안녕하세요. 옥성민 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 빛의 파장대에 따른 에너지 크기가 궁금합니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.빛이 전달하는 에너지의 양은 빛의 파장과 직접적인 관련이 있습니다. 이 관계는 다음 방정식으로 설명됩니다.E=hc(1/λ)어디:E는 광자(빛입자)의 에너지이며,h는 플랑크 상수(6.62607015×10−346.62607015 × 10^{-34}6.62607015×10−34줄 초)입니다.c는 진공에서 빛의 속도(초당 299,792,458299,792,458299,792,458미터)이며,λ(람다)는 빛의 파장입니다.이 방정식에서 다음과 같은 관계를 볼 수 있습니다.더 짧은 파장(더 높은 주파수):파장이 짧은 빛은 주파수가 높기 때문에 에너지가 높습니다. 파장이 감소하면 주파수는 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다.자외선(UV)은 가시광선이나 적외선에 비해 파장이 짧고 주파수가 높아 에너지가 더 높습니다.더 긴 파장(더 낮은 주파수):파장이 긴 빛은 주파수가 낮기 때문에 에너지가 낮습니다.적외선(IR)은 가시광선이나 자외선에 비해 파장이 길고 주파수가 낮아 에너지가 약합니다.요약하면, 빛이 전달하는 에너지의 양은 빛의 파장에 반비례합니다. 파장이 짧을수록 에너지 준위가 높아지고, 파장이 길수록 에너지 준위가 낮아집니다. 이 관계는 UV 복사의 손상 효과부터 적외선 복사의 따뜻함 특성에 이르기까지 다양한 유형의 빛의 특성과 효과를 이해하는 데 중요합니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 전기차에 불이나면 끄기 어렵다던데 왜 그런가여??
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.전기 자동차(EV)는 배터리, 전기 시스템 등 몇 가지 고유한 특성을 갖고 있지만 안전을 염두에 두고 설계되었습니다.전기 자동차 화재에 대한 우려와 관련하여 다음과 같은 정보가 있습니다.화재 안전:전기차 배터리는 일반적으로 스마트폰이나 노트북에 사용되는 배터리와 마찬가지로 리튬이온 기술로 제작됩니다. 리튬 이온 배터리는 일반적으로 안전하지만 손상되거나 극한 조건에 노출되면 화재가 발생할 수 있습니다.사고나 열폭주(드물게 배터리가 과열되어 화재가 발생하는 경우)가 발생하는 경우, 전기차 배터리의 화재를 소화하는 것이 어려울 수 있습니다. 리튬이온 배터리 화재는 진화된 후에도 다시 불이 붙을 수 있어 전문적인 소방기술과 장비가 필요할 수 있기 때문이다.소방관은 전기 자동차 화재 처리 훈련을 받고, 소방서는 이러한 사고에 대응하기 위한 프로토콜과 자원을 갖추고 있습니다. 열 폭주를 방지하기 위해 배터리를 냉각하거나 화재를 진압하기 위해 특수 폼을 사용하는 등의 기술을 사용할 수 있습니다.비상 대응:현대 전기 자동차에는 화재 위험을 완화하고 충돌 시 탑승자의 안전을 보장하기 위한 안전 기능과 시스템이 장착되어 있습니다. 여기에는 충돌 센서, 배터리 관리 시스템 및 배터리 팩을 보호하기 위한 구조적 보강재가 포함됩니다.전기차는 충돌사고 발생 시 고전압 배터리가 자동으로 분리되어 전기적 위험 및 화재 위험을 줄일 수 있도록 설계되어 있습니다.또한 전기 자동차에는 화재 확산을 억제하고 완화하기 위해 내화 장벽 및 자재 등 화재 진압 시스템이 탑재되어 있습니다.현재 아이오닉관련 화재 사고가 발생한 적 있으니 그것을 감안하시고 구매하시길 바랍니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 적외선 자외선은 어떻게 구별되는지?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.적외선(IR)과 자외선(UV)은 모두 전자기 방사선의 형태이지만 파장, 에너지 수준, 물질에 미치는 영향이 다릅니다. 구별 방법은 다음과 같습니다.파장:적외선(Infrared Radiation): 적외선은 가시광선보다 더 긴 파장을 가지며, 전자기 스펙트럼상 약 700나노미터(nm)에서 1밀리미터(mm)에 이른다. 일반적으로 파장에 따라 근적외선(NIR), 중적외선(MIR), 원적외선(FIR)의 세 가지 범주로 나뉩니다.자외선: 자외선은 가시광선보다 짧은 파장을 가지며, 전자기 스펙트럼상 약 10나노미터(nm)에서 400나노미터(nm)에 이릅니다. UV 방사선은 일반적으로 파장에 따라 UVA(장파), UVB(중파), UVC(단파)의 세 가지 주요 범주로 나뉩니다.간단히 표현하면적외선(IR)은 따뜻한 물체에서 느끼는 열과 같습니다. 파장이 길어 리모컨이나 열을 볼 수 있는 카메라 등에 자주 사용됩니다.자외선(UV) 광선은 햇볕에 화상을 입힐 수 있는 햇빛과 같습니다. 파장이 짧아 눈에 보이지 않지만 너무 많이 노출되면 피부와 눈이 손상될 수 있습니다.따라서 IR 광선을 따뜻한 열선으로 생각하고, UV 광선을 눈에 보이지 않는 일광화상 광선으로 생각하십시오. 둘 다 빛의 유형이지만 파장과 에너지 수준으로 인해 우리와 우리 주변 세계에 서로 다른 영향을 미칩니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 대륙지각위에 있는 한국에서 지진이 발생하는 이유는?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.한국은 주로 안정된 대륙 지각에 위치해 있지만 여전히 지진 활동이 일어나고 간헐적으로 지진이 발생합니다. 한국에서 지진이 발생하는 가장 큰 원인은 해당 지역에 활동단층이 존재하기 때문입니다. 더 자세한 설명은 다음과 같습니다.판내 응력: 한국은 유라시아판 내부에 위치하더라도 여전히 지각 내 응력과 변형을 일으킬 수 있는 지각력의 영향을 받고 있습니다. 이러한 판내 응력은 지각에 단층과 균열을 형성할 수 있으며, 이는 결국 파열되어 지진을 일으킬 수 있습니다.국지적 단층: 한국은 지진을 일으킬 수 있는 옥천 단층과 양산 단층을 포함하여 여러 단층계가 교차하고 있습니다. 이러한 단층은 지각판의 충돌, 산맥의 형성, 고대 단층의 재활성화 등 복잡한 지질학적 과정의 결과입니다.유도된 지진: 채굴, 저수지로 인한 지진(댐 뒤의 큰 저수지 채우기로 인해), 지열 에너지 추출과 같은 인간 활동도 이전에는 드물었던 지역에서 지진을 유발할 수 있습니다. 유도지진은 다른 일부 지역만큼 한국에서 흔하지는 않지만 특정 상황에서는 여전히 지진 활동에 기여할 수 있습니다.지역적 구조적 환경: 한국은 유라시아판의 안정된 내부에 위치하지만 경계를 따라 구조적 상호작용의 영향을 받습니다. 한반도 동쪽 유라시아판 아래로 태평양판이 섭입되고, 남서쪽 유라시아판과 인도판이 충돌하는 현상은 한반도 내 응력 분포와 지진 활동에 간접적으로 영향을 미칠 수 있다.전반적으로 한국은 일본처럼 판경계 근처에 위치하지는 않지만 활동단층, 판내 응력, 지역적 구조적 상호작용으로 인해 여전히 지진을 경험하고 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
전기·전자
Q. 선풍기 날개는 정말 사람 손가락을 자를 힘이 있나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.손가락이 잘릴정도라면 매우 빠른 팬 속도와 팬이 손가락을 자를만큼 날카로워야 할 텐데요. 요즘 시중의 선풍기 날개는 플라스틱으로 되어 있으며 그렇게 날카롭지도 않아 잘릴 만큼은 되지 않으나, 선풍기 날개에 손가락이 부딧힐 경우 충분히 골절상의 충격은 있으니 주의하시기 바랍니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 레몬티를 먹을라고 가루에 뜨거운물을 넣으니깐 거품이 엄청나게 나오는데 그 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.가루와 뜨거운 물을 섞어 레몬차를 만들 때 눈에 보이는 거품은 대부분 물에서 나오는 가스와 가루에서 일어나는 반응이라는 두 가지 요인에 의해 발생합니다.가스 배출: 뜨거운 물은 찬 물보다 가스를 적게 보유할 수 있습니다. 그래서 가루에 뜨거운 물을 넣으면 물에 녹아 있던 가스 중 일부가 빠져나가기 시작합니다. 이는 탄산음료 캔을 열었을 때 거품이 나오는 것과 유사합니다.분말의 반응: 사용하는 분말에는 물과 반응하여 가스를 방출하는 성분이 있을 수 있습니다. 예를 들어, 가루에 구연산이나 거품을 만드는 다른 물질이 포함되어 있으면 물과 반응하여 거품이 생길 수 있습니다.가루와 뜨거운 물을 섞으면 모든 것이 휘저어지면서 거품이 퍼지게 됩니다. 따라서 레몬 차에서 볼 수 있는 거품은 물에서 나오는 가스와 분말에서 일어나는 반응이 혼합된 것입니다. 그것은 당신의 컵에 작은 탄산 파티와 같습니다!답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 전기 1MWh 생산 시 온실가스 배출이 적은 에너지원 순서에 대해 문의 드립니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.다음은 생산된 전력 1MWh(메가와트시)당 온실가스(GHG) 배출량을 기준으로 나열된 에너지원의 순위입니다.원자력 에너지: 원자력 발전소는 핵분열이라는 과정을 통해 우라늄 원자를 분해하여 전기를 생산합니다. 원자력은 발전 과정에서 온실가스(GHG)를 배출하지 않기 때문에 저탄소 에너지원으로 꼽힌다. 우라늄 채굴 및 가공과 같은 원자력 발전과 관련된 배출이 있지만 화석 연료 기반 에너지원에 비해 상대적으로 적습니다.태양 에너지: 태양광 발전은 광전지(PV) 패널이나 집광형 태양광 발전(CSP) 시스템을 사용하여 햇빛을 전기로 변환하여 전기를 생산합니다. 태양 에너지는 운영 중 온실가스 배출이 매우 낮은 재생 에너지원으로 간주됩니다. 그러나 태양광 패널의 제조, 운송, 설치 및 생산 시 특정 재료의 사용과 관련된 배출이 있습니다. 전반적으로 태양에너지는 석탄이나 천연가스 등 화석연료 기반 에너지원에 비해 온실가스 배출량이 현저히 낮지만, 전체 수명주기 동안 원자력 에너지에 비해 배출량이 약간 더 높을 수 있습니다.LNG(액화천연가스): 천연가스는 강력한 온실가스인 메탄을 주성분으로 하는 화석연료입니다. 발전을 위해 연소할 때 천연가스는 석탄이나 석유에 비해 온실가스 배출이 적습니다. 그러나 천연가스 연소는 비록 석탄이나 석유보다 낮은 수준이지만 여전히 CO2 배출을 발생시킵니다. 또한 천연가스의 추출, 처리, 운송뿐만 아니라 공급망 전반에 걸친 메탄 누출과 관련된 배출도 있습니다. 천연가스는 석탄이나 석유보다 깨끗한 것으로 간주되지만, 일반적으로 생산되는 전력 단위당 원자력이나 태양에너지에 비해 온실가스 배출량이 더 높습니다.따라서 생산된 전기 1MWh당 온실가스 배출량이 가장 적은 것부터 가장 많은 것 순으로 1) 원자력 에너지, 2) 태양 에너지, 3) LNG 순입니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
전기·전자
Q. 우리나라 전체 전력생산량 관련 질문 드립니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.위 표는 통게청에서 발표한 전체 전력량입니다. 2022년 기준 원력 화력 외 기타 전력량을 합산한 결과 합계는 594,400Gwh입니다.도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 대륙이 인위적으로 바다밑으로 가라앚는 것이 가능한가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.네 가능합니다. 우리가 건물을 짓는 토양 밑에는 많은 양의 지하수가 있습니다. 그 지하수가 땅을 지지하는데 많은 부분을 차지 하기 때문에 그 지하수를 과도하게 사용하면 땅 및에 구멍이 생기게 됩니다. 그러면 땅이 지지하는 힘이 약해져서 건물이 무너질 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
기계공학
Q. AI인공지능이 학습과 추론을 어떤게 다른 과정을 거치고 어떤 부분이 더 어려운건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.실제로 인공지능(AI)은 학습과 추론을 위한 다양한 방법과 프로세스를 포괄하며, 기술 선택은 특정 작업에 따라 달라지는 경우가 많습니다. 다음은 몇 가지 주요 접근 방식과 차이점에 대한 간략한 개요입니다.지도 학습:지도 학습에서 AI 모델은 레이블이 지정된 데이터로부터 학습합니다. 여기서 각 입력은 해당 출력 또는 대상과 연결됩니다.AI 모델은 예측 출력과 실제 목표 간의 차이를 측정하는 사전 정의된 손실 함수를 최소화하여 입력을 출력으로 매핑하는 방법을 학습합니다.지도 학습 작업의 예로는 이미지 분류, 음성 인식, 회귀 등이 있습니다.비지도 학습:비지도 학습에는 라벨이 지정되지 않은 데이터에 대한 AI 모델 교육이 포함되며, 여기서 목표는 명시적인 지침 없이 데이터 내의 패턴이나 구조를 발견하는 것입니다.클러스터링, 차원 축소, 생성 모델링은 일반적인 비지도 학습 기술입니다.비지도 학습은 이상 탐지, 데이터 압축, 탐색적 데이터 분석 등의 작업에 사용될 수 있습니다.강화 학습:강화 학습은 에이전트가 조치를 취하고 보상이나 처벌의 형태로 피드백을 받아 환경과 상호 작용하는 방법을 배우는 학습 유형입니다.에이전트는 다양한 행동을 탐색하고 결과로부터 학습함으로써 시간이 지남에 따라 누적 보상을 최대화하는 방법을 학습합니다.강화학습은 은 로봇 공학, 게임 플레이, 자율 시스템과 같은 분야에 응용됩니다.상징적 추론:상징적 추론은 추론, 추론, 문제 해결과 같은 작업을 수행하기 위해 기호와 논리적 규칙을 조작하는 것을 포함합니다.전문가 시스템, 지식 그래프, 규칙 기반 시스템은 상징적 추론 접근법의 예입니다.상징적 추론은 명시적인 규칙과 지식을 사용할 수 있는 영역에서 자주 사용됩니다.어느 부분이 더 어려운지는 작업 복잡성, 레이블이 지정된 데이터의 가용성, 도메인별 과제 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 예를 들어:지도 학습은 레이블이 지정된 데이터가 풍부하고 작업이 매핑 문제로 쉽게 구성될 수 있을 때 더 간단할 수 있습니다.비지도 학습은 레이블이 지정되지 않은 데이터에 내재된 모호성과 의미 있는 패턴을 발견해야 하기 때문에 어려울 수 있습니다.강화 학습은 보상 기능 설계, 탐색-이용 트레이드오프 처리, 고차원 상태 및 행동 공간 처리에 어려움을 겪습니다.상징적 추론은 불확실성을 처리하고, 불완전하거나 잡음이 많은 데이터를 처리하고, 복잡한 영역으로 확장하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.전반적으로 각 접근 방식에는 고유한 장점과 단점이 있으며, 방법 선택은 해결하려는 문제의 특정 요구 사항과 제약 조건에 따라 달라집니다. 답변이 도움이 되길 바랍니다.