안녕하세요. 강종훈 전문가입니다.
전기·전자
Q. 광학에서 홀로그래피란 무엇이며, 어떻게 3차원 이미지를 생성하는가요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.홀로그래피와 홀로그램은 다른 개념입니다. 홀로그래피는 실제 물체의 3D 이미지를 재현하는 방법이며, 일반적으로 빛을 사용하여 입체적인 효과를 만듭니다. 반면, 홀로그램은 일반적으로 2D 표면 위에 프린트된 이미지나 패턴이며, 특정 조명 조건 아래에서 입체적인 효과를 제공할 수 있습니다. 홀로그래피는 3D 이미지를 생성하고 저장하는 기술이며, 홀로그램은 2D 이미지에 입체적 효과를 부여하는 것에 중점을 둡니다.홀로그래피는 3D 이미지를 생성하기 위한 광학 기술로, 다음과 같은 원리에 기반합니다:1.빛의 간섭: 홀로그래피는 빛의 간섭을 이용합니다. 이를 위해 하나의 빛원(보통 레이저)을 사용합니다. 이 빛원은 쪽과 위쪽에서 물체에 비추어진 빛을 감지합니다.2.차동 기록: 물체에 비친 빛은 차동 기록(differential recording)을 통해 기록됩니다. 이는 비친 빛과 직접 빛을 비교하여 그 차이를 레코드합니다.3.광판 및 광학 기록매체: 차동 기록된 빛 정보는 광판(photographic plate) 또는 다양한 광학 기록매체에 저장됩니다. 이러한 매체는 빛 정보를 고정시키고 저장하는 역할을 합니다.4.재생: 저장된 빛 정보를 다시 보기 위해 같은 레이저 빛을 사용하여 광판 또는 기록매체를 조사합니다. 이때 물체의 입체적 정보를 재생합니다.5.입체 이미지 생성: 감지된 빛의 간섭을 해석하여 3D 입체 이미지를 생성합니다. 이 때, 레이저 빛이 다양한 각도와 방향에서 반사되어 눈에 들어가면 입체적인 효과가 나타납니다.이런 방식으로 홀로그래피는 실제 물체의 입체적인 정보를 저장하고 재생하는 기술로, 일반 사진이나 그림과는 다른 현실적인 입체적 이미지를 제공합니다.
전기·전자
Q. 평소궁금했던건데 블루투스원리가궁금해요
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.블루투스는 무선 통신 기술로, 짧은 거리에서 데이터를 주고받을 수 있게 해줍니다. 이 원리를 간단히 설명하면 다음과 같습니다:1.라디오 파장: 블루투스는 무선 라디오 파장을 이용하여 통신합니다. 주파수 대역은 2.4GHz 주변으로 이동하며, 이것을 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 밴드라고 부릅니다.2.페어링: 블루투스 기기는 서로 연결하기 위해 페어링 과정을 거칩니다. 이때 각 기기는 서로에 대한 정보를 교환하며 안전한 연결을 설정합니다.3.데이터 전송: 한 번 연결이 설정되면, 데이터는 짧은 거리 내에서 라디오 파장을 이용하여 전송됩니다. 블루투스는 주로 짧은 거리 통신에 사용되므로 보통 몇 미터 이내에서 작동합니다.4.주파수 스프레드 스펙트럼: 블루투스는 주파수 스프레드 스펙트럼 기술을 사용하여 무선 간섭을 줄이고 안정적인 통신을 제공합니다.5.에너지 효율: 블루투스의 여러 버전은 에너지 효율적인 방식을 채택하여 배터리 수명을 연장하도록 설계되었습니다.이러한 원리로 블루투스 기기가 서로 통신하고 데이터를 주고받을 수 있게 됩니다.
전기·전자
Q. 컬러사진 인화 기술은 어떤 과학적 원리인지 궁금해요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.컬러 사진은 빛의 원리와 화학 반응을 기반으로 아루어집니다. 다음은 간단한 설명입니다:렌즈와 조리개: 먼저 사진기의 렌즈가 주어진 대상을 초점에 맞게 만들고, 조리개는 빛이 필름에 얼마나 들어갈지를 제어합니다.필름: 컬러필름은 여러 층의 화학 물질로 구성되어 있습니다. 각 층은 다른 색을 민감하게 감지하는 역할을 합니다.빛 노출: 조리개로 조절된 빛은 렌즈를 통과하여 필름에 도달합니다. 빛은 필름의 각 층에서 화학 반응을 일으키며, 이 과정에서 민감한 화학 물질이 물립니다.화학 반응: 각 층의 화학 물질은 다양한 색상의 빛을 노출함에 따라 변화합니다. 이러한 화학 반응은 이미지의 각 부분을 기록합니다.현상 및 정반응: 노출 후에 필름은 현상액에 담겨 화학 반응을 완성시킵니다. 이 과정에서 이미지가 형성됩니다.컬러 이미지: 컬러 필름은 일반적으로 RGB (빨강, 녹색, 파랑) 컬러 채널로 구성되며, 이러한 채널의 결합으로 컬러 사진이 만들어집니다.
지구과학·천문우주
Q. 사건의 지평선이 어떤 뜻인가요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.Event Horizon을 번역하니 사건의 지평선이 된거 같습니다. Event Horizon은 블랙홀로 들어가는 물체가 더 이상 블랙홀을 벗어날 수 없는 지점을 가리킵니다. 이 지점을 넘으면 물체는 블랙홀 내부로 떨어지게 되며, 외부 관측자에게는 절대 볼 수 없습니다. 블랙홀의 사건의 지평선은 중요한 천체물리학적 개념 중 하나입니다.
지구과학·천문우주
Q. 강도와 경도의 차이는 무엇인가요??
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.강도는 물질이 얼마나 견고하고 단단한지를 나타내며, 일반적으로 인장 강도, 압축 강도 등과 같은 형태로 측정됩니다. 반면에 경도는 재료의 표면에 가해지는 힘에대한 저항력으로 주로 물질 표면의 단단함 정도를 측정하는 데 사용됩니다. 강도는 물질이 얼마나 큰 힘에 견디는지를 나타내고, 경도는 물질의 표면이 얼마나 딱딱한가를 나타냅니다.지구 상에서 가장 강한 물질 중 하나는 다이아몬드입니다. 다이아몬드는 탄소 원자로 이루어져 있으며, 강도와 경도 측면에서 매우 우수합니다. 다이아몬드는 모든 자연물질 중에서 가장 높은 모스 경도를 가지며, 이로 인해 극히 단단하고 내구성이 뛰어납니다. 그러므로 다이아몬드는 보석, 공업용 재료 및 연마 도구 등 다양한 용도로 사용됩니다.
화학공학
Q. 액체질소를 만드는 주요 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.액체질소를 생성하는 방법은 랭킨 사이클(Rankine Cycle)을 사용하는 것입니다. 아래는 간단한 설명입니다:압축: 공기를 압축기로 펌프하여 압축합니다. 이로써 온도가 상승하고, 압력도 증가합니다.냉각: 압축된 공기는 냉각기로 전달됩니다. 여기서 열을 제거하여 공기를 냉각합니다.확장: 냉각된 공기는 확장기(Expander)를 통해 확장됩니다. 이로 인해 공기는 냉각되고, 압력과 온도가 감소합니다.열 교환: 확장된 공기는 열 교환기를 통해 압축 단계에서 나온 뜨거운 공기와 열을 교환합니다. 이 과정은 열을 효율적으로 회수하고 온도를 낮춥니다.액체화: 확장기에서 나온 공기는 액체 질소로 액체화됩니다. 이때 액체 질소는 매우 낮은 온도에서 저장됩니다.이 과정을 통해 액체 질소를 생산하게 됩니다. 이러한 액체 질소는 과학 연구, 의료, 식품 저장 및 산업 분야에서 다양하게 활용됩니다.
전기·전자
Q. 급궁금한건데 엑스레이랑 CT는 원리가 다른건지 궁금합니다.
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.CT(Computed Tomography) 스캔과 엑스레이(X-ray)는 둘 다 의학 영상진단에 사용되는 방법이지만 그 동작 원리와 응용이 다릅니다.원리:엑스레이: 엑스레이는 전체적인 해부학적 정보를 제공하는 2D 이미지를 생성합니다. 이는 X-선 빔이 몸을 투과하고 그림을 만들어냅니다.CT: CT 스캔은 X-선을 사용하여 몸을 가로질러 얇은 단면 스캔을 수행하고 이를 조합하여 3D 이미지를 생성합니다. 따라서 더 자세한 내부 구조 정보를 제공합니다.용도:엑스레이: 주로 골절, 폐 질환, 치과 검사 등에서 사용되며, 빠르고 저렴한 영상진단 방법으로 널리 사용됩니다.CT: 뇌졸중, 종양, 복부 문제 등 더 자세한 진단이 필요한 경우에 사용되며, 높은 해상도와 더 많은 정보를 제공합니다.요약하면, CT는 더 상세한 정보를 제공하는 반면 엑스레이는 간단하고 일반적인 영상을 제공합니다. 의사는 환자의 증상과 필요에 따라 어떤 영상검사를 시행할지 결정합니다.
전기·전자
Q. 정수기 Filter 종류중 carbon filter의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.카본 필터는 공기나 물을 정화하거나 오염물질을 제거하는 데 사용되는 필터 중 하나입니다. 주로 환기 시스템, 공기 청정기, 수도 처리 시스템 등에서 사용됩니다. 활성탄(Activated Carbon)이 주 원료로 사용되며, 이러한 필터는 특히 냄새, 기체, 화학 물질, 독성 물질, 맛 등을 제거하는 데 효과적입니다. 따라서 카본 필터는 공기나 물의 품질을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있습니다.
생물·생명
Q. 평소궁금했던건데 엑스레이는 어떻게해서 우리몸을 다볼수있나요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.엑스레이는 고에너지 전자파로, 물질의 내부 구조를 비파괴적으로 관찰하는 데 사용됩니다. 엑스레이 원리는 다음과 같이 요약할 수 있습니다:1.엑스레이 발생: 엑스레이 발생기에서 전자가 높은 에너지로 가속되어 타겟 물질에 충돌합니다. 이 과정에서 전자들의 에너지는 엑스레이로 변환됩니다.2.엑스레이 투과: 엑스레이 빔은 물질을 투과하면서 다른 물질과 상호작용합니다. 이 때, 물질 내의 전자와 원자핵과의 상호작용으로 엑스레이 빔은 흡수, 산란 또는 굴절될 수 있습니다.3.엑스레이 감지: 엑스레이 감지기는 엑스레이 빔이 물질을 통과하고 남은 엑스레이를 감지합니다. 감지기는 이 정보를 전산화하여 이미지로 표시하거나 기록합니다.4.영상 생성: 엑스레이 감지기의 정보를 처리하여 두 차원 또는 세차원 엑스레이 영상을 생성합니다. 이러한 영상은 물질 내의 밀도 차이, 구조, 비정상 등을 시각적으로 나타냅니다.엑스레이를 사용하여 의학에서는 환자의 내부 구조를 진단하고 고체 물질 조사, 조립품 검사, 고체 구조 분석 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
기계공학
Q. 멀미할 때 먹는 멀미약은 어떤 원리인기요?
안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.먹는 멀미약은 구토, 어지러움 및 구역질과 같은 증상을 완화하기 위해 다양한 화학물질을 활용합니다.일반적으로 내이역학(감각 정보를 뇌로 보내는 방식)을 조절하거나 중추 신경계를 안정화시켜 멀미를 감소시키는 역할을 합니다.