칼빈 회로에서 핵심 효소인 루비스코의 특징과 한계점이 궁금해요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.루비스코가 가장 풍부한 단백질인 이유는 효율이 낮기 때문입니다 효소 하나가 1초에 이산화탄소를 세 개에서 열개 정도 밖에 고정하지 못해서 식물은 이를 보완하려고 엄청난 양을 만들어 잎 단백질의 상당 부분을 차지하게 됩니다 구조적으로 식물의 경우 큰 소단위체 여덟개와 작은 소단위체 여덟 개가 모인 복합체이고활성 부위에서 마그네슘 이온의 도움을 받아 리볼리스 이인산이라는 오탄당을 반응성 높은 중간체로 만들어 이산화탄소를 붙입니다 문제는 이산화탄소와 산소가 둘다 작고 극성이 없어서 활성 부위가 정확히 구분하기 어렵다는 점인데 루비스코가 진화한 시기에는 대기에 이산화탄소가 많고 산소가 적어서 이 구분 능력이 크게 필요가 없었습니다 그 결과 산소가 결합하면 독성이 있는 포스포글로리콜산이 생기고 이를 처리하는 광호흡 과정에서 에너지가 소모되고 이미 고정한 탄소 일부가 이산화탄소로 다시 방출되어 광합성 효율이 떨어집니다
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최근 많이 쓰는 질화갈륨(GaN) 충전기는 예전 충전기보다 크기는 훨씬 작은데도 스마트폰과 노트북을 초고속으로 충전할 수 있는 이유가 무엇인지 쉽게 설명해 주세요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.GaN 충전기가 작으면서도 강력한 이유는 소재 자체의 성능이 실리콘보다 뛰어나기때문입니다 질화갈륨은 전기가 흐를 때 저항이 적어서 열로 버려지는 에너지가 줄어들고 그만큼 같은 전력을 더 효율적으로 전달할 수 있습니다 또 아주 빠르게 전기를 켜고 끌 수 있어서 내부 부품을 작게 만들어도 되고 발열이 적으니 큰 방열 구조도 필요 없습니다 그 결과 예전 충전기와 비슷한 출력을 내면서도 훨씬 작고 가벼운 크기로 만들 수 있고 노트북까지 충전할 수 있는 고출력 제품도 가능해진 것입니다
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우리가 일상에서 사용하는 애플리케이션이나 웹사이트가 점검 중이라며 업데이트를 진행하는 이유가, 새로운 기능을 추가하는 것 외에 보안 취약점을 수정하기 위함인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.점검과 업데이트는 새 기능 추가 외에도 보안 취약점을 고치기 위해 자주 진행합니다 해커가 악용할 수 있는 코드상의 허점이나 서버 설정 오류가 발견되면 개인 정보 유출이나 계정 탈취로 이어질 수 있어서 빠르게 패치해야 하기 때문입니다 그 밖에도 버그 수정 서버 성능 개선 데이터베이스 정리 장비 교체처럼 서비스 안정성을 높이는 작업도 함께 이뤄집니다 이런 작업은 서비스가 돌아가는 중에 하면 오류나 데이터 손상 위험이 있어서 잠시 접속을 막고 점검 시간을 갖는 경우가 많습니다
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일본은 반도체 원재료및 소재 생산에?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.일본이 강하다는 말은 천연자원이 많다는 뜻이 아니라 원료를 초고순도로 정제하고 가공하는 기술이 뛰어나다는 뜻입니다 실제로 일본은 자원이 거의 없어서 대부분 수입하지만 반도체용 실리콘 웨이퍼 포토레지스트 고순도 불화수소 분야에서는 세계 점유율이 매우 높습니다 원재료는 모래에서 얻는 실리콘 각종 가스 화학물질처럼 반도체의 출발점이 되는 물질이고 소재 생산은 이것을 매우 높은 순도로 정제해 웨이퍼 감광액 식각용 화학약품 같은 공정용 재료로 만드는 것입니다 그래서 일본이 우리나라에 일부 소재 수출을 규제했을 때 큰 이슈가 됐던 것이고 일본은 이런 소재 분야의 오랜 기술 축적 덕분에 반도체 공급망에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다
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뉴런에서 자극이 전달될 때 활동 전위가 발생하고 이동하는 원리가 궁금해요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.뉴런은 평소 나트륨-칼륨 펌프가 세 에너지를 사용하여 안쪽에 칼륨 이온을 바깥쪽에 나트륨 이온을 더 많이 배치해 음전하의 휴지 전위 상태를 유지합니다 역치 이상의 자극이 오면 나트륨 통로가 열려 외부의 나트륨 이온이 내부로 쏟아져 들어오면서 막전위가 양 전하로 역전되는 탈분극이 일어납니다 이어 나트륨 통로가 닫히고 칼륨 통로가 열려 칼륨 이온이 외부로 나가면서 막전위가 다시 음전하로 떨어지는 재분극을 거쳐 활동 전위가 형성됩니다 이렇게 발생한 국소적인 전류 변화는 축삭돌기의 인접 부위 통로들을 순차적으로 열어 신호를 끝까지 전달하며 이후 나트륨-칼륨 펌프가 초기 이온 농도 배치를 복구하여 다음 자극을 준비합니다
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공공와이파이를 이용하다보면 가끔 끊기는데 왜 그런가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.공공와이파이는 특정 사용자의 무단 점유를 막고 자원을 효율적으로 배분하기 위해 공유기 자체 시스템에 1시간 자동 세션 만료가 설정되어 있습니다. 이는 접속만 해둔 채 이동하거나 자리를 비운 기기의 인터넷 주소를 회수하여 실제 이용 고객에게 순환 할당하기 위한 운영 정책입니다 최초 1시간이 지나면 접속 권한이 만료되면서 자동으로 연결이 끊기게 되며, 이는 기기의 고장이 아닌 정상적인 네트워크 관리 과정입니다. 이후 다시 접속 과정을 거치면 인증 정보와 주소가 새롭게 갱신되어 세션이 재설정되고 안정적인 상태가 유지됩니다 따라서 재접속을 완료한 뒤에는 별도의 만료 제한 없이 계속해서 안정적으로 인터넷을 이용할 수 있게 됩니다
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전자파에 노출될 경우 신체에 미치는 영향?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.일상에서 접하는 전자기기의 미약한 극저주파 및 고주파 전자파는 대다수 국공립 기관 기준치 이하로 관리되어 체온이 미세하게 상승하는 열작용 외에 일반적인 환경에서 암이나 중증 질환을 직접 유발한다는 명확한 근거는 아직 부족합니다 다만 오랜 기간 밀착해 사용하거나 고출력 환경에 노출될 경우 만성 피로 수면 장애 두통 피부 자극 같은 감각적 불안정이나 생체 리듬 흐트러짐을 호소하는 경우가 보고되기도 합니다 세계보건기구ㅈ산하 국제암연구소는 극저주파 자기장과 전파를 발암 가능 물질로 분류하고 있어 발암성이 확정된 것은 아니지만 장기적 연속적 과다 노출 시의 잠재적 위험에 대해 유의할 필요는 있습니다 따라서 정부와 국제기구가 제시한 인체보호기준을 준수하는 기기를 사용하고 사용 시 거리를 30cm 이상 두는 등 기본적인 안전거리를 유지한다면 일상 수준에서는 충분히 안전하다고 볼 수 있습니다
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전자레인지가 작동하는 원리는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전자레인지 내부에는 직접적인 열선이 없는 대신 핵심 부품인 마그네트론이 약 2.45GHz 진동수의 높은 전자기파를 쏘아 보내 음식을 데우게 됩니다 극성 전하를 띤 음식 속 물 분자들은 이 마이크로파가 형성하는 전기장의 방향이 초당 약 24억 5천만 번 바뀌는 변화에 맞춰 매우 빠르게 회전하게 됩니다. 이때 물 분자들이 서로 격렬하게 진동하고 충돌하면서 생성되는 분자 간 마찰열이 음식 외부가 아닌 내부에서 직접 발생하는 원리입니다 결과적으로 불이나 오븐처럼 열을 전도시키는 것이 아니라 전자기파로 음식 내부의 수분을 움직여 스스로 열을 내게 만드는 방식을 사용합니다
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전자레인지 사용하여 음식 데울때의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전자레인지는 외부에서 열을 가하는 불이나 오븐과 달리 내부의 마그네트론이라는 장치에서 2.45GHz 극초단파를 방출하여 음식 속 수분 분자를 들뜨게 만들어 데우는 방식을 사용합니다. 극성 물질인 물 분자는 마이크로파가 만드는 전기장의 방향이 초당 약 24억 5천만 번 바뀌는 것에 맞춰 급격하게 회전하고 서로 충돌하게 됩니다 이 과정에서 발생하는 분자 간 마찰열이 음식 내부에서부터 신속하게 퍼져 나가 전체가 짧은 시간 안에 따뜻하게 데워지는 것입니다ㅈ따라서 수분이 거의 없는 건조한 그릇이나 얼음 상태의 극성 분자는 전자기파 반응이 적어 잘 데워지지 않고 물기가 많은 음식일수록 훨씬 빠르고 효율적으로 온도가 올라가게 됩니다
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태양광 시설에는 항상 옆에 배터리가 설치되어 있는 건가요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.태양광 시설에 배터리가 항상 필수 설치되는 것은 아니며 가전제품을 바로 사용하는 가정용이나 한전 전력망으로 전기를 바로 보내 판매하는 상업용 발전소는 배터리 없이 인버터만 연결해 즉시 사용합니다 반면 산속의 가로등 오지 캠핑용 시설 등 전력망 연결이 어려운 곳이나 밤에도 전기를 비축해 써야 하는 독립형 시설에만 선택적으로 배터리가 설치됩니다. 발전 과정에서는 태양열이 아닌 빛을 받은 태양광 패널이 직류 전기를 만들고 이를 충전 컨트롤러나 인버터를 거쳐 배터리에 저장하거나 가정용 교류 전기로 변환하게 됩니다 마지막으로 전기를 축적하는 장치는 축전지라 부르며 빛을 받아 전기를 생산하는 태양전지와는 명확히 구분됩니다
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