안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
기계공학
Q. CPU와 GPU의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.CPU와 GPU는 모두 컴퓨터 시스템에서 중앙처리장치(Central Processing Unit)로서 사용되는 기술입니다. 그러나 각각의 역할과 구성은 다릅니다.CPU는 일반적으로 컴퓨터에서 모든 작업을 수행하는 중앙 처리 장치입니다. 이는 컴퓨터의 모든 프로세스와 작업을 조정하며, 주로 컴퓨터의 연산 능력과 작업 처리 속도를 결정하는 역할을 합니다. CPU는 매우 다양한 종류의 작업을 수행할 수 있으며, 주로 프로그래밍 언어를 통해 작동됩니다.반면, GPU는 주로 그래픽과 영상 처리를 위해 설계된 전용 프로세서입니다. 그래픽 작업에 특화된 설계로서, 대용량의 병렬 처리를 수행하여 대량의 그래픽 데이터를 처리할 수 있습니다. 예를 들어, 게임, 영화, 가상현실 등에서 사용되는 고성능 그래픽 처리를 위해 사용됩니다.인텔의 CPU와 엔비디아의 GPU는 모두 다른 회사에서 만들어진 제품으로, 각각의 설계 및 기술은 서로 다릅니다. 인텔의 CPU는 주로 컴퓨터의 일반적인 작업을 수행하는 데 사용되며, 엔비디아의 GPU는 주로 그래픽 작업을 위해 사용됩니다. 그러나 최근에는 GPU가 일반적인 컴퓨팅 작업에도 사용될 수 있게 되어, 일부 GPU는 고성능 컴퓨팅을 위한 역할도 수행할 수 있습니다.
토목공학
Q. 건축물의 내진 설계의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.일반적으로 건축물의 내진 설계에는 수직진동과 수평진동을 억제하는 두 가지 방법이 사용됩니다. 수직진동은 건물의 무게와 구조체적 특성에 의해 발생하며, 수평진동은 지진 등의 원인에 의해 발생합니다.먼저 수직진동을 억제하기 위해 일반적으로 건축물의 아래층에는 강철로 된 구조물을 설치합니다. 이 구조물은 지진이 발생했을 때, 지면의 움직임을 건물의 전체 높이까지 전달시키지 않고, 건물의 아래층에서 지면으로부터의 충격을 흡수하는 역할을 합니다. 또한, 지하층에서는 지하에 있는 토양에 박힌 기둥들을 이용하여 지진의 충격을 흡수합니다.수평진동을 억제하기 위해서는 건축물의 중앙에 배치된 강철로 된 특수한 기둥과 그 주변에 설치된 강철로 된 보를 이용하여 건물 전체를 특정한 방향으로 흔들리게 합니다. 이러한 방법을 일반적으로 진동제어라고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 달의 모양이 변하는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.달은 지구를 중심으로 공전하면서 자전하고 있습니다. 이때, 달의 반이 지구의 그림자에 가려지게 되면 월식이 발생합니다. 반대로, 달의 표면이 태양에서 비춰지는 각도와 지구에서 바라보는 각도에 따라서 달의 보이는 모양이 변합니다. 만약, 달이 태양의 반대편에 위치하여 지구에서 바라보는 각도와 태양에서 비춰지는 각도가 비슷하다면, 달은 만월(만달)이라고 불리는 원반 모양으로 보입니다. 하지만, 달이 지구와 태양 사이에 위치하여 지구에서 바라보는 각도가 더 커지면, 달은 초승달 모양으로 보이게 되고, 반대로 지구와 태양 사이에 위치하여 지구에서 바라보는 각도가 더 작아지면 보름달 모양으로 보이게 됩니다.
생물·생명
Q. O형의 피는 무한정 수혈 가능한가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.O형은 혈액형 중에서 다른 혈액형에 대한 대체혈액으로 사용될 수 있는 "대형(유전자형 O)" 혈액형으로 알려져 있습니다. 이러한 이유로, O형은 다른 혈액형으로부터 수혈을 받을 때 비교적 안전한 혈액형으로 여겨집니다.하지만, 반대로 O형 혈액을 가진 사람이 A형, B형, AB형의 사람에게 수혈을 할 때는 주의해야 합니다. 이는 O형 혈액에는 A형, B형, AB형에 존재하는 혈액항원(A, B 혈액항원 등)이 없기 때문에, O형 혈액 수혈을 받은 사람의 면역체계가 대형 혈액형에 대해 항체를 만들어 내지 않습니다. 그러나, 반대로 O형 혈액 수혈을 받은 사람이 대형 혈액형의 혈액을 다시 받게 된다면, 이미 면역체계에서 대형 혈액형에 대한 항체가 생성되어 있을 가능성이 있으므로 위험할 수 있습니다.따라서, O형 혈액을 가진 사람이 다른 혈액형으로부터 수혈을 받을 때는 가능한한 대형 혈액형의 혈액을 받는 것이 좋습니다.
화학
Q. 얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 이유가 알고 싶어요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.얼음에 소금을 넣으면 더 차가워지는 현상은 "냉동점 하강" 현상이라고 합니다. 이 현상은 소금이 얼음의 녹는 점을 낮추기 때문에 발생합니다.얼음이 녹는 과정에서는 주위의 열을 흡수해야 하므로, 얼음과 물 사이의 온도 차이가 유지되어야 합니다. 그러나, 소금이 얼음에 녹으면서 양성자와 음성자로 이루어진 이온들이 생성됩니다. 이 이온들은 물 분자와 상호 작용하여 얼음과 물 사이에 존재하는 경계면의 온도를 낮추게 됩니다.결과적으로, 얼음과 물 사이의 온도 차이가 더욱 크게 유지되므로, 얼음이 좀 더 빠르게 녹아나가며, 냉동점이 낮아집니다. 이러한 이유로, 얼음에 소금을 넣으면 더욱 차가워지는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구에서와 우주에서의 태양열 에너지 효율이 다를까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우주에서 태양광 발전 시스템의 효율은 지구에서의 발전 시스템보다 더욱 높을 수 있습니다. 이는 지구의 대기권에서는 태양광 전자를 수집하는 과정에서 에너지 손실이 발생하지만, 우주에서는 대기권 없이 직접적인 태양광을 수집할 수 있기 때문입니다.우주에서는 태양광 전자를 직접 수집하는 것이 가능하며, 이는 지구와는 달리 에너지 손실이 매우 적습니다. 게다가 우주에서는 지구보다 훨씬 강한 태양광을 수집할 수 있으므로, 단위 면적당 생산되는 전기의 양이 매우 크게 증가할 수 있습니다.하지만, 우주에서 태양광 발전 시스템을 구축하는 것은 지구에서의 발전 시스템보다 훨씬 높은 비용과 기술적인 문제를 동반합니다.
생물·생명
Q. 사람의 노화현상의 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.인간의 노화는 여러 가지 원인에 의해 발생합니다. 가장 중요한 원인 중 하나는 유전적인 요인입니다. 유전적으로 결정된 세포의 수명은 한정되어 있으며, 이는 세포가 노화되고 죽게 되는 원인 중 하나입니다. 또한, 세포 주기 중에 발생하는 미세 손상과 돌연변이도 노화의 원인 중 하나입니다.또한, 환경적인 요인도 노화의 원인 중 하나입니다. 오염, 공해, 자외선 등의 환경적인 요인은 세포에 미세 손상을 일으켜 세포 노화를 가속화시키는 역할을 합니다. 또한, 스트레스, 흡연, 음주, 불규칙한 식습관 등의 불건전한 생활 습관도 노화를 가속화시키는 요인입니다.노화는 신체의 여러 가지 기능에 영향을 미치며, 근력 감소, 인지 기능 저하, 심혈관 질환 등의 질병과 연관됩니다. 따라서 건강한 생활 습관과 규칙적인 운동, 영양 섭취, 스트레스 관리 등은 노화를 늦추는 데 매우 중요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 현재의 기술로 달에 사람이 살수 있는 기지를 만들 수 있나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.현재 기술로는 달에 사람이 살 수 있는 기지를 만들 수 있습니다. 실제로 NASA와 기타 우주 기관들은 달 탐사 및 거주를 위한 여러 가지 기술을 개발하고 있습니다.달 기지를 만드는 것은 기술적으로 어렵지 않습니다. 그러나 이를 구현하기 위해서는 많은 비용과 노력이 필요합니다. 달 기지를 구축하는 것은 인프라 구축, 건설, 에너지 공급 등 다양한 문제를 포함하며, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 다양한 기술의 발전과 함께 긴 시간과 대규모 투자가 필요합니다.
생물·생명
Q. 해마는 수컷이 임신이 가능한 이유?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.해마(Hippopotamus amphibius)는 수컷이 임신하는 동물은 아닙니다. 해마는 수컷과 암컷으로 나뉘며, 새끼를 낳는 것은 암컷의 역할입니다.하지만 해마 수컷은 다른 동물과는 달리, 몸에 유사한 형태와 기능을 갖는 성기를 가지고 있습니다. 이를 "거시기"(penis)라고 부르며, 일부 연구자들은 이를 "거대 거시기"(giant penis)라고 설명하기도 합니다. 이 거시기는 수컷의 척추와 관련된 근육이 지지하며, 수컷은 이를 이용하여 암컷과 교미합니다.따라서 해마는 수컷이 암컷처럼 새끼를 낳는 동물은 아니며, 수컷의 거시기는 교미를 위한 생식기일 뿐입니다.
전기·전자
Q. 사람이 견딜수 있는 전압이 알고 싶어요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.사람이 견딜 수 있는 전압은 상황에 따라 다르지만, 대개는 50보트(50V) 이하의 전압에는 안전하게 견딜 수 있습니다. 그러나 전압이 50V를 초과하면 전기 충격의 위험이 있습니다.전기 충격은 전압뿐만 아니라 전류의 강도와 경로, 지속시간 등 다양한 요인에 따라 영향을 받으며, 심각한 경우에는 심각한 부상이나 사망으로 이어질 수 있습니다.