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고속도로를 지날때 하이패스를 사용하는데 어떤 과학적 원리인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.하이패스 시스템은 적외선과 RFID 기술을 이용하여 작동합니다.적외선은 인간의 눈에 보이지 않는 전자기파의 일종으로 물체를 통과할 수 있는 특성이 있습니다. 하이패스 단말기에는 적외선 LED가 장착되어 있어 차량이 통과할 때마다 적외선을 발사합니다. 톨게이트 안테나는 이 적외선을 감지하여 차량의 번호판을 인식합니다.RFID는 Radio Frequency Identification의 약자로 무선 주파수를 이용하여 정보를 전송하는 기술입니다. 하이패스 단말기에는 RFID 태그가 장착되어 있어 차량이 통과할 때마다 RFID 태그에서 정보를 발송합니다. 톨게이트 안테나는 이 정보를 수신하여 차량의 정보를 확인합니다.하이패스 시스템은 이 두 가지 기술을 결합하여 작동합니다. 차량이 통과할 때마다 적외선과 RFID 정보를 동시에 수신하여 차량의 정보를 확인합니다. 확인된 차량 정보와 가입 정보 등을 비교하여 요금을 계산하고 하이패스 계정에 자동으로 차감됩니다.하이패스 차로를 통과하는 경우 요금을 낼 때 차를 멈추지 않아도 되기 때문에 정체를 줄일 수 있습니다.요금을 낼 때 차를 멈추지 않아도 되기 때문에 운전의 편의성을 높일 수 있습니다.요금을 자동으로 계산하고 하이패스 계정에 자동으로 차감하기 때문에 인건비를 절감할 수 있습니다. 하이패스 시스템은 고속도로의 효율성과 편의성을 높이는 데 큰 역할을 하고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.16
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시체가 부패 자국은 왜 항상 넓은거죠??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.체 부패가 사람의 몸 라인을 따라 자국이 있는 것이 아니라 더 커 보이는 이유가 있습니다.시체의 피부와 근육이 부패하면서 부풀어 오르기 때문입니다. 시체의 피부와 근육은 부패하면서 가스가 발생하고 이 가스가 팽창하면서 피부와 근육을 밀어 올려 부풀어 오르게 됩니다. 시체의 몸 라인을 따라 자국이 생기는 것이 아니라 부풀어 오른 피부와 근육이 몸 라인을 넘어서게 됩니다.시체의 내장과 혈액이 부패하면서 액체 상태로 변하기 때문입니다. 시체의 내장과 혈액은 부패하면서 액체 상태로 변합니다. 이 액체는 시체의 뼈와 근육 사이로 스며들어 시체의 크기를 더 크게 보이게 합니다.시체의 털과 머리카락이 부패하면서뭉쳐지기 때문입니다. 시체의 털과 머리카락은 부패하면서 뭉쳐집니다. 이 뭉쳐진 털과 머리카락은 시체의 크기를 더 크게 보이게 합니다.따라서 고독사한 분들의 집을 청소하는 특수청소업자들은 시체 부패의 특성을 고려하여 청소를 진행해야 합니다. 시체의 부패가 진행될수록 시체의 크기는 더 커지므로 청소업자들은 시체의 부패 정도를 고려하여 청소 방법을 결정해야 합니다.또한 시체 부패로 인해 발생하는 악취와 유해물질도 고려해야 합니다. 시체 부패는 악취와 유해물질을 발생시키므로 청소업자들은 적절한 방역 장비를 착용하고 청소를 진행해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.16
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교류가 아닌 직류로 송전하는 방식이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.직류는 교류에 비해 에너지 손실이 적습니다. 교류는 전류의 방향이 계속 바뀌기 때문에 전류가 흐르는 동안 전선의 표면에 전자기장이 형성됩니다. 이 전자기장은 전류의 흐름을 방해하여 에너지 손실을 발생시킵니다.직류는 전류의 방향이 일정하기 때문에 전자기장이 형성되지 않습니다. 에너지 손실이 적습니다.교류는 변압이 용이하다는 장점이 있습니다. 변압기는 전압을 높이거나 낮추는 장치인데 교류는 전압을 쉽게 변환할 수 있습니다. 직류는 전압을 변환하기 위해서는 정류기와 같은 장치가 필요합니다. 교류는 송전 거리가 먼 경우나 전압을 높이거나 낮춰야 하는 경우에 유리합니다.최근에는 초고압 직류송전 기술이 개발되면서 직류 송전의 장점이 점차 부각되고 있습니다. HVDC는 직류를 고압으로 변환하여 송전하는 기술로 에너지 손실이 적고 안정성이 높다는 장점이 있습니다. HVDC는 장거리 송전이나 해저 송전 등에 활용되고 있습니다.직류와 교류 중 어느 방식으로 송전을 할지는 송전 거리 전압 안정성 등의 요인을 고려하여 결정해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.16
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초전도체가 초저온에서 사용이 가능하면요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.초전도체는 초저온에서 전기 저항이 0이 되는 물질입니다. 엄청 추운 행성에서는 초전도체를 무제한으로 사용할 수 있습니다.전기 저항이 0이 되므로 전력 손실이 없습니다.자속을 완전히 잃지 않으므로 자석으로 사용할 수 있습니다.초고속으로 전류를 흘릴 수 있습니다.따라서 엄청 추운 행성의 외계인은 이러한 장점을 활용하여 초전도체를 다양한 용도로 사용할 수 있을 것입니다.초전도체를 이용한 전력망을 구축하면 전력 손실을 줄이고 전력 효율을 높일 수 있습니다. 초전도체를 이용한 자석을 개발하면 강력한 자석을 소형화하여 다양한 산업 분야에 활용할 수 있습니다. 초전도체를 이용한 초고속 회로를 개발하면 컴퓨터의 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있습니다.물론 초전도체를 무제한으로 사용할 수 있다고 해서 모든 문제가 해결되는 것은 아닙니다. 초전도체는 매우 낮은 온도에서만 작동하기 때문에 초전도체를 사용하기 위해서는 냉각 시스템이 필요합니다. 초전도체는 아직 개발 초기 단계에 있기 때문에 가격이 비싸고 내구성이 떨어지는 등의 문제가 있습니다.하지만 과학 기술의 발전에 따라 이러한 문제들이 해결된다면 초전도체는 엄청 추운 행성의 외계인에게 매우 유용한 기술이 될 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.16
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최근 일본노토지진으로 인하여 후지산의 분화 위험이 높아졌다고 보는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.후지산은 일본의 대표적인 활화산으로 지난 1707년 대분화 이후 300년 이상 분화하지 않고 있습니다. 최근 들어 후지산의 분화 위험이 높아지고 있다는 우려가 커지고 있습니다.후지산은 칼데라 화산으로 화구 주변에 분화구가 있는 형태입니다. 칼데라 화산은 대규모 분화 이후 화구가 함몰되어 형성되는데 후지산은 1707년 대분화 이후에도 화구가 완전히 함몰되지 않아 분화가 일어날 가능성이 높다고 볼 수 있습니다.후지산 주변에서는 최근 들어 지진 활동이 활발해지고 있습니다. 2019년 6월에 발생한 노토지진은 후지산에서 150km 떨어진 곳에서 발생한 규모 7.3의 지진으로 후지산의 분화를 촉발할 수 있는 지진으로 평가받고 있습니다.후지산에서는 최근 들어 화산 활동이 증가하고 있습니다. 2022년 1월에는 후지산의 정상에서 화산 가스가 분출되는 현상이 관측되었으며 2023년 1월에는 후지산의 남쪽 경사면에서 화산 지진이 발생한 바 있습니다.이러한 요인들을 종합적으로 고려할 때 후지산의 분화 위험이 높아지고 있다는 우려는 충분히 설득력이 있다고 할 수 있습니다. 일본 정부는 후지산의 분화 위험을 대비하기 위해 다양한 대책을 마련하고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.16
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원자력 발전소에서 나온 방사능에 피폭되면 사람에게 어떤 영향을 끼치나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.방사능은 원자핵이 불안정하여 붕괴하면서 에너지와 입자를방출하는 현상입니다. 원자력 발전소에서 나온 방사능은 주로 감마선 중성자 알파선 등이 있습니다.감마선은 전기적으로 중성이고 파장이 짧은 전자기파입니다. 감마선은 세포의 DNA를 손상시켜 암을 유발할 수 있습니다. 중성자는 전기적으로중성인 입자입니다. 중성자는 세포의 DNA에 직접 충돌하여 손상을 줄 수 있습니다. 알파선은 양전하를 띤 입자입니다. 알파선은 세포의 DNA에 직접 충돌하여 손상을 줄 수 있어요.체내에 들어오면 호흡기나 소화기의 점막에 손상을 줄 수 있습니다. 방사능에 피폭되면 신체에 다음과 같은 변화가 일어날 수 있습니다.방사능에 단시간에 많은 양을 피폭하면 발생합니다. 구토 및 설사와 탈모 발열 등의 증상이 나타나며심한 경우 사망에 이를 수 있습니다. 방사능에 장시간에 걸쳐 적은 양을 피폭하면 발생합니다. 암 백혈병 유전적 질환 등이 발생할 수 있습니다. 방사능 피폭의 영향은 피폭량과 피폭 종류 피폭 부위 개인의 건강 상태 등에 따라 달라집니다.피폭량이 많을수록 피폭 종류가 강할수록 피폭 부위가 넓을수록 개인의 건강 상태가 좋지 않을수록 피해가 커집니다.방사능 피폭을 예방하기 위해서는다음과 같은 방법을 지키는 것이 중요합니다.원자력 발전소 사고가 발생했을 때는 실내로 대피하여 창문을 닫고 라디오나 TV를 통해 상황을 파악합니다.방사능이 유출된 지역을 방문할 때는 방진마스크 장갑 보호복 등을 착용합니다.방사능에 오염된 음식물은 섭취하지 않습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.16
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새해 첫 우주쇼는 지나갔고 다음 우주쇼는 뭐가 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.2024년 볼만한 우주쇼는 아래와 같습니다.1월 4일: 사분의자리 유성우3월 13일: 쌍둥이자리 유성우4월 19일: 리리자리 유성우5월 6일: 물병자리 에타 유성우8월 12일: 페르세우스자리 유성우11월 17일: 레오니드 유성우12월 14일: 게자리 유성우1월 15일금성과 목성 근접1월 20일화성과 토성 근접2월 14일화성과 목성 근접3월 25일지구와 화성 근접4월 22일지구와 목성 근접6월 16일달과 목성 대결합7월 14일달과 금성 대결합8월 12일페르세우스자리 유성우11월 17일레오니드 유성우12월 14일게자리 유성우유성우를 관측하기 위해서는 어두운 곳에서 맑은 하늘을 바라보는 것이 좋습니다.유성우는 보름달이 뜨는 날에는 관측하기 어렵습니다.유성우를 관측할 때는 망원경을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 망원경을 사용하면 유성우를 놓칠 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.16
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자이안트 메타세콰이어는 키가 100m에 육박하는데 무슨 힘으로 그 높이까지 물을 올리나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.자이안트 메타세쿼이어가 키가 100m까지 자랄 수 있는 것은 자이안트 메타세쿼이어의 뿌리는 땅속 깊은 곳까지 뻗어 있기 때문입니다. 뿌리에서 흡수한 물은 수압을 이용하여 나무의 줄기를 통해 위로 올라갑니다. 수압은 물 분자들이 서로 끌어당기는 힘으로 발생합니다.자이안트 메타세쿼이어의 줄기는 단단하고 강한 지지 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 물의 압력을 견딜 수 있도록 도와줍니다.자이안트 메타세쿼이어의 줄기는 다른 나무에 비해 상대적으로 얇습니다. 얇은 줄기는 물의 흐름을 원활하게 하여 수압을 더욱 효과적으로 이용할 수 있도록 합니다.삼투압은 기압원리로 10m 이상을 올릴 수 없다는 것은 사실입니다. 자이안트 메타세쿼이어는 이러한 물리적 한계를 극복하기 위해 다양한 방법을 사용하고 있습니다.자이안트 메타세쿼이어는 뿌리에서 흡수한 물을 끊임없이 순환시켜 수압을 유지합니다. 줄기의 내부에 물을 저장하는 빈 공간을 만들어수압을 더욱 높입니다.자이안트 메타세쿼이어는 100m 이상의 높이에서도 물을 공급받을 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.16
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빅뱅이 일어나기 전엔 아무것도 없었던건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.빅뱅이론에 따르면 우주는 약 137억 년 전에 한 점에서 시작하여 급격히 팽창하여 지금과 같은 모습을 갖추게 되었습니다. 빅뱅이 일어나기 전에는 우주가 매우 뜨겁고 빽빽한 상태였으며 공간과 시간이 단일한 상태로 존재하고 있었습니다. 빅뱅이 일어나기 전에는 아무것도 없었다라고 말하기보다는 우주가 지금과 같은 형태로 존재하지 않았다라고 표현하는 것이 정확합니다.빅뱅이 일어난 원인에 대해서는 아직 정확히 밝혀지지 않았습니다. 빅뱅을 설명하는 다양한 이론들이 존재합니다. 그 중 하나는 인플레이션 이론입니다. 인플레이션 이론에 따르면 빅뱅 이전에는 우주가 매우 짧은 시간 동안 엄청난 속도로 팽창했다고 합니다. 이 팽창 과정에서 우주의 모든 물질과 에너지가 생성되었다고 합니다.다른 이론으로는 끈이론이 있습니다. 끈이론에 따르면 우주를 구성하는 기본 단위는 끈이라고 합니다. 끈은 매우 작은 크기이며 다양한 진동 상태를 가지고 있습니다. 이 진동 상태에 따라 다양한 물질과 에너지가 생성된다고 합니다.빅뱅이 일어나기 전의 우주에 대한 정확한 이해는 아직 이루어지지 않았습니다. 과학자들은 다양한 관측과 연구를 통해 빅뱅에 대한 이해를 넓혀가고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.16
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공기 중 산소 농도는 점점 늘어나고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.공룡이 살았던 시기에 지구의 산소 농도는 약 35%였습니다. 현재의 약 21%에 비해 약 1.7배 높은 수치입니다. 공룡이 거대한 몸집을 가질 수 있었던 이유 중 하나는 바로 이 높은 산소 농도 때문입니다. 산소 농도가 높으면 체내에서 더 많은 산소를 운반할 수 있기 때문에 더 큰 몸집을 유지할 수 있습니다.현재 지구의 산소 농도는 점차 증가하고 있습니다. 대기 중의 이산화탄소 농도가 증가하면서 식물의 광합성을 통해 산소가 더 많이 생성되기 때문입니다. 과학자들은 앞으로 먼 미래에는 지구의 산소 농도가 지금보다 약 25%까지 증가할 것으로 예상하고 있습니다.산소 농도가 증가하면 동식물에 다음과 같은 영향을 미칠 수 있습니다.동물은 호흡을 통해 산소를 체내로 받아들이고 이산화탄소를 배출합니다. 산소 농도가 증가하면 동물은 더 많은 산소를 흡수할 수 있게 됩니다. 동물의 활동량을 증가시키고 더 큰 몸집을 유지할 수 있게도와줄 수 있습니다. 식물은 광합성을 통해 태양 에너지를 이용하여 이산화탄소와 물을 포도당과 산소로 변환합니다. 산소 농도가 증가하면 식물은 더 많은 산소를 생성할 수 있게 됩니다. 식물의 성장을 촉진하고 대기 중의 이산화탄소 농도를 감소시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 미생물은 지구 생태계에서 중요한 역할을 하는 생명체입니다. 산소 농도가 증가하면 미생물의 활동도 증가할 수 있습니다. 토양의 질을 개선하고 오염물질을 분해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 산소 농도가 너무 높아지면 다음과 같은 부작용도 발생할 수 있습니다.산소는 생명체의 세포를 산화시키는 작용을 합니다. 산소 농도가 너무 높아지면 세포가 손상될 수 있는 산화 스트레스가 발생할 수 있습니다.산소 농도가 높으면 화재가 발생할 위험이 증가합니다.산소 농도가 증가하면 지구 기후 변화에 영향을 미칠 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.16
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