안녕하세요. 옥성민 전문가입니다.
전기·전자
Q. 양자역학에서 말하는 확률이 일반적 확률과 다른가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.확률은 여러번 사건이 시행되었을때, 특정 결과가 나올수 있는 횟수를 의미 합니다.양자역학에서의 확률은 예를 들면 어떤 원자핵을 전자가 돌고 있다고 하면 전자가 특정 영역에 존재할 확률을 계산하게 되는데, 이 확률 또한 여러번 관찰을 시행해서 그 영역에 전자가 존재하는 사건의 횟수를 말하는 것이므로, 우리가 일반적으로 받아들이는 확률의 개념과 물리학에서의 확률 개념은 비슷하다고 할 수 있습니다. 양자역학은 모든 것이 확률로 표현되며 불확정성의 원리에 의해 특정 양자의 위치와 속도를 동시에 정확하게 알 수 없다는 것이 증명되었으므로, 확률로써 표현할 수 밖에 없는 학문인 것입니다. 그래서 모든 것이 계산가능하다고 판단한 아인슈타인은 양자역학을 부정하였습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
물리
Q. 물리학과 밀접한 다른 학문은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.물리학과 수학은 모든 이과학문의 근본이 됩니다. 화학은 모든 화학적 특성이 나오는 근본원리가 물리학에서 밝힌 원자의 구조, 전자의 공유결합 등으로 표현가능하기 때문에 화학을 깊이 파고 들수록 물리학의 이론에 의해 현상을 밝혀낼 수 있습니다.생명학도 또한 생명체 내부에서 발생하는 화학적 물리적 변화를 주변 환경과 연계하여 밝혀내는 학문인데, 생명공학 또한 화학에 근거 하고 화학도 물리학에 근거 하므로 화학, 생물학은 겉으로 보기에 물리학과 연관이 없어 보이지만, 모두 물리학에의해 밝혀질 수 있는 학문입니다. 또한 수학도 물리학을 표현하는데 없어서는 안되는 학문이므로 수학 물리학은 모든 이학 공학의 근본이 됩니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 양말이 구멍이 신발과의 마찰력을 통해 나는 것 또한 과학적 식으로 펴현이 가능할까요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.네 식을 복잡하게 표현하면 너무 어려워질것 같아서 간단히 표현해 드립니다.몸이 걸을때 발생하는 가속도가 있고 이 가속도를 생성하기 위해서 필요한 다리힘 F = m( 체중 질량) * a(몸의 가속력) 으로 표현 됩니다. 작용 반작용 법칙에 의해서 양말에 받는 마찰력과 다리힘이 같아야 몸이 밀리지 않고 앞으로 전진할 수 있기 때문에 양말에 작용하는 마찰력이 F=m(체중질량) * a(몸의 가속력)이 됩니다. 만약 정지해 있다가 움직이려고 한다면, F(양말의 마찰력) = u(양말의 정지 마찰계수) * N(수직항력이 되고, 수직항력은 m(몸의 질량)*g(중력 가속도) 이므로, 최종적으로 아래와 같이 표현가능합니다.F = m(체중질량) * a(몸의 가속도) = u(양말의 정지마찰계수) * m(몸의 질량)*g(중력가속도)도움이 되길 바랍니다.
기계공학
Q. 빈 공간이 있어야 차가운 온도유지가 더 잘되나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.공기는 비열이 낮습니다 즉 빨리 식습니다. 아이스 박스내에 물주머니를 넣는것도 비열이 커서 빨리 식지 않게 되기 때문입니다 따라서 아이스 박스에 물주머니를 넣어 빈공간이 적게 한다면 온도 유지에 도움이 됩니다. 답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 한 물질을 원자로 만들고 새로 붙였을시 원하는 물질 생성이 가능할까요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.네 일단은 원자론에 의하면 모든 원자는 양성자와 중성자 갯수에 의해서 생성됩니다 따라서 중성자와 양성자의 갯수를 임의로 붙일수 잇다면 원하는 물질을 생성 가능할수 있습니다. 답변이 도움이 되길 바랍니다
지구과학·천문우주
Q. 바다에서 민물과 썰물이 생기는 이유는 먼가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.달이 지구 주변을 공전하면서, 달이 지구 바다의 물을 당기게 되는데 그 힘에 의해서 바닷물이 해변가로 들어오면 밀물이 되고 물이 바깥으로 빠져나가면 썰물이 됩니다 답변이 도움이 되길 바랍니다.
물리
Q. 파장에 따라서 주파수가 정해져있나요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.보통 파장은 전자기파의 한 주기의 전파되는 길이를 뜻합니다. 즉 한번 진동할 때 얼마나 이동하는가 이죠, 하지만 이 진동수는 매질에 따라 달라지지 않습니다. 그러나 파장은 매질에 따라 달라집니다. 전파의 속도는 진동수 * 파장 이므로, 파장이 달라지면 전파의 속도도 달라지는 것입니다. 위의 표에서 매질을 기준으로 주파수를 정한것이 아니며, 전파의 진동수에 따른 성질이 변하는데, 그 진동수에 따른 성질과 사용처를 명시한 표입니다. 즉 진공이나 물에서나 전파의 진동수는 일정합니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
전기·전자
Q. 4700mAh 배터리를 충전하면 전기비는 얼마나 나올까요,
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.4700mAh배터리는 비유하자면 4.7A의 전류가 1시간동안 흐르는 전류량입니다. 핸드폰 충전시 보통 5.0v의 전압이 사용되므로 사용되는 전력량은 4.7 * 5 W = 23.5W이므로, 한국 가정 기준으로 1Kwh당 150원의 전기요금이 부과됩니다. 따라서 휴대폰 배터리를 가정에서 충전한다면 충전비는 매우 미미할 것입니다.일본에서는 전기료가 한국보다 40%정도 비싸다고 가정하면 1Kwh당 250원 정도이고, 휴대폰 충전 전력은 0.0235w이므로 충전시의 효율을 감안하더라도 돈으로 환산하면 100원 이하가 될 것같습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 해수담수화에서 이산화탄소를 줄이는 법이 뭐가 있을까요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.역삼투(RO) 및 증발과 같은 해수 담수화 공정에서 이산화탄소(CO2)가 발생하는 주요 원인은 다음과 같습니다.화학 반응: 담수화 공정 중에 특정 화학 반응이 발생하여 CO2가 방출될 수 있습니다. 예를 들어, 역삼투 공정에서 탄산(CO2와 물의 결합으로 형성됨)이 해수에 존재할 수 있으며 담수화 공정 중에 CO2 가스와 물로 해리될 수 있습니다.해수의 탄산염과 중탄산염: 바닷물에는 중탄산염 이온과 탄산 이온 형태의 용해된 이산화탄소가 포함되어 있습니다. 바닷물이 담수화 공정을 거치면 이러한 이온이 물 및 기타 화학 물질과 반응하여 CO2 가스가 방출될 수 있습니다.에너지 소비: 담수화 공정의 에너지 집약적 특성은 CO2 배출에 간접적으로 기여할 수 있습니다. 가열(증발의 경우) 또는 물의 펌핑 및 가압(RO의 경우)에 필요한 에너지는 연소 중에 CO2를 배출하는 화석 연료원에서 나오는 경우가 많습니다.해수 담수화에서 CO2 생성 문제를 해결하려면 다각적인 접근 방식이 필요합니다.효율성 개선: 담수화 공정의 효율성을 높이면 에너지 소비를 줄이고 결과적으로 담수화와 관련된 CO2 배출량을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 멤브레인 재료, 시스템 설계 및 운영의 기술 발전을 통해 달성할 수 있습니다.재생 에너지 통합: 담수화 플랜트를 태양광이나 풍력과 같은 재생 에너지원으로 전환하면 담수화 공정의 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 재생 가능 에너지원을 사용하면 화석 연료 연소로 인한 CO2 배출이 제거됩니다.탄소 포집 및 활용(CCU): 담수화 플랜트에 탄소 포집 및 활용 기술을 구현하면 담수화 과정에서 발생하는 CO2 배출을 포집하여 지하에 저장하거나 유용한 제품으로 변환하여 바다로의 방출을 방지할 수 있습니다. 대기.공정 최적화: 담수화 공정을 최적화하여 pH 수준 및 화학 물질 투여량 제어 등 CO2를 생성하는 화학 반응을 최소화하면 CO2 생성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.연구 및 개발: 보다 지속 가능하고 환경 친화적인 담수화 기술 개발을 목표로 하는 지속적인 연구 및 개발 노력은 해수 담수화의 탄소 배출량을 완화하는 데 매우 중요합니다.이러한 문제를 해결하고 솔루션을 구현함으로써 해수 담수화 공정에서 CO2 발생을 최소화하여 담수화를 더욱 지속 가능하고 환경 친화적으로 만들 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 우리은하는 어느정도 크기의 은하인가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.은하수는 확실히 우주에서 가장 큰 은하계는 아니지만, 가장 작은 은하계도 아닙니다. 그것은 큰 나선 은하의 범주에 속합니다. 거대 타원 은하와 같이 우리 은하보다 훨씬 큰 은하와 왜소 불규칙 은하와 같이 훨씬 작은 은하가 있습니다.은하계에 생명체가 존재할 가능성에 관해서라면, 은하계 자체의 크기는 다른 요인들만큼 중요하지 않을 수도 있습니다. 거주 가능한 행성의 존재, 안정적인 항성계의 존재, 생명에 필요한 중원소의 풍부함, 생명의 출현과 진화에 적합한 환경의 존재 등의 요소가 더 중요할 것입니다.즉, 은하의 크기는 별과 행성계의 형성에 영향을 미쳐 생명체의 조건에 간접적으로 영향을 미칠 수 있습니다. 더 큰 은하에는 더 많은 별이 있는 경향이 있으므로 거주 가능한 행성이 형성될 기회가 더 많습니다. 또한, 생명체가 발생하고 지속하기에 유리한 조건을 갖춘 은하계 거주 가능 구역의 존재 여부는 은하계의 크기와 구조에 따라 달라질 수 있습니다.요약하면, 은하의 크기는 생명체에 대한 적합성의 특정 측면에 영향을 미칠 수 있지만, 은하계 내에 생명체가 존재할 가능성에 전반적으로 기여하는 많은 요소 중 하나일 뿐입니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.