안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
전기·전자
Q. 전화기는 어떤 원리를 통해서 먼 거리에 있는 상대방에게까지 목소리가 전달이 되는 건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.전화기는 송신자의 음성을 전기 신호로 변환한 후, 전화선을 통해 수신자의 전화기로 전송합니다. 수신자의 전화기에서는 전기 신호를 다시 음성으로 변환하여 송신자의 목소리를 들을 수 있습니다. 이러한 전기 신호의 변환과 전송 과정은 다음과 같습니다.송신자가 전화기의 마이크에 말을 하면, 음성이 전자 신호로 변환됩니다. 전자 신호는 전화기 내부의 전자 회로를 통해 처리되어 적절한 전기 신호로 변환됩니다.변환된 전기 신호는 전화선을 통해 수신자의 전화기로 전송됩니다.수신자의 전화기에서는 전기 신호가 다시 음성 신호로 변환됩니다. 이때, 전화기 내부의 스피커를 통해 송신자의 목소리를 들을 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전기 전압 380V 와 220V가 변압기 없이 어떻게 나오는지요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.일반적으로 공장에서 380볼트와 220볼트를 함께 사용하는 경우, 380볼트는 3상 전원이며 220볼트는 단상 전원입니다. 이러한 전력을 공급하기 위해서는 전력 변환 장치를 사용해야 합니다.일반적으로 3상 전원을 단상 전원으로 변환하기 위해서는 전압을 감압하는 변압기와 전류를 조절하는 변압기, 그리고 3상 전원에서 단상 전원으로 전원을 분배하는 방식을 사용합니다.또한, 220볼트 전력을 제공하기 위해서는 3상 전원에서 220볼트로 전압을 감압하는 변압기를 사용합니다. 이 변압기는 3상 전원에서 나온 전력을 입력으로 받아 220볼트로 감압한 후, 단상으로 전원을 분배합니다.따라서, 공장에서 380볼트와 220볼트를 함께 사용하는 경우에도 전력 변환 장치를 사용하여 3상 전원에서 단상 전원으로 전력을 변환하고, 필요한 경우 전압을 감압하여 220볼트 전력을 제공할 수 있습니다. 변압기를 거치지 않고 두 가지 전압이 함께 나오는 경우는 없습니다.
전기·전자
Q. 핸드폰 사진기로 큐알코드 인식하는 원리는 무엇인가요??
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.핸드폰 사진기로 큐알 코드를 인식하는 원리는 다음과 같습니다.먼저, 핸드폰의 카메라가 QR 코드 이미지를 촬영합니다.QR 코드는 검은색과 흰색으로 이루어진 패턴으로 구성되어 있습니다. 카메라가 QR 코드를 촬영하면, 이미지 데이터가 디지털 신호로 변환됩니다.이 신호는 QR 코드 디코더 앱에서 처리됩니다. 디코더 앱은 이미지 데이터를 분석하여 QR 코드의 위치와 방향을 인식합니다.QR 코드는 정보를 저장하기 위해 비트로 인코딩되어 있습니다. 디코더 앱은 QR 코드에서 비트를 읽어들이고, 인코딩된 정보를 해독하여 원래의 데이터를 추출합니다.마지막으로, 디코더 앱은 QR 코드에서 추출한 데이터를 사용자에게 제공합니다.따라서, 핸드폰 사진기로 큐알코드를 인식하는 것은 카메라가 이미지를 촬영하고, QR 코드 디코더 앱이 그 이미지를 처리하여 QR 코드의 위치와 방향을 인식하고, 인코딩된 정보를 해독하여 원래의 데이터를 추출하는 과정을 거치는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 네스호의 괴물은 실제로 존재 했었나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다."네스호의 괴물"은 스코틀랜드 호수 네수(Ness)호에 살고 있는 전설적인 괴물의 존재에 대한 이야기입니다. 그러나 현재까지는 이 괴물의 존재 여부가 명확하지 않습니다.네수호는 깊이가 깊지 않은 대형 호수 중 하나이며, 수면 위로 굴뚝 모양으로 솟은 석회암 등으로 구성된 섬이 있어 괴물이 숨어 있는 것 같은 느낌을 줍니다. 이 호수에서는 대게 비행기, 밀림, 높은 파도 등과 같은 다른 자연 현상으로 인해 만들어진 물결이 괴물로 오해되는 경우가 많습니다.1960년대 이후로 수많은 조사와 탐사가 이루어졌으며, 캠핑객들도 이 호수에서 괴물을 목격한 적이 있다고 주장했지만, 명확한 증거가 없습니다. 또한, 현재까지 이 괴물에 대한 학술적인 입장은 균일하지 않으며, 일부 학자들은 이 괴물이 실제로 존재하지 않는다는 주장을 하고 있습니다.따라서, 네스호의 괴물이 실제로 존재하는지 여부에 대해서는 명확한 답변이 없습니다.
지구과학·천문우주
Q. 안드로메다 은하와 우리은하가 충돌하게 되면 어떤형상들이 나타나게 될까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.안드로메다 은하와 우리은하가 충돌하게 되면 다음과 같은 현상들이 발생할 것으로 예측됩니다.항성 간의 충돌: 안드로메다 은하와 우리은하가 충돌할 때, 항성간의 충돌이 발생할 가능성이 있습니다. 이로 인해 신성 대형 블랙홀 등의 고에너지 천체가 생성될 수 있으며, 새로운 별도 형성될 가능성도 있습니다.우주 먼지의 충돌: 안드로메다 은하와 우리은하가 충돌할 때, 우주 먼지끼리 충돌이 일어날 것으로 예상됩니다. 이로 인해 먼지 구름이 형성될 가능성이 있으며, 이 먼지 구름이 별을 형성하는 원료가 될 수도 있습니다.중력적 상호작용: 안드로메다 은하와 우리은하가 서로 중력적으로 작용하게 되면, 은하 내부의 항성들의 운동이 불안정해질 가능성이 있습니다. 이로 인해 은하 내부의 별들이 공간을 이동하거나, 블랙홀 등 고에너지 천체가 형성될 가능성도 있습니다.은하간 가스와 별의 상호작용: 안드로메다 은하와 우리은하가 충돌할 때, 두 은하의 가스와 별이 서로 상호작용할 것으로 예상됩니다. 이로 인해 대규모 별 형성과 새로운 은하의 형성이 일어날 가능성도 있습니다.
화학
Q. 시간을 알수 없는 곳에 오래 있으면 사람에 미치는 영향은 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.사람이 시간을 알 수 없는 어두운 공간이나 밝은 공간에 오랫동안 있다면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.심리적 영향: 오랜 시간 동안 어두운 공간이나 밝은 공간에 머무르면 사람의 정서에 영향을 미칠 수 있습니다. 어두운 공간에서는 우울증이나 불안증 등의 정신적 질환을 유발할 수 있으며, 밝은 공간에서는 불면증, 과민성장애, 불안증 등이 발생할 수 있습니다.신체적 영향: 오랜 시간 동안 어두운 공간이나 밝은 공간에 머무르면 신체에도 영향을 미칠 수 있습니다. 어두운 공간에서는 시력이 감소하거나 눈의 피로를 유발할 수 있으며, 밝은 공간에서는 눈이 아픈 경우가 많습니다. 또한, 공기가 충분하지 않은 밀폐된 공간에서는 머리가 띵하거나 심한 경우에는 산소 부족으로 의식이 혼미해질 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 공간적 4차원 세계는 수학적으로 어떨 것이다라는 예측한 자료가 있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.4차원 공간은 일반적으로 3차원 공간과는 다른 수학적 특성을 가지며, 수학적으로 다루어지고 예측되는 것이 많이 있습니다.예를 들어, 4차원 공간에서는 3차원 공간과 달리 방향이 추가적으로 하나 더 필요합니다. 이를 위해 4차원 공간은 퀴터니언(quaternion)이라는 수학적 개념을 사용합니다. 퀴터니언은 3차원 공간에서의 벡터에 추가적으로 방향 정보를 더해주는 개념으로, 4차원 공간에서는 벡터 대신 퀴터니언을 사용하여 공간을 나타낼 수 있습니다.4차원 공간에서의 다른 수학적 예측으로는, 4차원 공간에서의 회전이 3차원 공간에서의 회전과 다르게 작용한다는 것이 있습니다. 이를 통해, 4차원 공간에서의 물리적 세계는 3차원 공간에서의 물리적 세계와 다른 현상을 보일 수 있다고 예측되고 있습니다.
토목공학
Q. 자동차가 통행하는 터널의 미세먼지는 밖에보다 높나요??
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.자동차가 통행하는 터널 안에서의 미세먼지 농도는 일반적으로 터널 밖보다 높습니다. 이는 터널 내부의 환기가 충분하지 않기 때문에 발생합니다. 또한, 자동차의 배기 가스 및 타이어 마찰로 인해 미세먼지가 발생하고, 터널 안에서는 공기가 정착하기 때문에 더 높은 농도가 유지됩니다.
토목공학
Q. 아치가 큰 기둥을 대체할수 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.아치는 두 개 이상의 기둥 사이에 벽돌이나 돌을 아치 형태로 배열하여 만든 구조물입니다. 기둥의 수직하중을 수평으로 전달하도록 설계되어 있기 때문에 큰 건물을 지을 때 기둥을 대신하여 사용됩니다. 기둥은 높이에 비례해서 무게가 증가하므로, 높은 건물을 지을 때 기둥으로만 구조를 지탱하기는 어렵습니다. 이때 아치를 사용하면 기둥이 아니라 벽돌이나 돌끼리 서로 중력을 상쇄시켜서 건물을 지탱하게 됩니다. 이러한 아치의 원리를 이용하면 기둥 없이도 광장과 같은 넓은 공간을 만들 수 있으며, 더욱 섬세하고 복잡한 건축물을 만들 수 있게 되었습니다. 이러한 아치는 로마 건축뿐 아니라 중세 유럽 건축에서도 널리 사용되었습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 시간은 어떻게 측정이 되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우주에서 시간은 지구에서 측정하는 시간과는 약간 다르게 측정됩니다. 이것은 상대성 이론에 따라서 발생하는 것입니다. 상대성 이론은 물리학자 알베르트 아인슈타인에 의해 제시되었으며, 질량과 에너지의 관계를 나타내는 이론입니다.상대성 이론에 따르면, 시간은 관측자의 상대적인 속도에 따라서 다르게 측정됩니다. 즉, 빠르게 움직이는 물체에 대해서는 시간이 더 느리게 흐르게 되는 것입니다. 이것을 시간 경과의 상대성이라고 합니다.우주에서 시간을 측정하는 방법 중 하나는, 광년 거리에 있는 먼 별들이 방출하는 광원의 빛의 파장을 측정하는 것입니다. 이것을 스펙트럼 분석이라고 합니다. 이 방법을 이용하면 별이 움직이는 속도를 측정할 수 있고, 그 속도에 따라 시간의 차이를 계산할 수 있습니다.그러나 이러한 시간의 상대성은 매우 작은 차이로 나타납니다. 일상적인 상황에서는 무시할 수 있을 정도입니다. 그러나 매우 빠르게 움직이는 물체에서는 시간의 상대성이 매우 큰 영향을 미치기 때문에 이러한 상대성이 반영된 계산이 필요합니다.