레이저의 원리에 대해서 궁금합니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.레이저는 원자나 분자에 외부 에너지를 공급해 들뜬 상태를 만든 뒤 같은 파장의 빛을 연속적으로 방출하는 유도방출 현상을 이용해 매우 강하고 한 방향으로 모인 빛을 만들어내는 장치입니다 이렇게 생성된 빛은 거울 사이를 여러번 왕복하며 더욱 증폭되고 일부가 밖으로 나와 우리가 사용하는 레이저 빔이 됩니다 이러한 특성 덕분에 레이저는 의료 산업용 용접 광통신 바코드 스캐너 거리 측정 등 다양한 분야에서 활용이 되고 있습니다
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수도꼭지에치약을 바르면 광이 나는 이유는 무엇인가요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.치약에는 아주 미세한 연마제가 들어 있어 수도꼭지 표면에 붙은 물때 산화막 미세한 얼룩을 부드럽게 제거해 표면을 매끈하게 만들기 때문에 빛이 잘반사되어 광이 나는 것처럼 보입니다 또한 계면활성제가 기름때와 오염물질을 함께 제거한느 데 도움을 주어 더욱 깨끗해 보이는 효과를 냅니다 다만 너무 자주 문지르면 도금된 수도 꼭지는 표면이 마모될 수 있으므로 가끔만 사용하는 것이 좋습니다
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수은액체에 쇠뭉치를 놓으면 뜬다는 영상이 있던데 왜그런거죠?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.수은은 액체이지만 밀도가 약 13.5g/㎤로 철보다 훨씬 높기 때문에 철덩어리를 넣으면 철이 밀어낸 수은의 무게가 철의 무게보다 커져 부력에 의해 물 위에 나무처럼 떠오르게 됩니다 즉 쇠가 무거운 것이 아니라 수은이 훨씬 더 무겁고 밀도가 큰 액체이기 때문에 가능한 현상으로 이는 아르키메데스의 부력 원리로 설명됩니다 다만 수은은 독성이 매우 강하므로 이러한 실험은 절대로 직접해서는 안됩니다
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손을 잡으면 두 사람 사이에서 생체전기가 흐를 수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.사람의 몸에는 신경과 근육 활동으로 발생하는 미세한 생체전기가 존재하지만 손을 잡는다고 해서 두 사람 사이에 의미 있는 전류가 흐르지는 않습니다 다만 두 사람의 몸에 정전기 전위 차이가 있으면 접촉하는 순간 아주 짧게 정전기가 이동해 따끔한 느낌이 들 수 있으며 이는 생체전기와는 다른 현상입니다 그래서 평소 손을 잡는 것만으로 생체전기가 서로 전달되거나 건강에 영향을 줄 정도의 전류가 흐르는 것은 아닙니다
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바이오센서의 원리와 그 응용 분야에 대해 설명해주세요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.바이오센서는 효소 항체 DNA 세포 등 생체물질이 특정 물질과 선택적으로 반응하는 특성을 이용해 화학적 전기 광학 압력 등의 신호로 변화하여 측정하는 장치입니다 대표적인 예로 혈당 측정기가 있으며 혈당뿐 아니라 감염병 진단 암 바이오마커 검출 환경오염 물질 감시 식품의 신선도 및 유해물질 검사 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다 최근에는 웨어러블 기가와 결합해 땀이나 피부를 통해 건강 상태를 실시간으로 모니터링하는 기술도 활발히 개발되고 있습니다
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문어발 전선코드를 꼽으면 합선이 난다고 하는데 합선나는 원리를 알고 싶어요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.문어발 멀티탭 자체가 바로 합선을 일으키는 것은 아니며 여러 고출력 전기기기를 동시에 사용해 허용 전류를 초과하면 과전류로 전선과 접점이 과열되어 화재 위험이 커집니다 튼튼한 멀티탭이라도 벽 속 배선의 용량을 초과하면 건물 내부 전선이 먼저 과열될 수 있으므로 정겨용량을 지키고 과부하 차단 기능이 있는 인증 제품을 사용하며 고출력 기기는 분산해서 연결하는 것이 가장 안전합니다
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전기차 충전 중 비 맞으면 위험할까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.비오는 날 야외에서 전기차를 충전해도 챠량 커넥터는 빗물과 습기를 견디도록 방수 절연 설계되어 있어 정상적인 상태라면 감전이나 고장 위험이 매우 낮습니다 다만 커넥터가 심하게 파손되었거나 물에 잠긴 경우 또는 충전 단자에 흙이나 이물질이 많이 묻어 있는 경우에는 충전을 피하고 이상 여부를 확인하는 것이 안전합니다 충전 시에는 커넥터를 끝까지 제대로 결합하고 침수된 충전기나 손상된 케이블은 사용하지 않으며 충전 중에는 불필요한 커넥터를 분리하지 않느 것이 가장 안전한 방법입니다
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안녕하세요 자동차의 동력 달리는 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.자동차는 저장된 에너지를 회전 운동으로 바꾸어 바퀴를 굴리는 원리이며 내연기관차는 휘발유를 태워 폴발 에너지로 돌리고 전기차는 배터리의 전기에너지를 모터가 회전력으로 변화하며 수소차는 수소와 산소의 화학적 반응으로 만든 전기로 모터를 구동합니다 효율만 보면 에너지 변환 과정이 적은 전기차가 가장 높고 수소차는 주행거리와 충전 속도 장점이 있지만 수소 생산 저장 과정에서 손실이 발생하며 내연기관차는 에너지 효율은 상대적으로 낮습니다
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슈퍼컴퓨터와 양자컴퓨터는 서로 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.슈퍼컴퓨터는 수많은 일반 프로세서를 병렬로 연결해 기존 방식으로 매우 빠르게 계산하는 컴퓨터이고 양자컴퓨터는 큐비트라는 양자 상태를 이용해 특정 종류의 문제를 새로운 방식으로 처리하는 컴퓨터입니다 수퍼컴퓨터는 거의 모든 계산을 빠르게 수행하는 범용 장비라면 양자컴퓨터는 신약 개발 암호 해독 분자 시뮬레이션처럼 특정 분야에서 기본 컴퓨터보다 큰 성능 향상을 목표로 합니다 그래서 양자컴퓨터가 슈퍼컴퓨타를 완전히 대체하는 개념은 아니며 앞으로도 두 기술은 서로 다른 용도로 함께 사용될 가능성이 높습니다
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핸드폰 배터리 성능은 왜 저하되나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.스마트폰의 리튬이온 배터리는 충전과 방전을 반복할 수록 내부 전극과 전해질이 조금씩 열화되어 저장할 수 있는 용량이 줄고 내부저항이 증가해 성능이 점차 저하됩니다 아이폰의 배터리게이트는 배터리 자체의 성능을 소프트웨어로 낮춘 것이 아니라 노후 배터리가 순간적으로 충분한 전류를 공급하지 못해 갑자기 꺼지는 것을 막기 위핸 iOS가 CPU 성능을 일시적으로 제한해 전력 소비를 줄인 기능이었으며 이후에는 배터리 상태와 성능관리 기능을 사용자가 확인하고 선택할 수 있도록 개선되었습니다
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