안녕하세요 심헌용 전문가입니다.
전기·전자
Q. LED는 반도체라고 보아야 하는 것인지 알고 싶습니다. LED전등
안녕하세요. 심헌용 전문가입니다.LED도 반도체입니다. 발광다이오드라고도 불리며, 전류를 가하면 빛을 발하는 반도체 소자입니다. 반도체는 크게 단원소 반도체, 화합물 반도체, 유기물 반도체로 분류되는데 LED는 화합물 반도체에 속합니다.화합물 반도체란 실리콘, 게르마늄 등 하나의 원소로 이루어진 단원소 반도체와 달리, 2종 이상의 원소로 이루어진 반도체입니다. LED는 주로 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), 갈륨질소(GaN) 등으로 만들어지며, 어떤 화합물을 쓰느냐에 따라 LED 빛의 색깔이 달라집니다.LED는 쉽게 설명하면, 전기에너지를 빛에너지로 변환시켜주는 ‘광반도체’입니다. 기본적으로 LED는 양의 전기적 성질을 가진 p형 반도체와 음의 전기적 성질을 지닌 n형 반도체의 이종접합 구조를 가집니다. 전자가 많아 음의 성격을 띤 n형 반도체와 전자의 반대 개념인 정공이 많아 양의 성격을 띤 p형 반도체가 얇은 층 형태로 붙어 있는데요. 순방향으로 전압을 가하면, 수 볼트의 전압으로 전류가 흘러 발광합니다. 즉, n층의 전자가 p층으로 이동해 정공과 결합하면서 에너지를 발산하는 것인데요, 이 때 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산하는 것이 바로 LED입니다.
전기·전자
Q. 현광등이 들어오다가 안들어와여 궁금합니다
안녕하세요. 심헌용 전문가입니다.형광등 수명이 다하였거나 안정기라고 부르는 부속의 수명이 다해서 해당 현상이 발생하는 것으로 생각됩니다.우선적으로 형광등을 교체한 후에도 동일한 현상이 발생한다면 안정기 부속을 교체하시는 것을 추천드립니다.
물리
Q. 운동을 하면 젓산이 싸이는 이유는??
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.젖산은 에너지를 생성하기 위한 과정에서 생기는 부산물입니다. 근육이 에너지를 만들어 낼 때 발생하는 피루브 산에 의해 발생하게 됩니다. 피루브 산은 산소와 충분히 결합할 수 있을 때 다시 에너지원으로 사용할 수 있게 되지만, 그렇지 못할 때는 젖산으로 변하여 체내에 축적됩니다. 젖산이 축적되면 근육은 피로감을 느끼며 통증을 유발합니다. 젖산의 영향을 줄이기 위해서는 평소 규칙적인 유산소 운동을 통해 신체에서 에너지를 생산해 내는 능력을 향상시킬 필요가 있습니다. 그리고 운동을 하는 동안 충분한 수분 섭취와 영양분의 섭취가 동반되어야 합니다. 젖산을 분해하는데 비타민, 아미노산, 당분 섭취 등이 도움이 되겠지만, 운동을 한 직후라면 혈액 순환이 될 수 있도록 목욕, 마사지 등이 동반되어야 합니다.
토목공학
Q. 토끼도 당근을 먹으면 배탈이 날수도 있다고 하던데 어떤 이유로 발생하는건가요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.토끼는 기본적으로 건초 등 식이섬유가 풍부한 것을 주식으로 하고 있습니다. 당근 자체가 토끼에게 유해한 것은 아닙니다. 당근에 당분이 많이 함유되어 있습니다. 당분을 과잉 섭취하게 되면 장 질환과 설사를 유발할 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 네모난 행성은 존재하지 않는건가요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.각이 진 형태의 행성/항성 등은 존재하지 않을 것이라는 것이 유력합니다.이유는 행성이나 항성이 생성될 때 작용하는 중력때문입니다. 행성은 별 주위의 가스나 먼지가 응집되면서 생성되는데, 이 때의 중력은 서로를 끌어당겨 덩어리를 만드는 역할을 합니다. 점차 몸집을 키워가게 되는 것입니다.이런 과정에서 덩어리끼리 충돌하여 가열되면 변화가 가능한 액체에 가까운 형태가 되고, 다시 합쳐지는 과정에서 중력은 점차 커지게 됩니다.중력은 중심으로부터 모든 방향으로 영향을 끼치게 됩니다. 즉, 융용된 물체는 중심으로부터 중력의 영향을 받게되어 각이 진 형태가 아닌 구에 가까운 형태로 행성을 구성하게 됩니다. 다만, 자전 등의 영향으로 완전한 구가 아닌 적도부근이 부풀어 올라 럭비공과 같이 찌그러진 구 형태가 됩니다.
기계공학
Q. 핵폭탄은 왜 공중에서 투하를 하는 것인가요.
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.간단하게 말씀드리자면 지면에서 터뜨리는 것보다 공중에서 터뜨리는 것이 더 큰 위력을 발휘하기 때문입니다.공중폭발은 훨씬 넓은 지역에 걸쳐 많은 수의 인명 살상을 목적으로 시도하는 것입니다. 반면에 지상 폭발은 지하의 시설물을 목표로 폭발시키는 것(지상 폭발 시 대부분의 위력이 땅으로 흡수되기 때문에)으로 목적이 다릅니다.
화학
Q. 습한 공기와 건조한 공기는 밀도가 다른가요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.흔히 수분이 포함된 공기가 더 무거울 것으로 생각하나, 실제로는 수분을 머금은 습한 공기의 밀도가 더 가볍습니다. 습한 공기의 밀도는 0.76kg/m^3, 건조한 공기의 밀도는 1.225kg/m^3 입니다.밀도의 차이는 공기를 구성하는 성분의 분자량 차이로 발생하게 됩니다. 공기는 질소 약 78%, 산소 21%와 기타 기체로 이루어져있습니다.즉, 수분 함량이 많을수록 질소의 함량은 줄어들겠지요. 수분(물)의 분자량은 18, 질소의 분자량은 28입니다. 이는 질소보다 물이 더 가볍다는 의미입니다.비교적 가벼운 물이 무거운 질소보다 더 많이 포함된 습한 공기는 점차 가벼워져 구름을 형성하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 사막화 되어가는 이유가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.사막화의 이유는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 자연적인 요소와 인위적인 요소입니다.자연적인 요소로는 기상 이변 등의 이유로 비가 오지 않거나 가뭄이 지속적으로 발생하는 것입니다. 인위적인 요소로는 방목, 발화, 산림 벌채, 환경 오염 등의 이유가 있습니다.요 근래에 들어서는 인간의 활동으로 인한 환경 오염으로 인하여 사막화의 진행을 가속화시키고 있는 것으로 생각됩니다.사막화를 늦추거나 막을 수 있는 방법으로는 현재로써는 인간의 활동이 멈추는 것이 최고의 방법이라고 생각됩니다. 이런 방법은 너무 극단적이니 생활 속에서 생활 습관을 고치면서 방지할 수 있습니다. 나무를 심고, 쓰레기를 줄이고, 자원의 순환을 이용하고, 탄소배출이 될 수 있는 활동 자제하기(대중교통 이용, 걷기, 자전거 적극 이용 등) 입니다. 제일 좋은 것은 탄소의 배출을 최대한 줄이는 생활 습관을 익히는 것이 도움 될 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구처럼 태양도 자전활동을 하는건가요?
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.태양도 스스로 회전하는 자전운동을 하고 있습니다. 신기하게도 극 지방과 적도 지방 간 자전 주기가 다릅니다.적도 지방은 약 26일, 극지방은 약 34일 정도의 주기를 갖습니다. 이를 차등 회전이라고 말합니다. 지구의 표면은 지각이라는 딱딱한 물질인 반면에 태양의 표면은 플라즈마 형태로 존재합니다. 또한, 태양도 공전주기를 가지며 이 주기는 약 2억년의 시간이 걸린다고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양의 흑점이 무엇이며 흑점이 우리에게 어떤 영향을 미치는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.태양의 광구(표면)에 존재하는 영역으로, 주변부보다 온도가 낮으나 자기장 이 강한 곳입니다. 이 부분에서는 온도에 의한 대류현상이 일어나지 않아 주변보다 온도가 낮은 이유로 주변에 비해 검게 보입니다. 흑점은 약 11년의 주기를 가지며 이 시기에 생성과 소멸이 반복됩니다. 흑점 생성 시 태양에서는 활발한 자기 활동이 일어나며 이 크기가 클수록 자기 활동이 강하게 일어난다고 예측하고 있습니다.강한 자기 활동은 지구에 영향을 미치며, 주로 자기 폭발(플레어), 자기 폭발에 의한 자기 폭풍 등이 발생합니다. 이는 지구에 있는 전자기기에 영향을 미치며 특히 인공위성에 많은 영향을 미칩니다. 이 시기에 지구의 극지방에서는 오로라를 관측할 수 있기도 합니다.인공위성이 받는 영향으로 지구에서는 GPS, 통신 등의 영향이 생깁니다.근래의 연구에서는 흑점 활동이 활발한 시기에 태어난 사람은 흑점 시기가 저조했던 시기에 태어난 사람보다 약 3-5년의 수명이 짧다는 결과가 나오기도 하였습니다.