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회로에 노이즈는 왜 발생하는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.DC 모터를 전자회로로 제어할 때 발생하는 노이즈의 원인은 다음과 같습니다.회로의 부품이나 배선이 불량하면 전기 신호의 왜곡이나 손실이 발생하여 노이즈가 발생할 수 있습니다.전원 공급 장치의 불안정 주변 전자기기의 간섭 낙뢰 등 외부 요인으로 인해 노이즈가 발생할 수 있습니다. 모터의 브러시나 코일의 불량 모터의 회전으로 인해 발생하는 기계적 노이즈 등이 원인이 될 수 있습니다.DC 모터의 노이즈로 인해 회전이 되지 않는 경우 다음과 같은 방법을 통해 해결할 수 있습니다.회로의 불량을 점검하여 부품이나 배선을 교체합니다.전원 공급 장치를 안정적인 것으로 교체하거나 전원 공급 장치와 모터 사이에 필터를 설치합니다.주변 전자기기를 멀리 배치하거나 전자기기로부터 발생하는 노이즈를 차단하는 필터를 설치합니다.모터의 브러시나 코일을 교체하거나 모터의 회전으로 인해 발생하는 기계적 노이즈를 줄이는 방법을 적용합니다.DC 모터의 노이즈를 줄이기 위해서는 회로의 설계와 제작 부품의 선택 주변 환경 등을 고려하여 적절한 조치를 취하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.21
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중국이 독자적인 우주정거장을 만든 이유가 궁금해요~
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.중국은 2003년 우주인 양리웨이의 우주 비행을 시작으로 우주 개발에 박차를 가하고 있습니다. 톈궁 우주정거장은 중국이 독자적으로 설계하고 건설한 우주정거장으로 중국의 우주 기술 자립을 위한 중요한 성과로 평가받고 있습니다.국제우주정거장은 미국 러시아 일본 유럽연합 캐나다 등 16개국이 참여하는 국제 프로젝트입니다. 중국은 국제우주정거장에 참여하고 있지만 주요 의사 결정권을 행사할 수 없습니다. 톈궁 우주정거장은 중국이 주도하는 우주정거장으로 중국은 톈궁 우주정거장을 통해 우주 개발의 주도권을 확보하기를 희망하고 있습니다.기술력 측면에서 볼 때 톈궁 우주정거장은 국제우주정거장에 비해 아직은 뒤처지는 부분이 있습니다.국제우주정거장는1998년부터 건설을 시작하여 20년 이상의 기간 동안 운영되어 왔으며 다양한 기술이 축적되어 있습니다. 톈궁 우주정거장은 2021년부터 건설을 시작하여 아직 완공되지 않았으며 국제우주정거장에 비해 기술적 완성도가 떨어지는 부분이 있습니다.국제우주정거장는 톈궁 우주정거장보다 규모가 크고 다양한 과학 실험을 수행할 수 있는 시설을 갖추고 있습니다. 국제우주정거장는 러시아의 소유즈 우주선과 미국의 스페이스X의 크루 드래건 우주선이 도킹할 수 있어 우주비행사를 교대하고 물자와 장비를 수송하는 데 유리합니다.반면 톈궁 우주정거장은 국제우주정거장보다 규모가 작고 과학 실험 시설도 상대적으로 적습니다. 톈궁 우주정거장은 중국의 선저우 우주선만 도킹할 수 있어 우주비행사를 교대하고 물자와 장비를 수송하는 데 제약이 있습니다.중국은 톈궁 우주정거장을 지속적으로 업그레이드할 계획으로 향후 국제우주정거장와의 기술력 차이를 줄여나갈 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.21
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항상성중에서 체온조절과 관련된 호르몬은?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.체온 조절과 관련된 호르몬은 크게 체온을 상승시키는 호르몬과 체온을 하강시키는 호르몬으로 나눌 수 있습니다.체온을 상승시키는 호르몬은 다음과 같습니다.갑상선 호르몬은 신진대사를 촉진하여 체온을 상승시키는 역할을 합니다.카테콜아민은 스트레스 상황에서 분비되어 체온을 상승시키는 역할을 합니다.코티솔은 스트레스 상황에서 분비되어 체온을 상승시키는 역할을 합니다.체온을 하강시키는 호르몬은 다음과 같습니다.프로스타글란딘은 체온이 상승하면 체온중추에 신호를 보내 체온을 하강시키는 역할을 합니다.멜라토닌은 밤에 분비되어 체온을 하강시키는 역할을 합니다.체온 조절은 시상하부에서 시작됩니다. 시상하부는 체온 중추를 가지고 있으며 외부 온도와 내부 온도를 감지하여 체온을 일정하게 유지하도록 조절합니다.체온 중추는 체온을 상승시키는 호르몬과 체온을 하강시키는 호르몬의 분비를 조절하여 체온을 일정하게 유지합니다.예를 들어 외부 온도가 낮아지면 시상하부는 체온을 상승시키는 호르몬의 분비를 증가시킵니다. 갑상선 호르몬 카테콜아민 코티솔 등의 호르몬이 분비되면 신진대사가 촉진되고 땀을 흘리게 되어 체온이 상승합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.21
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영하날씨에 해열제를 물과함께 얼리면 독성이 생기는 과학적 이유가 뭔가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.극지연구소와 한림대학교 공동 연구팀은 물에 아세트아미노펜과 아질산염을 넣고 얼리면 아세트아미노펜이 빠르게 산화돼 독성화합물인 벤조퀴논이민류를 생성한다는 연구 결과를 발표했습니다.아세트아미노펜은 해열진통제로 널리 사용되는 약물로 체온을 낮추고 통증을 완화하는 작용을 합니다. 아질산염은 식품첨가물로 사용되는 물질로 보존료 색소 산화방지제 등의 역할을 합니다.연구팀은 아세트아미노펜과 아질산염을 넣고 얼리면 아질산염이 용존 산소와 결합하여 아질산 이온과 과산화수소로 분해된다고 밝혔습니다. 아질산 이온은 아세트아미노펜과 반응하여 벤조퀴논이민류를 생성하는데 벤조퀴논이민류는 아세트아미노펜보다 약 25배에 달하는 독성을 가지고 있습니다.벤조퀴논이민류는 심장 간 신장 등에 손상을 줄 수 있으며 심한 경우 사망에 이를 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 아세트아미노펜을 복용한 후 얼음찜질을 하거나찬물에 담그는 등의 행위를 해서는 안 된다고연구팀은 당부했습니다.연구팀은 아세트아미노펜과 아질산염이 함께 함유된식품을 섭취한 후에도 벤조퀴논이민류가 생성될 수 있다고 우려했습니다. 아세트아미노펜과 아질산염이 함께 함유된 식품은 섭취하지 않는 것이 좋다고 조언했습니다.극지연구소는 이번 연구 결과를 바탕으로 아세트아미노펜과 아질산염이 함께 함유된 식품의 안전성을 평가하고 독성을 줄일 수 있는 방법을 연구할 계획이라고 밝혔습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.21
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멍게나 홍어섭취 후 소주가 달아지는 원리
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.멍게나 홍어에는 타우린이라는 성분이 풍부하게 함유되어 있습니다. 타우린은 쓴맛을 내는 성분으로 소주의 쓴맛을 억제하는 역할을 합니다. 멍게나 홍어를 먹은 후에는 소주의 쓴맛이 덜 느껴지는 것입니다.위스키에는 타우린 성분이 적게 함유되어 있기 때문에 멍게나 홍어를 먹은 후에도 쓴맛이 크게 변하지 않습니다.구체적으로 타우린은 쓴맛 수용체(TAS2R16)를 차단하는 역할을 합니다. TAS2R16은 소주의 쓴맛을 느끼는 데 관여하는 수용체입니다. 타우린이 TAS2R16을 차단하면 소주의 쓴맛을 느끼는 감각이 약해지게 됩니다.멍게나 홍어를 먹은 후에는 소주의 쓴맛을 덜 느끼게 되는 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.21
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과학을 좋아하는 계기가 무엇이고 과학을 어떤 존재로 좋아하게 됐어요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.과학을 공부하면서 세상에 대한 이해가 깊어지고 세상을 더 넓게 바라볼 수 있게 되었습니다.과학이 인류를 발전시키는 데 기여한다는 점입니다. 과학은 의학 기술 에너지 등 다양한 분야에서 인류의 삶을 개선하고 있습니다. 과학을 공부하면서 인류의 미래에 기여할 수 있다는 생각에 흥분을 느꼈습니다.과학을 어떤 존재로 생각하냐는 질문에는 세상을 이해하고 발전시키는 힘이라고 말씀드리고 싶습니다. 과학은 세상의 원리를 이해하고 새로운 기술을 개발하는 힘을 가지고 있습니다. 이러한 힘을 통해 인류는 더 나은 세상을 만들 수 있다고 믿습니다.과학은 논리적이고 객관적인 학문이기 때문에 언어 능력보다는 수학과 논리적 사고 능력이 더 중요합니다. 언어 능력이 부족하더라도 과학을 공부하는 데 도전해 보시기를 추천합니다.과학은 넓고 다양한 분야로 이루어져 있습니다. 자신이 관심 있는 분야를 찾아서 공부하는 것이 중요합니다.과학을 공부할 때는 다양한 교재와 자료를 활용하는 것이 좋습니다. 과학에 대한 지식을 쌓고 과학적 사고력을 키우는 데 도움이 될 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.21
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질량보존의 법칙은이때도 해당하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.발전기의 출력 전압은 발전기의 구조와 작동 방식에 따라 달라집니다. 발전기는 전기자의 회전 속도와 계자 자장의 세기에 의해 출력 전압이 결정됩니다.100V의 전기로 발전해서 돌아가는 발전기의 경우 발전기의 전기자 회전 속도가 일정하다면 계자 자장의 세기가 증가할수록 출력 전압이 증가합니다. 계자 자장의 세기가 너무 높아지면 전기자가 과도한 전압을 받게 되어 손상될 수 있습니다. 발전기의 출력 전압은 일반적으로 계자 자장의 세기를 일정하게 유지하면서 전기자 회전 속도를 조절하여 제어합니다.100V의 전기로 발전해서 돌아가는 발전기의 경우 생산되는 전기는 100V 이하가 될 수 있습니다. 전기자 회전 속도가 감소하면 출력 전압도 감소하기 때문입니다.구체적인 경우를 살펴보겠습니다. 발전기의 전기자 회전 속도가 1000rpm일 때 계자 자장의 세기를 1000A/m로 유지하면 출력 전압은 약 100V가 됩니다. 전기자 회전 속도가 500rpm으로 감소하면 출력 전압은 약 50V로 감소합니다.발전기의 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해서는 전기자 회전 속도와 계자 자장의 세기를 적절하게 조절해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.01.21
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우리나라의 달 탐사 계획은 어느정도 까지 진행이 되고 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우리나라의 달 탐사 계획은 한국형 달 탐사 계획이라고 불리며 한국항공우주연구원이 주관하고 있습니다. KLEP는 크게 3단계로 나뉘어 진행되고 있습니다.1단계는 2022년 8월에 발사된 다누리(KPLO)를 통해 달 궤도 진입과 관측을 수행하는 것입니다. 다누리는 달 궤도에서 1년 동안 임무를 수행하며 달의 지질과 자원 등을 연구할 예정입니다.2단계는 2025년경에 발사될 차세대 소형 달 궤도선을 통해 달 표면의 지질과 자원을 탐사하는 것입니다. 차세대 소형 달 궤도선은 달 표면 근처에서 1년 동안 임무를 수행하며 달 표면의 지도 작성 자원 탐사등을 수행할 예정입니다.3단계는 2032년경에 발사될 한국형 달 착륙선을 통해 달 표면에 착륙하는 것입니다. 한국형 달 착륙선은 달 표면에 1주일 동안 머물며 달 표면의 과학 실험과 탐사를 수행할 예정입니다.KLEP는 우리나라의 우주 탐사 기술을 확보하고 미래 우주 탐사의 기반을 마련하기 위한 중요한 계획입니다. KLEP가 성공적으로 수행된다면 우리나라는미국 러시아 중국에 이어 달 착륙에 성공한 4번째 국가가 될 것입니다.중국의 우주 프로젝트는 우리나라보다 앞서나가고 있는 것은 사실입니다. 중국은 2019년 달 뒷편 탐사선 창어 4호를 발사하여 성공적으로 착륙시켰으며 2021년에는 우주정거장에 화물 우주선 톈궁-1호를 도킹시키는 데 성공했습니다.우리나라도 KLEP를 통해 우주 탐사 기술을 빠르게 확보해나가고 있습니다. 다누리 발사 성공을 계기로 우리나라의 우주 탐사 기술은 한 단계 도약할 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.21
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지진의 규모를 측정하는 기준이 뭔지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지진의 강도를 나타내는 수치는 크게규모와 진도로 구분됩니다.규모는 지진의 에너지를 나타내는 척도로 지진파의 진폭과 진원지와의 거리를 이용하여 계산됩니다. 규모가 1 증가할 때마다 지진파의 에너지는 32배 증가합니다. 규모 4.5의 지진은 규모 4.0의 지진보다 32배 더 강한 지진입니다.진도는 지진의 영향을 나타내는 척도로 사람의 감각이나 지진계의 기록을이용하여 계산됩니다.진도는 Ⅰ부터 XII까지 12단계로 나뉘며 Ⅰ단계는 거의 느낄 수 없는 진동부터XII단계는 건물이 완전히 파괴되는 진동까지를 포함합니다.우리나라에서는 리히터 규모ML를 사용하고 있습니다. 리히터 규모는 지진파의 진폭을 이용하여 계산되는 규모로 1935년 미국의 찰스 리히터가 제안한 것입니다.미국 지질조사국USGS에서는 모멘트 규모Mw를 사용하고 있습니다.모멘트 규모는 지진파의 에너지를 이용하여 계산되는 규모로 1979년 미국의 찰스 리히터와 루이스 니콜슨이 제안한 것입니다.모멘트 규모는리히터 규모에 비해 지진의 에너지를 더 정확하게 측정할 수 있기 때문에 규모 7 이상의 큰 지진에 대해서는 모멘트 규모를 사용합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.21
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수학이 분야 중에서 위상 수학은 어떤 수학인가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.위상수학은 연속적인 변환에 대해 불변인 성질들을 연구하는 수학의 한 분야입니다. 더 정확하게 쌍연속함수에 대해 불변인 성질들을 다룹니다. 성질들에는 연결성 콤팩트성 분리성질 호모토피 군 호몰로지 군 등이 있습니다.위상수학은 기하학 미분기하학 해석학 공상수학 등 다양한 수학 분야와 밀접한 관련이 있습니다. 물리학 화학 생물학 컴퓨터 과학 등 다양한 자연과학 분야에서도 응용되고 있습니다.위상수학의 난이도는 수학의 다른 분야에 비해 상대적으로 높다고 할 수 있습니다. 이는 위상수학이 수학적 사고력과 추론력이 요구되는 분야이기 때문입니다. 위상수학의 개념과 용어들이 기하학 미분기하학 등의 다른 수학 분야와 연관되어 있어 이해하기가 쉽지 않습니다.위상수학을 공부하기 위해서는 수학적 사고력과 추론력을 기르는 것이 중요합니다. 기하학 미분기하학 등의 다른 수학 분야에 대한 기본 지식이 필요합니다.위상수학의 대표적인 연구 분야로는 다음과 같은 것들이 있습니다.점-집합 위상수학 : 집합의 기본적인 위상적 성질을 연구하는 분야입니다.미분위상수학 : 미분 가능 다양체의 위상적 성질을 연구하는 분야입니다.위상군론 : 위상 공간의 군 구조를 연구하는 분야입니다.위상 벡터 공간론 : 위상 공간의 벡터 공간 구조를 연구하는 분야입니다.위상수학은 수학의 한 분야이지만 그 응용 범위는 매우 넓습니다. 위상수학을 공부하면 수학적 사고력과 추론력을 향상시키고 다양한 분야에서 응용할 수 있는 지식을 습득할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 기계공학
24.01.21
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