안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
물리
Q. 야구공에 잡는 그립에 따라 변화구 및 공에 방향이 바뀌는 것은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.야구공의 그립과 그립에 따른 공의 변화구와 방향은 과학적으로 설명됩니다. 다음은 야구공의 변화구와 방향이 바뀌는 원리에 대한 설명입니다.마그누스 힘(Magnus force): 야구공이 회전하면서 날아갈 때, 공의 회전에 의해 발생하는 마그누스 힘이 중요한 역할을 합니다. 마그누스 힘은 공의 회전 방향과 공 옆을 흐르는 공기의 흐름을 기반으로 설명됩니다. 이 힘은 공의 궤도를 휘게 만들어 변화구를 만들어 냅니다.회전수와 속도: 공의 회전수와 속도도 변화구에 영향을 줍니다. 일류 투수들은 공의 회전수와 속도, 그리고 회전축을 조절하여 다양한 방향으로 휘어지는 변화구를 만들어 냅니다.백스핀: 일류 투수들이 던지는 직구는 백스핀이 걸린 경우가 많습니다. 백스핀은 공의 윗면의 회전이 진행 방향의 반대 방향을 향하는 스핀입니다. 이로 인해 공이 타자에게 떠오르는 것처럼 느껴집니다.포크 볼: 포크 볼은 중력에 의해 자연스럽게 떨어지는 공입니다. 포크 볼은 사이드 스핀이 걸린 느린 공으로, 타자에게 떠오르는 것처럼 느껴집니다.이러한 원리들이 야구공의 변화구와 방향을 결정합니다.
지구과학·천문우주
Q. 보통지구의날씨는 어떤요소에의해 결정되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구의 날씨는 여러 요소에 의해 결정됩니다. 이 중에서 주요한 요소는 다음과 같습니다.기온: 지구의 기온은 태양으로부터 받는 열에 의해 결정됩니다. 태양에서 나오는 햇빛은 지구의 대기를 통과하고 지표면을 가열합니다. 이로 인해 지구의 기온이 상승하거나 감소합니다.습도: 대기 중의 수증기 양이 습도를 결정합니다. 습도가 높으면 더 습한 날씨가 되고, 낮으면 건조한 날씨가 됩니다.바람: 바람은 대기의 움직임을 나타냅니다. 바람은 지구의 기온과 기압 차이에 의해 발생하며, 지역적인 날씨 변화를 가져옵니다.기압: 대기압은 공기의 무게에 의해 발생하는 힘을 나타냅니다. 기압의 차이는 바람을 만들고 날씨를 변화시킵니다.강수: 구름에서 지구로 떨어지는 물의 형태인 강수량은 날씨를 결정하는 중요한 요소입니다. 강수량이 많으면 비가 내리고, 적으면 건조한 날씨가 됩니다.이러한 요소들이 복잡하게 상호작용하여 지구의 날씨를 결정합니다.
지구과학·천문우주
Q. 보통지구궤도는 어떻게형성되는지가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구의 궤도는 태양 중심설에 따라 형성되었습니다. 다음은 지구의 궤도에 관한 몇 가지 중요한 사실입니다.지구는 태양 주위를 타원형 궤도로 공전합니다. 이 궤도는 태양을 중심으로 하며, 지구와 태양 사이의 거리는 평균적으로 1억 4960만 킬로미터입니다.지구의 공전 주기는 365.256일로, 이 기간 동안 지구는 약 9억 4000만 킬로미터를 움직입니다.지구의 궤도는 거의 원형에 가깝습니다. 이심률이 매우 작기 때문에 지구의 궤도는 태양의 중심에 가까운 편입니다.지구의 공전 속도는 평균적으로 29.78 km/s (107,208 km/h)입니다. 이 속도는 지구의 지름을 7분, 달까지의 거리를 4시간 만에 주파할 수 있는 속도입니다.지구의 궤도는 태양 중심설에 따라 형성되며, 이로 인해 계절 변화와 다양한 천문 현상이 발생합니다.
전기·전자
Q. 인터넷은 언제 만들어진 시스템인가요??
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.인터넷은 1950년대에 컴퓨터의 개발과 더불어 시작되었습니다. 그 당시 미국 국방성은 군사 목적으로 아르파넷이라는 네트워크를 개발했습니다. 아르파넷은 1969년에 처음으로 개통되었고, 이후 1970년대와 1980년대에 걸쳐 대학과 연구소로 확대되었습니다. 1990년대에 들어서면서 인터넷은 상용화되기 시작했습니다1993년에는 웹 브라우저인 넷스케이프가 출시되었고, 1995년에는 구글이 설립되었습니다.
전기·전자
Q. LED 전구는 어떤 원리로 오래 가는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.LED 전구가 오래가는 이유에는 여러 가지 요인이 있습니다.효율적인 에너지 변환: LED는 전기 에너지를 빛으로 효율적으로 변환합니다. 발광 다이오드(LED)는 전류가 흐를 때 반도체 소자에서 빛을 방출하며, 거의 열을 생성하지 않습니다. 따라서 LED 전구는 발열 문제가 거의 없어 수명이 오래가는 편입니다.열 관리: LED 전구는 열을 효과적으로 관리할 수 있는 설계를 가지고 있습니다. 열이 거의 생성되지 않기 때문에 전구의 수명이 길어집니다.낮은 에너지 소비: LED는 소비전력이 적어 전기세를 절약할 수 있습니다. LED의 소비전력은 백열전구에 비해 훨씬 적으며, 오래 사용해도 전기 소비를 줄일 수 있습니다.장수한 수명: LED 전구는 수십에서 수십만 시간의 작동 수명을 가지며, 일반 형광등이나 일반 전구에 비해 훨씬 오래 사용할 수 있습니다. 연수로 환산하면 백열전구는 약 반년, LED 전구는 약 10년이 됩니다.따라서 LED 전구는 오래 사용하면서도 전기 소비를 줄일 수 있어서 많은 가정에서 사용되고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주인이 되는 자격 요건은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주인이 되기 위해서는 다음과 같은 자격이 필요합니다.학력: 과학, 공학, 의학 등과 관련된 학사 학위 이상을 보유해야 합니다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA)는 STEM 분야 석사 이상의 학력을 요구합니다.연령: 유럽우주기구(ESA)는 27세에서 37세 사이의 성인을 후보자로 받아들입니다. 미국항공우주국(NASA)은 연령 제한이 없지만, 일반적으로 26세에서 46세 사이의 후보자를 선호합니다.신체적인 기준: 특정 신장 범위와 시력, 체력 등이 요구됩니다. 예를 들어, 유럽우주기구(ESA)는 153cm에서 190cm 사이의 후보자를 받아들입니다. 미국항공우주국(NASA)은 157cm에서 190.5cm 사이의 남녀 후보자를 찾고 있습니다.기술적 경험: 비행 경력이 있거나 항공기 조종 경험이 있는 경우 가산점이 됩니다.영어 능력: 우주에서 국제적인 협업을 위해 영어를 사용해야 합니다.신체 건강 및 심리적 안정: 우주에서의 생활은 특별한 환경이므로 건강하고 심리적으로 안정된 상태가 요구됩니다.이러한 자격을 갖춘 후보자들은 우주 비행사로 선발될 수 있습니다.
전기·전자
Q. 디지털 트윈의 의미가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.디지털 트윈 (Digital Twin)은 실제 물리적인 물체를 정확하게 반영하도록 설계된 가상 모델입니다. 예를 들어, 풍력 터빈과 같은 연구 대상에는 중요한 기능 영역에 대한 다양한 센서가 장착되어 있고, 이 센서는 에너지 출력, 온도, 날씨 조건 등과 같은 물리적 물체에 내재된 성능의 다양한 측면과 관련한 데이터를 생성합니다. 이후 해당 데이터는 처리 시스템으로 전달되며 디지털 복사본에 적용됩니다. 이러한 데이터를 전달받은 후, 가상 모델을 통해 시뮬레이션을 실행하고 성능과 관련한 문제를 조사하며 이용 가능한 개선 사항을 생성하게 됩니다. 디지털 트윈은 광범위한 분야와 관련된 향상된 데이터를 지속적으로 업데이트하고 가상 환경에 수반되는 추가 컴퓨팅 성능을 접목하여 표준 시뮬레이션보다 훨씬 더 다양한 문제를 연구할 수 있으며, 제품과 프로세스를 개선할 수 있는 궁극적인 잠재력을 가지고 있습니다.
물리
Q. 평소궁금한건데 물리공부중에 원심력이나오던데 원심력이 뭔가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.원심력은 회전하는 좌표계에서 관찰되는 관성력으로, 회전의 중심에서 바깥쪽으로 작용하는 것처럼 관찰됩니다. 하지만 다른 관성력과 마찬가지로 실제 존재하는 힘이 아닙니다. 원심력은 원운동을 하려면 원운동의 중심을 향하는 힘이 있어야 하며, 이러한 힘이 물체에 가해지면서 구심가속도가 발생하게 됩니다. 이때 중심으로 발생하는 힘을 구심력이라 하며, 이 힘은 물체의 속도의 크기는 변화시키지 않지만 방향 변화를 발생시킵니다. 원심력은 원운동의 특성을 이해하고 설명하는 데 중요한 개념입니다.
전기·전자
Q. 보통 소리의 주파수와 진폭은 무엇을측정하는데 사용되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.소리의 주파수와 진폭은 소리의 특성을 측정하는 중요한 물리량입니다.주파수: 주파수는 소리의 높낮이를 나타내는 값입니다. 헤르츠 (Hz) 단위로 측정되며, 초당 발생하는 음파의 진동 횟수를 나타냅니다. 인간의 가청 주파수 범위는 보통 20Hz에서 20,000Hz 사이입니다.주파수 스펙트럼 분석은 소리의 주요 주파수를 식별하고, 음향학적으로 최적화된 공간 설계부터 오디오 기술 개발 및 청력 건강 보호에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 중요합니다.진폭: 진폭은 소리의 강도를 나타내는 값입니다. 소리의 진폭은 파동의 크기로 표현되며, 음파의 진폭이 크면 소리가 더 크게 들립니다. 진폭은 음향학적으로 최적화된 공간 설계부터 오디오 기술 개발 및 청력 건강 보호에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 중요합니다.이러한 소리의 주파수와 진폭을 이해하는 것은 음향학의 이론과 실제 응용에 필수적입니다. 주파수와 진폭은 소리의 특성을 결정하며, 음향학자와 기술자는 이러한 값들을 측정하여 음향 시스템을 최적화하고 청력 건강을 보호하는데 활용합니다.
물리
Q. 기초적인물리학질문인데 압력이 정확히무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.압력은 단위 면적당 힘의 크기를 나타내는 물리량입니다. 쉽게 말해, 어떤 힘이 얼마나 큰 면적에 분산되어 있는지를 측정하는 값이 바로 ‘압력’입니다. 이러한 개념을 이해하면 우리 일상생활 속에서도 다양한 현상을 물리적 관점에서 이해할 수 있습니다.