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전자기학에서 도체 모양에 따른 전계의 세기에 대하여 공부하던 중에...
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.Rayleigh는 영국의 물리학자 존 윌리엄 스트럿 레일리의 이름을따서 명명된 용어입니다. 그의 연구 분야는 매우 광범위하며, 그의 이름이 붙은 개념들이 여러 분야에 존재합니다.2:35에서 언급된 Rayleigh은 Rayleigh 산란을 의미합니다.Rayleigh 산란은 빛이 입자에 의해 산란되는 현상으로, 입자의 크기가 빛의 파장보다 훨씬 작을 때 발생합니다. 태양빛이 대기 중 분자에 의해 산란되어 하늘이 푸른 색으로 보이는 것은 Rayleigh 산란의 대표적인 예입니다.영상에서는 Rayleigh 산란을 통해 얻을 수 있는 정보를 설명하고 있습니다. 구체적으로는 다음과 같습니다.Rayleigh 산란의 강도는 입자의 크기에 따라 달라집니다. Rayleigh 산란을 측정하여 입자의 크기를 추정할 수 있습니다.Rayleigh 산란의 강도는 입자의 농도에 따라 달라집니다. Rayleigh 산란을 측정하여 입자의 농도를 추정할 수 있습니다.Rayleigh 산란의 스펙트럼은 입자의 종류에 따라 달라집니다. Rayleigh 산란 스펙트럼을 분석하여 입자의 종류를 식별할 수 있습니다.영상에서 사용된 Rayleigh는 빛의 산란을 의미하며, 이를 통해 입자의 크기, 농도, 종류 등을 추정할 수 있다는 것을 설명하고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.03.17
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적색편이 스펙트럼 질문합니다!
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.질문 1: 스펙트럼 선 길이와 파장네, 맞습니다. 스펙트럼 선의 길이는 파장을 나타냅니다.하지만, 파장이 길어지는 것이 아니라 빛의 진동수가 감소하는 것이 적색편이입니다.질문 2: 적색편이 설명1. 스펙트럼 선 이동 방향:스펙트럼 선은 파장이 짧은 쪽에서 긴 쪽으로 이동합니다.즉, 파란색 쪽에서 빨간색 쪽으로 이동합니다.2. 적색편이 발생 원인:도플러 효과: 빛의 근원이 관찰자로부터 멀어지면 파장이 길어지고 진동수가 감소합니다.우주 팽창: 우주 공간 자체가 팽창하면서 빛의 파장이 길어지고 진동수가 감소합니다.3. 이미지 설명:이미지에서 파란색 선은 가상의 "정지 상태" 스펙트럼을 나타냅니다.검은색 선은 "멀리 떨어지는 은하"에서 방출된 스펙트럼을 나타냅니다.검은색 선이 파란색 선보다 빨간색 쪽으로 이동한 것은 멀리 떨어지는 은하로부터 오는 빛이 적색편이를 겪었기 때문입니다.4. 왜 스펙트럼 선 길이가 같을까요?이미지는 스펙트럼 전체를 보여주는 것이 아니라 특정 파장 영역만 보여줍니다.실제로는 모든 파장 영역에서 적색편이가 발생하며, 스펙트럼 선 전체가 빨간색 쪽으로 이동합니다.5. 왜 검은색 선이 보일까요?이미지는 흑백 이미지이며, 실제 스펙트럼은 다양한 색으로 나타납니다.검은색 선은 빛의 강도를 나타내며, 멀리 떨어지는 은하의 빛은 더 희미하기 때문에 검은색으로 표시됩니다.스펙트럼 선 길이는 파장을 나타냅니다.적색편이는 빛의 진동수 감소를 의미하며도플러 효과 또는 우주 팽창으로 발생합니다.이미지는 멀리 떨어지는 은하로부터 오는 빛의 적색편이를 보여줍니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.17
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호랑이는 왜 보호색을 가지도록 진화하지 않았나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.호랑이의 줄무늬는 사실 숲 환경에서 생각보다 효과적인보호색 역할을 합니다. 호랑이의 사냥 방식과 생태적 특성을 고려했을 때 숲 환경에서 다른 색보다 더 유리한 이유가 있습니다.호랑이의 줄무늬는 숲 속의 햇빛과 그림자가 만들어내는명암 패턴과 유사합니다. 이는 호랑이가 움직이지 않을 때 주변 환경에 녹아들도록 위장하는 데 효과적입니다. 특히 햇빛이 쨍쨍하게 비추는 숲 속에서 호랑이의 줄무늬는 더욱효과적으로 작동합니다.호랑이는 기습 공격을 주로 사용하는 사냥 동물입니다. 숲 속에서 움직일 때 줄무늬는 주변 환경에 녹아들어먹잇감에게 들키지 않도록 도와줍니다. 공격 순간에 갑자기 나타나는 호랑이의 줄무늬는 먹잇감에게 혼란을 야기하여 공격성공률을 높여줍니다.호랑이는 넓은 영역을 활동하며 사냥하는 동물입니다. 숲속에서 다양한 환경을 이동하면서 줄무늬는 다양한 배경에 어울리도록 위장하는 데 도움이 됩니다. 밤에도 활동하는 호랑이의 경우 줄무늬는 어두운 환경에서도 어느 정도 위장효과를 제공합니다.숲 속에서 흔히 볼 수 있는 녹색이나 갈색과 같은 단일 색상보다는 줄무늬가 더 효과적인 위장 효과를 제공합니다. 호랑이의 줄무늬는 먹잇감뿐만 아니라 다른 포식자로부터도 자신을 위장하는 데 도움이 됩니다.호랑이의 줄무늬는 숲 환경에서 효과적인 보호색 역할을 하는 뿐만 아니라 사냥 방식과 생태적 특성에도 잘 맞는 색상입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.17
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초미세먼지가 공기보다 가벼워서 대기중에 떠다니는건가요??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.초미세먼지는 시간이 지나도 바닥에 쉽게 앉지 않습니다일반적인 먼지는 무겁고 크기가 크기 때문에 중력에 의해 바닥에 떨어지지만 초미세먼지는 PM2.5 이하의 아주 작은 입자로 구성되어 있어 중력의 영향을 거의 받지 않습니다.2.5는 머리카락의 30분의 1보다 작은 크기입니다작은 입자는 중력에 의해 끌어당기는 힘이 약하기 때문에 공기 중에 오랫동안 떠 있을 수 있습니다.초미세먼지는 주변의 공기 분자와 충돌하면서 불규칙하게움직이는 브라운 운동을 합니다. 이 운동은 초미세먼지가 바닥에 앉는 것을 방해합니다.초미세먼지는 마찰 등을 통해 정전기를 가진 입자들은 서로 밀쳐내는 역으로 작용하여 바닥에 떨어지는 것을 방해합니다.비나 눈이 오면 초미세먼지가 물에 흡수되어 바닥으로 떨어집니다.공기 청정기 필터는 초미세먼지를 걸러내어 바닥에 앉는것을 방지합니다.시간이 지나면서 초미세먼지는 서로 뭉쳐서 점점 무거워지고결국 바닥에 떨어질 수 있습니다.초미세먼지는 공기보다 훨씬 무겁습니다. 초미세먼지 입자는 너무 작아서 공기 중에 떠 있을 수 있습니다.비유하자면 공기는 솜이고 초미세먼지는 밥알이라고 생각해보세요.밥알은 솜보다 훨씬 무겁지만 솜 위에 놓으면 솜의 탄력 때문에 쉽게 가라앉지 않습니다.초미세먼지는 매우 작고 가벼워서 시간이 지나도 쉽게 바닥에 앉지 않습니다.비나 눈 공기 청정기 필터 등을 통해 제거하지 않으면 오랫동안 공기 중에 떠 있을 수 있습니다.초미세먼지는 건강에 해로운 영향을 미칠 수 있으므로 실내 초미세먼지 농도를 낮추는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.17
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아날로그 회로 전문가의 커리큘럼 궁금증
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.아날로그 회로 전문가를 목표로 하고 계시군요! 다음 단계로 아날로그 회로 전문가로 성장하기 위한 학습 계획을 세우는 데 도움을 드리겠습니다.회로 이론: 옴의 법칙, 키르히호프의 법칙, 테브난의 정리, 노르튼의 정리 등 기본 개념을 완벽하게 이해해야 합니다.전자 회로: 다이오드, 트랜지스터, 증폭기, 필터 등 기본적인 전자 부품의 작동 원리를 숙지해야 합니다.아날로그 회로 이론:책: Sedra/Smith 저, "Microelectronics Circuits", 7th Edition강의:EdX: "Analog Electronics" by MITCoursera: "Analog Circuit Design" by UC Berkeley오퍼레이션 앰프:책: Sergio Franco 저, "Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits", 4th Edition강의:YouTube: "Analog Electronics Tutorials" by The Engineering GuyUdemy: "Operational Amplifiers: From Basics to Advanced Applications"필터:책: Wai-Kai Chen 저, "The Circuits and Filters Handbook", 2nd Edition강의:Analog Devices: "Filter Design Tutorial"Texas Instruments: "Filter Design Resources"아날로그 회로 시뮬레이션 소프트웨어 활용: LTSpice, PSpice 등을 사용하여 회로 설계 및 시뮬레이션 경험을 쌓으세요.아날로그 회로 키트 활용: Elenco Snap Circuits, SparkFun Inventor's Kit 등을 사용하여 실제 회로를 만들고 테스트해 보세요.개인 프로젝트 진행: 흥미로운 아날로그 회로 프로젝트를 직접 기획하고 실행하며 실력을 향상시키세요.Analog Devices: https://www.analog.com/en/index.htmlTexas Instruments: https://www.ti.com/National Instruments: https://www.ni.com/IEEE Circuits and Systems Society: [유효하지 않은 URL 삭제됨]온라인 포럼: Reddit /r/electronics, Analog Dialogue Forum 등오프라인 밋업: Analog IC Meetup, Hackerspace 등아날로그 회로 전문가가 되는 길은 쉽지 않지만, 꾸준히 노력하고 학습한다면 분명 목표를 달성할 수 있습니다. 항상 궁금증을 가지고 배우고, 실천하며 발전하는 자세를 유지하세요.추가적으로, 학교의 교수님이나 관련 분야 전문가에게 조언을 구하는 것도 좋은 방법입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.03.17
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왜 지금은 태양계밖으로 탐사선을 안보내나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.보이저 탐사선처럼 AI 기능을 탑재한 탐사선을 발사하면 더 유용한 정보를 얻을 수 있을 가능성이 높습니다. 현재까지 이러한 탐사선이 발사되지 않은 데에는 몇 가지 어려움이 존재합니다.지구와 탐사선 사이의 거리가 멀어지면 통신 속도가 느려지고 지연 시간이 길어집니다. AI 시스템은 실시간 데이터 처리에 의존하기 때문에 이러한 문제는 큰 걸림돌입니다.AI 시스템은 탐사선 주변 환경을 인지하고 스스로 결정을 내릴 수 있어야 합니다. 현재 AI 기술은 아직 완벽한 수준에 이르지 못했으며 예상치 못한 상황에 대한 대처 능력이 부족합니다.AI 시스템은 많은 전력을 소비합니다. 탐사선은 태양 에너지에 의존하기 때문에 너지 효율적인 AI 시스템 개발이 필수적입니다.AI 탑재 탐사선은 일반 탐사선보다 개발 및 제작 비용이훨씬 높습니다.AI 시스템 오류로 인해 탐사선이 손상되거나 임무가 실패할 위험이 있습니다.AI 시스템의 판단으로 인해 인명 피해나 환경 파괴가발생할 경우 책임 소재가 불분명해질 수 있습니다.AI 시스템이 너무 강력해지면 인간의 통제를 벗어날 가능성이 있으며 이는 예상치 못한 결과를 초래할 수 있습니다.현재 NASA는 다음과 같은 AI 탑재 탐사선 발사계획을 추진하고 있습니다.금성 탐사를 위한 탐사선으로 2029년 발사 예정이며 AI 시스템을 사용하여 금성 표면을 분석하고 생명체 존재 가능성을 조사할 예정입니다.목성의 위성 유로파 탐사를 위한 탐사선으로 2030년 발사 예정이며 AI 시스템을 사용하여 유로파 표면 아래 바다에 생명체가 존재하는지 여부를 확인할 예정입니다.AI 탑재 탐사선은 더 유용한 정보를 얻을 수 있는 가능성이 높지만 기술적 경제적 윤리적 문제 등 해결해야 할 과제가 많습니다. 현재 NASA는 AI 탑재 탐사선 발사 계획을추진하고 있으며 앞으로 기술 발전과 함께 AI 탐사선의 중요성이 더욱 커질 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.17
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지우개를 만든 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.연필로 쓴 글씨를 지우는 지우개는 우리 생활에서 없어서는 안 될 소소하지만 중요한 발명품입니다.1770년: 영국의 화학자 조셉 프리스틀리가 연필로 쓴 글씨를 지우는 데 고무덩어리를 사용했다는 기록이 있습니다. 이것이 지우개의 최초 발명으로 여겨집니다.1839년: 미국의 발명가 찰스 굿이어가 고무에 황을 섞어 가황하는 기술을 개발했습니다. 이 기술로 만들어진 가황고무는 탄성이 강하고 굳거나 녹지 않아 지우개로 사용하기에 매우 적합했습니다.1858년: 미국의 발명가 마르티네즈가 지우개를 연필 끝에 장착하는 방식을 특허 받았습니다. 이것이 현대적인 연필 지우개의 시작이었습니다.연필 지우개: 연필로 쓴 글씨를 지우는 데 사용됩니다. 다양한 크기, 색상, 재질로 만들어집니다.잉크 지우개: 잉크로 쓴 글씨를 지우는 데 사용됩니다. 연필 지우개보다 강력한 마찰력을 가지고 있습니다.전기 지우개: 전기 모터로 작동하여 잉크를 지워냅니다. 깨끗하게 지울 수 있지만, 소음이 크고 지우개カス이 많이 발생합니다.지우개는 처음 고무덩어리를 사용하던 것에서 시작하여, 가황고무, 합성고무 등 다양한 재질로 발전했습니다. 연필 지우개, 잉크 지우개, 전기 지우개 등 다양한 종류의 지우개가 개발되었습니다.지우개는 연필로 쓴 글씨를 지우는 소소한 도구이지만, 오랜 역사와 다양한 발전 과정을 거쳐 현재의 모습으로 발전했습니다. 지우개는 우리의 일상생활에서 없어서는 안 될 중요한 발명품입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.03.17
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해안선은 일직선이 아닌데 어떻게 잴수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.해안선은 굴곡진 형태를 가지고 있어 직선 거리와는 다른 방식으로 길이를 측정해야 합니다. 과학적인 근거를 바탕으로 다양한 방법들이 사용되며, 각 방법은 장점과 단점을 가지고 있습니다.가장 간단한 방법은 지도나 사진에서 직선으로 해안선을 연결하여 거리를 측정하는 것입니다. 이 방법은 실제 해안선의 굴곡을 고려하지 않기 때문에 오차가 크다는 단점이 있습니다.컴퓨터 프로그램을 사용하여 해안선을 따라 점들을 찍고, 그 점들을 연결하여 거리를 계산하는 방법입니다. 직선법보다 정확하지만, 사용하는 프로그램과 설정에 따라 오차가 발생할 수 있습니다.GPS 기기를 사용하여 해안선을 따라 실제로 측량하는 방법입니다. 가장 정확한 방법이지만, 시간과 비용이 많이 소요됩니다.해안선의 굴곡을 자세하게 분석하기 위해 프랙탈 기하학이라는 수학적 개념을 사용하는 방법입니다. 프랙탈 차원이라는 값을 계산하여 해안선의 복잡성을 나타낼 수 있으며, 이를 통해 해안선 길이를 추정할 수 있습니다.위의 방법 외에도 다양한 방법들이 사용됩니다. 예를 들어, 위성 사진이나 LiDAR(Light Detection and Ranging) 기술을 사용하여 해안선을 3D 모델링하고, 그 모델의 표면적을 계산하여 길이를 추정하는 방법도 있습니다.해안선 길이는 해양 영토, 해양 자원, 해안 침식 등을 관리하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한 해안선 변화를 측정하여 기후 변화의 영향을 분석하는 데에도 활용됩니다.해안선 길이 측정은 과학적인 근거를 바탕으로 다양한 방법들이 사용됩니다. 각 방법은 장점과 단점을 가지고 있으며, 측정 목적과 상황에 따라 적절한 방법을 선택해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.17
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초전도체 컴퓨터가 만들어 질 수 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.초전도 컴퓨터는 전류가 저항 없이 흐르기 때문에 기존컴퓨터에 비해 에너지 효율이 극적으로 향상됩니다.초전도 소자는 전기 신호를 빛의 속도로 전달할 수 있어 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 처리 속도를 구현할 수 있습니다.초전도 기술 발전은 컴퓨터 크기 감소 및 제작 비용 절감으로 이어질 수 있습니다.초전도 상태를 유지하기 위해서는 극저온 환경(-269°C이하)을 유지해야 하며 이는 기술적으로 매우 어렵습니다.초전도 소자 제작은 복잡하고 정밀한 기술이 필요하며 아직상용화에 적합한 수준의 안정성을 확보하지 못했습니다.초전도 컴퓨터 개발에는 막대한 투자 비용이 필요하며 현재는 경제성 확보에 어려움이 있습니다.고온 초전도체 개발은 초전도 컴퓨터 실현의 핵심이며 활발한 연구가 진행되고 있습니다.초전도 컴퓨터 아키텍처 소자 설계 시스템 구현 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있습니다.미국 유럽 일본 등 주요 국가들은 초전도 컴퓨터 연구에 투자하고 있으며 IBM 구글 등 기업들도 기술 개발에 참여하고 있습니다.초전도 컴퓨터는 획기적인 성능 향상과 에너지 효율 개선을 기대할 수 있는 미래 기술이지만 아직 해결해야 할 기술적 과제가 많습니다.현재 활발한 연구와 투자를 통해 초전도컴퓨터의 상용화 가능성이 점점 높아지고 있으며 미래 컴퓨팅 분야의 핵심 기술로 자리매김할 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.03.17
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고생대, 중생대, 신생대를 나누는 기준은 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구 역사는 크게 고생대 중생대 신생대의 세 시대로 나뉘며 각 시대는 지질학적 특징과 생물 진화의 변화를 기준으로 구분됩니다.고생대 (약 5억 4천만 년 전 – 2억 5천만 년 전) 지질학적 특징암석 형성 지각 변동 화산 활동 등이 활발하게 일어났습니다.대륙 형성과 판구조 운동의 초기 단계였습니다.단순한 생물에서부터 어류 양서류 육상 식물 등이 등장했습니다.척추동물의 초기 형태가 나타났습니다.중생대 (약 2억 5천만 년 전 – 6천 6백만 년 전)판구조 운동으로 대륙 분열과 조산 운동이 일어났습니다.현재 지형의 기본 형태가 형성되었습니다.생물 진화공룡 익룡 포유류 등이 번성했습니다.꽃과 씨앗 식물이 등장했습니다.신생대 (약 6천 6백만 년 전 – 현재)현재 지속되고있는 지형과 기후 형성이 시작되었습니다.빙하기와 간빙기가 반복적으로 일어났습니다.포유류가 다양하게 진화하고 인류가 등장했습니다.현대적인 생태계가 형성되었습니다.지층 지층의 특징 암석의 종류 화석의 존재 등을 통해 시대를 구분합니다.대멸종 지구 역사상 여러 차례 대멸종 사건이 발생했으며 이를 기준으로 시대를 구분합니다.지질학적 사건 판구조 운동 화산 활동 기후 변화 등의 지질학적 사건을 기준으로 시대를 구분합니다.지질 시대는 더 세분된 기와 세로 나뉘기도 합니다.각 시대별 특징과 생물 진화에 대한 더 자세한 정보는 관련 서적이나 인터넷 자료를 참고할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.17
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