안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
Q. 고속도로를 달리다 보면 노면에서 노래소리가 들리는 것을 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.고속도로 노면에서 노래 소리가 나는 원리는 다음과 같습니다.먼저, 고속도로 노면의 표면은 거칠기 때문에 타이어가 지나갈 때 마다 작은 충격과 진동이 발생합니다. 이 충격과 진동은 고속도로 노면을 통해 지면으로 전달됩니다. 이 때, 지면은 고속도로와 마찰력을 가지고 있기 때문에 전달된 충격과 진동은 지면을 따라 전파되면서 소리로 발생하게 됩니다.또한, 타이어와 노면 사이의 마찰력으로 인해 공기가 압축되고, 타이어와 노면 사이를 떠날 때 압축된 공기가 폭발하는 현상이 발생합니다. 이러한 현상도 소리로 발생하게 됩니다.이러한 원리로 인해 고속도로 노면에서 노래 소리가 발생하게 됩니다. 노래 소리의 크기와 노래가 어디서부터 나는 지는 노면의 상태와 타이어의 종류 등에 따라 달라질 수 있습니다.
Q. 만화에서 나왔던 로봇들의 합체시간?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.만화에서 보여지는 로봇의 합체는 보통 픽션(Fiction)이며, 과학적으로 가능한 합체는 다양한 제약과 한계가 존재합니다. 따라서, 실제 로봇 합체시간은 만화에서 보여지는 것보다 훨씬 더 길어질 수 있습니다.실제 로봇 합체는 로봇 간의 연결 및 통신, 전력 및 제어 시스템 등 여러 가지 기술적 문제를 해결해야 하기 때문에 복잡하고 시간이 많이 소요됩니다. 또한, 합체하는 로봇의 크기 및 형태에 따라 합체 시간은 다양하게 변할 수 있습니다.예를 들어, 실제로 개발된 합체 로봇 중 하나인 "Voltron"은 1984년 방영된 애니메이션에 등장한 로봇으로, 5개의 로봇이 합체하여 하나의 거대한 로봇이 되는 형태를 가지고 있습니다. 이 로봇의 합체 시간은 약 2분에서 3분 정도 소요된 것으로 알려져 있습니다.하지만, 현재의 로봇 기술로는 매우 복잡한 합체도 가능하지만, 이러한 합체 시스템의 개발에는 많은 시간과 비용이 필요합니다. 따라서, 로봇 합체 시간은 로봇의 크기, 형태, 기능 등 다양한 요소에 따라 다르게 결정될 수 있으며, 이는 그저 추측할 수밖에 없습니다.
Q. SMPS 출력을 가변저항을 변경해서 전압을 조정하는 원리는 어떻게 되는건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.SMPS에서 가변저항을 이용하여 출력 전압을 조절하는 원리는 일반적으로 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용합니다.PWM 제어는 전압이나 전류를 제어할 때 많이 사용되며, 입력 전압을 일정한 주파수의 사각파 신호로 변환한 후, 이를 펄스 폭을 변경해가며 출력 전압을 조절하는 방식입니다.가변저항을 회전시키면, 이는 일종의 변수 저항기로 작동하여 신호를 SMPS 회로로 전달합니다. SMPS 회로는 이 신호를 입력으로 받아 PWM 신호를 생성하고, 이를 이용하여 출력 전압을 조절합니다.PWM 신호는 일정한 주기를 가지며, 이 주기 중에서 신호가 High(1)인 비율이 펄스 폭이 됩니다. 따라서, 가변저항을 조절함으로써 PWM 신호의 High 비율을 변경하면 출력 전압도 비례적으로 조절되게 됩니다.가변저항을 이용하여 출력 전압을 조절하는 방식은 SMPS에서 일반적으로 사용되는 방식 중 하나이며, 이외에도 다양한 제어 방식이 존재합니다.
Q. 등대 불빛의 원리를 알고 싶어요.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.등대불빛이 상당히 멀리까지 비추는 원리는 광선의 직진성과 굴절의 원리에 기반합니다.먼저, 광선의 직진성은 빛이 직선으로 진행하는 성질입니다. 따라서, 빛이 어떤 장애물이나 물체를 만나면 그대로 직진하지만, 다양한 물체들에 의해 조금씩 굴절됩니다.또한, 굴절의 원리에 따라 물체를 통과하는 빛은 물체의 밀도가 다른 매질에 들어가면 굴절됩니다. 바다와 공기의 밀도가 다르기 때문에, 등대에서 발하는 빛은 바다와 공기의 경계면에서 굴절되어 바다 위로 향하게 됩니다.그러나, 바다 위로 향하는 빛 중 일부는 바다의 표면에서 반사됩니다. 이 반사된 빛은 다시 공기로 굴절되어 바다 위로 향하게 됩니다. 이러한 반사와 굴절의 과정이 반복되면서 등대불빛은 상당히 멀리까지 비추게 됩니다.
Q. 익사체는 왜 가라 앉았다가 떴다가를 반복할까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.익사는 물에 머무는 동안 호흡이 불가능해지는 것으로, 몸 안의 산소 공급이 중단되고 이산화탄소가 쌓여서 발생합니다. 그리고 익사한 사람의 체중은 물에 젖어서 더 무거워지게 됩니다. 이러한 상황에서 익사체는 일시적으로 수면으로 떠오를 수 있지만, 대부분은 물 속으로 가라앉습니다.가라앉음의 원인 중 하나는 바로 익사체의 몸이 무거워져서 체중이 갑자기 증가하기 때문입니다. 또한, 가라앉는 속도는 익사체의 상태와 몸무게, 물의 유동성 등에 따라 다르며, 무거워진 몸무게에 비해 부력이 부족할 경우 가라앉을 수 있습니다.