수신기에서 신호를 받아 경보를 울리는 경보기로 이뤄져 있습니다. 여름철 소방감지기가 잘못 울리는 경우는 감지기가 습기로 인해 내부에 서린 김을 연기로 인식하거나, 수신기 안에 스며든 빗물이 누전을 일으켜 화재 신호를 보내는 경우가 대부분입니다.
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무선 충전기는 어떤 과학적인 원리로 작동하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.무선충전 방식은 크게 두가지 입니다.첫째로 전자기 유도방식입니다. 보통 많은 무선충전기 제품이 이러한 전자기유도원리를 이용한 제품입니다. 충전기에 전원이 인가되면 충전기 안에 있는 코일에서 전자기장이 발생합니다. 그리고 기기에 내장된 전력수신기, 즉 전력을 수신할 수 있는 2차코일에서 전력을 수신하는 원리입니다.전자기 유도방식의 장점은 코일을 소형화하기 쉽고 인체 무해하다는 점입니다.단점은 충전기와 충전하고자하는 기기가 근거리에 있을 때만 가능하다는 것 입니다.두번째는 자기공진방식 입니다. 이는 자기공진원리를 이용하였습니다. 가장 큰 장점은 1m 이내 반경으로 무선 충전이 가능하다는 점입니다.단점은 코일을 설계하는 것이 아주 어렵고, 인체에 유해하다는 것 입니다. 여기서 인체의 유해함이라는 문제점을 해결한다면 짧은 거리의 한계를 극복할 수 있는 돌파구가 될 것 입니다.
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