안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
전기·전자
Q. 블루투스는 어떤원리로 동작하는지가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 주파수 허용 범위: 블루투스는 2.4~2.4835 GHz의 주파수 대역을 사용합니다. 이 주파수 대역은 무선 통신에 사용할 수 있는 ISM주파수 대역 중 하나입니다.2. 주파수 분할 다중 접속: 블루투스 장치는 주파수를 일정한 간격으로 빠르게 변경하면서 통신을 합니다. 이렇게 함으로써 다른 장치들과의 간섭을 줄이고, 안정적인 통신을 가능하게 합니다.3. 짧은 거리 통신: 블루투스는 일반적으로 짧은 거리 통신에 사용됩니다. 일반적으로 약 10미터 이내에서 안정적인 통신이 가능하며, 최신 기술에서는 더 긴 거리를 지원하기도 합니다.4. 통신 프로토콜: 블루투스 장치는 표준화된 통신 프로토콜을 사용하여 데이터를 주고받습니다. 이를 통해 다양한 기기 간에 호환성을 유지하면서 통신이 가능합니다.
화학
Q. 원자력발전이 폐기물을 생성하는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 사용된 핵연료: 원자력 발전소에서 사용된 핵연료는 핵분열이 일어나면서 방사성 물질로 변합니다. 이런 방사성 물질은 일정 기간 동안 방사능을 유지하며 폐기물로 처리되어야 합니다.2. 중간 수준 폐기물: 핵연료의 처리과정에서 발생하는 다양한 잔류물과 폐기물로, 일정 기간 동안 방사능을 가지고 있습니다. 이러한 폐기물은 안정화 및 보관이 필요합니다.3. 고준위 폐기물: 핵연료의 사용 후 발생하는 가장 방사능이 강한 폐기물입니다. 이러한 폐기물은 매우 오래 동안 방사능을 유지하므로 안전한 보관 및 관리가 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에서 만약 달이 없다면 어찌되나요??
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 조태 변화: 달은 지구의 조태를 조절하는 역할을 합니다. 달의 중력은 지구의 해와 조력을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다. 달이 없으면 조력의 크기와 패턴이 변하게 되어 조태 변화가 다르게 나타날 수 있습니다.2. 해일 변화: 달은 해일을 조절하는 역할을 합니다. 달의 중력에 의해 발생하는 조력은 해수의 수평 이동을 일으키는 원인 중 하나입니다. 달이 없으면 해일의 크기와 발생 빈도가 변화할 수 있습니다.3. 날씨 변화: 달은 조금은 대기의 움직임을 조절하는 역할을 합니다. 달의 중력은 대기의 흐름과 패턴에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 달이 없으면 날씨 패턴이 다소 변화할 수 있습니다.4. 생물 생태 변화: 달은 동식물의 번식, 이동, 행동 패턴 등에도 영향을 미칠 수 있습니다. 달의 변화에 따라 동식물의 생태계에 변화가 생길 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 눈과 비가 같이 내리는 것은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 상층의 추위: 상층 대기는 춥고, 지표면의 온도가 0°C 이하인 경우에는 눈이 내립니다. 수증기가 응축하여 얼음 결정으로 형성되고, 이 얼음 결정이 지면까지 내려와서 눈이 되는 것입니다.2. 대기 중의 온도 변화: 대기의 온도가 지표면과 가까워지면서 얼음 결정이 비로 녹아내리는 경우에는 눈과 비가 같이 내립니다. 이 경우에는 대기의 온도가 0°C 이하에서 0°C 이상으로 상승하면서 눈이 비로 변하는 것입니다.
전기·전자
Q. 전자기기가 무선으로 통신하는 원리 궁금해요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 전자기파 생성: 전자기파는 전자기장과 자기장의 조합으로 이루어져 있습니다. 전자기파는 전기 에너지를 주파수와 진폭을 갖는 전자기장의 변화로 변환해 생성됩니다.2. 변조: 전자기파를 전송하기 전에 정보를 전달하기 위해 변조 과정이 필요합니다. 변조는 전자기파의 특정한 특성을 변화시켜서 정보를 부여하는 과정으로, 주파수 변조또는 진폭 변조 등 다양한 방법이 사용됩니다.3. 전파: 변조된 전자기파는 안테나를 통해 공간으로 전파됩니다. 안테나는 전자기파를 발생시키고 수신하는 역할을 담당합니다. 전파는 공기를 통해 전파되며, 전자기파의 주파수에 따라 다른 범위의 전파가 가능합니다.4. 수신: 수신 측의 전자기파 수신기(라디오 등)는 안테나를 통해 전파를 수신합니다. 안테나는 전파를 받아들여 전기 신호로 변환합니다.5. 복조: 수신된 전기 신호는 복조 과정을 거쳐 원래의 정보로 복원됩니다. 복조는 변조된 전자기파의 특성을 해독하여 원래의 정보를 추출하는 과정입니다.6. 정보 전달: 복조된 정보는 수신 측의 전자기기에 전달되어 화면에 표시되거나 소리로 출력되는 등의 형태로 표현됩니다
생물·생명
Q. 우리가 소리를 들을 때, 소리 파동이 어떻게 귀로 전달되고 해석되는지 궁금해요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 발생: 소리는 물체나 매질에서 진동이 발생함으로써 생성됩니다. 예를 들어, 우리가 말할 때는 성대가 공기를 진동시키며 소리를 만듭니다.2. 전달: 소리 파동은 발생한 곳에서 주변 매질인 공기 등을 통해 전달됩니다. 소리 파동은 분자들 사이의 압축과 이완의 연속적인 변화로 구성되어 있습니다.3. 수신: 소리 파동은 귀에 도달하면 외이도를 통해 귀에 진입합니다. 외이도는 소리를 집중시켜 중이로 전달합니다.4. 변환: 중이에 도착한 소리 파동은 고주파와 저주파의 진동을 가진 소리로 변환됩니다. 이 변환은 중이에 있는 고주파와 저주파를 감지하는 구조인 고막에 의해 이루어집니다.5. 전달: 고막은 진동을 내부에 있는 세포로 전달하고, 세포는 이를 전기 신호로 변환합니다. 이러한 전기 신호는 청각신경을 통해 뇌로 전달됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 암흑물질 연구를 통해 알 수 있는 사실이 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 우주의 구조: 암흑물질은 우주의 대부분을 차지하고 있으며, 중력에 의해 보이는 물질을 조절하고 영향을 줍니다. 암흑물질의 존재로 인해 은하, 은하단 및 큰 구조의 형성과 운동이 가능해집니다.2. 중력의 역할: 암흑물질은 중력 상호작용을 통해 우주의 형성과 진화에 영향을 줍니다. 은하들이 서로 상호작용하고, 은하단이 형성되며, 은하 집단이 형성되는 등의 현상은 암흑물질의 중력에 의해 설명됩니다.3. 우주의 가속화: 암흑물질은 우주의 확장 속도에도 영향을 줍니다. 현재의 관측 결과에 따르면, 암흑물질의 중력은 우주의 확장을 가속화시키는 역할을 할 수 있다고 추정됩니다.
생물·생명
Q. 산성, 염기성을 확인하는 리트머스 종이는 누가 만든건가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.리트머스 종이는 화학 시험에 사용되는 종이로, 물질의 산성 또는 염기성 여부를 확인하는 데 사용됩니다. 리트머스 종이의 탄생은 오랜 역사를 가지고 있는데, 다음은 간단한 과정입니다:리트머스 종이는 16세기에 스웨덴의 화학자인 요한스 토르베리우스에 의해 발견되었습니다. 그는 지역에 자라는 리트머스 식물에서 산출된 분말로부터 이 종이를 만들어냈습니다. 리트머스 식물은 산성 또는 염기성 물질과 상호작용하여 색깔을 변화시키는 특성을 가지고 있었습니다.토르베리우스는 리트머스 식물에서 얻은 분말을 종이에 묻힌 후, 이 종이를 산성 또는 염기성 물질에 닿게 하였습니다. 그 결과, 산성 물질에 닿으면 붉은색으로 변하고, 염기성 물질에 닿으면 파란색으로 변하는 것을 관찰하였습니다.
생물·생명
Q. 화학 용어 중에 아비딘이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.아비딘은 화학 용어 중 하나로, 식물에서 발견되는 천연 색소 중 하나입니다. 주로 녹색 식물에서 발견되며, 광합성 과정에서 역할을 합니다. 아비딘은 염소핵산이라는 화합물로 구성되어 있으며, 엽록소와 밀접한 관련이 있습니다. 엽록소는 광합성에 필요한 빛을 흡수하는 역할을 하고, 아비딘은 엽록소를 보호하고 안정화시키는 역할을 합니다. 이를 통해 식물은 효율적인 광합성을 수행할 수 있습니다. 아비딘은 식물의 녹색 색상을 제공하며, 식물이 자라고 생존하는 데 중요한 역할을 합니다.
전기·전자
Q. 안경의 원리가 어떻게 되는지가 궁금합니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 굴절: 안경 렌즈는 굴절이라는 현상을 이용합니다. 렌즈는 특정한 곡률을 가지고 있어 빛이 렌즈를 통과할 때 굴절되어 경로를 바꿉니다. 이 굴절은 빛의 진행 방향을 바꾸고 초점을 조절하는 데 도움을 줍니다.2. 시력 보정: 안경을 사용하는 이유 중 하나는 시력 보정입니다. 렌즈는 눈의 굴절력을 보정하여 빛을 눈에 집중시킵니다. 눈의 굴절력이 약한 경우, 얇은 렌즈가 사용되어 빛을 직접적으로 집중시켜 멀리 있는 물체를 선명하게 보이도록 합니다. 눈의 굴절력이 강한 경우, 두꺼운 렌즈가 사용되어 빛을 흩뿌려 가까이 있는 물체를 선명하게 보이도록 합니다.3. 다양한 렌즈 종류: 안경은 다양한 시력 문제를 해결하기 위해 다양한 종류의 렌즈를 사용합니다. 근시(망원경 효과)를 보정하기 위해 음수 굴절력을 가진 렌즈를 사용하고, 원시를 보정하기 위해 양수 굴절력을 가진 렌즈를 사용합니다. 또한 사람들의 다양한 시력 조건과 안경 사용 목적에 따라 맞춤형 렌즈도 제작됩니다.