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답변 내역

과속단속장비가 밤에도 측정을 할 수 있는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.과속단속 카메라의 원리는 도로에 매설되어 있는 '감지선(루프 검지기)'를 활용합니다. 이를 '루프식 검지 방식'이라 부르는데, 감지선은 카메라와 약 20~30m 간격을 두고 설치되어 있고, 자동차가 각 센서를 지나가면 차량의 이동시간을 측정해 주행 속도를 계산합니다. 따라서 과속단속 카메라는 밤낮의 영향을 받지 않습니다.
학문 / 토목공학
23.10.18
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야구공의 실밥에도 과학적 원리가 있다는 말을 들어서요. 어떤건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다. 야구공의 앞쪽은 공기의 저항에 부딪히고, 뒤쪽은 압력의 소용돌이가 발생합니다. 이런 규칙적인 흐름을 방해하는 것이 공의 실밥입니다. 108개의 실밥은 공기의 흐름을 불규칙하게 만들어 뒤쪽의 압력을 낮춰 공기의 저항이 줄어들게 됩니다.야구공 실밥은 타자보다는 투수들에게 더 고마운 존재입니다. 바로 '마그누스 효과'에 의해 공에 변화를 줄 수 있기 때문이지요. 한쪽 방향에 회전력을 가하면 공기저항을 받아 압력이 높아지고, 반대 방향은 상대적으로 압력이 낮아집니다. 이때 공 주변에 생기는 압력 차에 따라 공은 압력이 낮은 방향으로 휘면서 변화구가 만들어지는 것이지요.
학문 / 물리
23.10.18
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자율주행 차량이 사고를 내면 누구 책임인가요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.현행법상으로는 자율주행 시 사고가 발생하면 자율주행차 보유자가 1차적인 책임을 부담해야 합니다. 현행의 운전자 책임 원칙이 자율주행차에도 그대로 적용되는 것입니다.
학문 / 기계공학
23.10.18
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건물을 지을 때 사용되는 시멘트는 어떻게 만들어 지나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.시멘트란 토목과 건축에서 접합제로 사용되는 재료를 말합니다. 시멘트는 회색가루의 형태를 띄며 보통 진흙이 섞인 석회석을 주원료합니다. 여기에 소량의 석고를 넣어서 가루로 만든 것이 시멘트입니다. 시멘트는 주로 모래와 자갈 등과 혼합해 물에 반죽하면 우리가 아는 콘크리트가 됩니다. 시멘트가 제조되는 공정은 석회질 원료, 점토질 원료, 규산질 원료, 산화철 원료를 혼합 분쇄해 만들어진 조합원료를 소성로에서 소성해 클링커를 생산하고, 이 클링커에 응결지연제인 석고를 첨가하여 재분쇄합니다. 시멘트의 제조공정을 하나씩 살펴보면 대략 아래와 같은 순서로 만들어집니다. 우리나라의 최초의 시멘트 회사는 1956년 시멘트 민영기업으로 삼척 시멘트(주) 설립하였고, 12월에 동양 시멘트에 합병되었습니다.
학문 / 토목공학
23.10.18
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지구상에 있는 동물 중 후각이 가장 발달한 동물은 어떤 동물인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.후각은 동물이 가진 많은 감각 중 하나이며 다른 감각보다 유난히 후각 발달로 유명 동물들이 있습니다. 후각은 공기 중에 전해지는 분자를 분석하고 탐지하여 비강에 있는 후각구로 전달됩니다. 후각구는 후각 정보 처리에 핵심 역할을 하여 먹이나 포식자를 발견하는 데 도움이 되지요. 다양한 후각 수용기가 작용하여 수많은 물질을 분석하는데 후각이 발달한 동물은 냄새 분자를 처리할 수 있는 다양한 후각 수용체 유전자가 있기 때문입다. 후각이 발달한 동물로 아프리카 코끼리가 있습니다. 아프리카 코끼리는 후각 수용기를 구성하는 1,948개의 유전자를 가지고 있는데 손 대신 사용하는 긴 코 덕분에 후각이 유달리 예민하다고 합니다. 둘째로 쥐와 생쥐는 야행성 설치류로 시력이 나빠서 후각에 의존하여 활동합니다. 쥐는 1,207개, 생쥐는 1,130개의 후각 유전자가 있습니다. 후각 유전자를 1,186개나 가진 소는 냄새로 무려 10km 밖에 있는 먹이 냄새와 포식자의 채취를 감지할 만큼 후각이 발달한 초식 동물입니다. 소와 마찬가지로 포식자의 위협을 많이 받는 말도 후각이 발달했는데, 말은 1,066개의 후각 유전자가 있어서 지하 수원을 잘 찾기 때문에 사막에서도 생존율이 높습니다. 개의 후각이 발달했다는 이야기는 누구나 들어봤을 것입니다. 하지만 개의 후각 유전자는 겨우 811개밖에 되지 않아 코끼리에 비하면 매우 적은 숫자지만 396개인 인간의 후각 유전자에 비하면 무려 두 배나 되지요. 인간이 후각이 가장 발달되지 않은 동물입니다.
학문 / 생물·생명
23.10.18
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헬리콥터는 어떤 원리로 하늘을 날 수 있는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.일반 항공기는 엔진의 힘으로 앞으로 빠르게 전진하면서 날개에 양력을 얻지만, 헬리콥터는 로터를 빠르게 회전시켜서 양력을 얻는 것이지요. 유선형의 블레이드가 빠르게 회전하면 블레이드 아래쪽의 압력이 높아지면서 상대적으로 압력이 낮은 위쪽으로 블레이드를 밀어 올리게 됩니다. 비행이 가능한 헬리콥터가 최초로 이륙하는데 성공한 것은 1937년 하인리히 포케가 개발한 포케 울프 Fw 61기였습니다. 1939년 러시아에서 미합중국으로 망명한 이골 시콜스키는 단식 로터에 꼬리 회전익을 갖춘 오늘날의 반토크 테일로터 형식의 기초가 된 VS-300을 개발, 첫 비행하였습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.10.18
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롤러코스터의 과학적 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.롤러코스터는 과학적으로 이야기하자면 높은 곳에서 낮은 곳으로 물체가 이동하면서, 즉 그 위치에너지가 운동에너지로 바뀌면서 물체가 움직이며, 거꾸로 되어있어도 떨어지지 않고 원운동하는 원리를 이용한 것입니다. 하늘을 향해 공을 던졌을 때 최고점에서의 공은 그 높은 위치만큼 위치에 따른 에너지를 가지고 있다고 볼 수 있으며 반대로 운동에너지는 제로의 상태라고 볼 수 있습니다. 다시 공이 떨어질 때를 생각하면 높이가 낮아짐에 따라 위치에너지는 점점 감소하면서 떨어지는 속도가 빨라져 운동에너지는 증가하게 됩니다. 이는 구심력과 원심력이 작용하기 때문입니다. 즉 실이 매어져 회전하고 있는 물체는 원의 중심점에 구심력이라는 힘이 작용합니다. 또 이와 반대되는 힘으로 물체가 바깥쪽으로 튀어나가려고 하는 원심력이 작용하는데 이 두 힘은 평행을 이룹니다.롤러코스터에 탑승하고 있는 사람도 궤도 열차의 회전에 의해 회전하는 원바깥으로 밀려나는 힘을 받는데 이 힘이 거꾸로 된 상태에서도 밑으로 떨어지지 않게 해주는 것입니다. 이때 열차의 속도는 계산에 의해 규정된 속도이어야 하며 너무 늦게 돌면 떨어지게 되고, 또 빠르면 타고 있는 사람이 바깥쪽으로 향하는 힘이 너무 세 큰 중력을 받게 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.10.18
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화학에서 방사선과 방사능의 차이점은 무엇인가요? 방사선과 방사능의 위험성과 이용 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.흔히들 방사선과 방사능을 혼돈하여 생각하기 쉽습니다. 방사선은 방사성 물질이 내는 에너지 흐름이었다면, 방사능은 말 그대로 방사성 물질의 능력, 즉, 방사성 물질이 방사선을 내는 강도를 뜻한다. 방사선은 에너지의 흐름이기 때문에 눈에 보이지도 않으며, 냄새나 맛도 없습니다. 다량의 전리 방사선량은 혈구 생성을 감소시키고 소화관을 손상시켜 급성 질병을 유발할 수 있습니다. 또한, 매우 다량의 전리 방사선량은 심장과 혈관(심혈관계), 뇌, 피부를 손상시킬 수 있습니다. 다량 및 매우 다량의 선량으로 인한 방사선 손상을 조직 반응이라 부릅니다. 방사성 물질의 방사선 노출량 정도에 따라 다르기는 하지만 뇌 등 중추신경계 장애, 위나 대장 등의 소화관 출혈, 골수 등 조혈기관의 기능 저하가 나타날 수 있습니다. 이런 증상이 나타나면 사망할 가능성이 높은 것으로 알려져 있습니다. 만약 생존하게 되면 6~8주에 걸쳐서 회복기에 들어갈 수 있지만, 그렇다고 해도 안심할 수 없죠. 짧게는 10년에서 길게는 30년 뒤에 백혈병, 갑상선암, 유방암, 폐암, 피부암 등 각종 암이 생길 수 있기 때문입니다.
학문 / 화학공학
23.10.18
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공기 역학이라는 말은 어떤 것을 보고 알수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.자동차는 결국 공기의 힘과 흐름을 다루는 학문을 적극 활용해서 디자인 할 수밖에 없는데, 그것이 바로 ‘공기 역학’입니다. 이 공기 역학이 적용되는 부분을 알아 보겠습니다. 주행 중인 자동차에 바람으로 인한 공기저항이 생기면서 저항력이 발생합니다. 쉽게 말하자면 ‘맞바람’이죠. 이 맞바람이 강해지면 비바람 치는 날 우산 쓰고 가기 힘든 느낌처럼, 자동차가 앞으로 나아가는데 큰 방해를 받게 됩니다. 때문에 자동차의 앞면은 최대한 바람과 맞닿는 면적을 최소화하는 디자인을 선택하게 되는데, 특히 보행자의 안전과 공기 저항을 고려하게 됩니다. 요즘 차량들의 앞면을 보면 둥그렇고 비교적 날렵한 모습인데, 이 부분이 공기 역학을 고려한 디자인이다. 이외에도 범퍼 에어덕트를 통해 바람의 흐름을 최대한 흘려보내 저항을 최소화하고 있습니다.
학문 / 기계공학
23.10.18
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생명공학에서 혈액의 성분과 기능은 무엇입니까?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.혈액은 액체 성분인 혈장과 세포 성분인 혈구로 구성되어 있습니다. 혈장은 모든 혈액 세포를 보유하고 있는 혈액의 옅은 노란색 액체 부분입니다. 전체 혈액의 절반 이상을 차지하며, 혈장은 물, 영양소, 미네랄, 약물 및 호르몬을 몸 전체로 이동시키는 데 도움이 됩니다. 혈구는 다시 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 이루어져 있습니다. 백혈구는 몸 밖에서 들어온 세균을 잡아먹는 식균 작용을 하며, 혈소판은 출혈이 있을 때 혈액을 응고시키는 초기 반응에 관계합니다.
학문 / 생물·생명
23.10.18
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