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사람 몸에서 발생하는 정전기의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.사람의 몸에서 발생하는 정전기는 마찰에 의해 발생합니다. 우리 몸은 주로 탄소, 수소, 산소, 질소 등으로 이루어져 있는데 이 원소들은 전하를 띠고 있습니다. 마찰이 일어나면 서로 다른 물체의 원자들이 서로 부딪히면서 전자를 주고받습니다. 원자 하나가 전자를 잃으면 양전하를 띠고 전자를 얻으면 음전하를 띠게 됩니다.사람의 몸은 옷, 가구, 문, 손잡이 등 주변의 물체와 마찰을 하면서 전자를 주고받습니다. 몸과 물체 사이에 전하의 불균형이 발생하게 됩니다. 몸이 양전하를 띠면 물체가 음전하를 띠게 됩니다.몸과 물체 사이에 전하의 불균형이 커지면 정전기가 발생하게 됩니다. 정전기는 전압이 높고 전류가 약한 전기입니다. 정전기가 발생하면 몸과 물체가 닿을 때 순간적으로 방전이 일어나면서 찌릿한 느낌을 받게 됩니다.정전기는 습도가 낮은 날씨에 더 많이 발생합니다. 습도가 높으면 공기 중의 수분이 전자를 흡수하여 몸과 물체 사이의 전하의 불균형을 해소하기 때문입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.14
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상대성 이론은 어떻게 실험적으로 검증되었나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.아인슈타인의 상대성 이론은 현대 물리학의 기초를 이루는 중요한 이론입니다. 상대성 이론은 크게 두 가지로 나뉘는데 하나는 일반 상대성 이론이고 다른 하나는 특수 상대성 이론입니다.일반 상대성 이론은 중력을 중력장으로 설명하는 이론입니다. 일반 상대성 이론은 중력의 근본적인 성질을 설명하는 데 성공했지만 실험적으로 검증하기는 쉽지 않습니다. 빛은 중력에 의해 휘어집니다. 일반 상대성 이론에 따르면 태양의 중력에 의해 빛은 태양의 주변을 휘어져서 지나가게 됩니다. 이 현상을 관측하기 위해서는 태양과 가까운 곳에 있는 별이나 은하를 관측해야 합니다. 1919년 영국의 천문학자 에딩턴은 개기일식 때 태양의 주변을 지나가는 빛의 휨을 관측하여 일반 상대성 이론을 실험적으로 검증했습니다.중력에 의해 빛이 휘어지면 멀리 있는 천체의 빛이 중력에 의해 휘어져서 우리 눈에 도달하게 됩니다. 이 현상을 중력렌즈 효과라고 합니다. 중력렌즈 효과는 일반 상대성 이론의 중요한 예측 중 하나입니다. 중력렌즈 효과는 천문학에서 다양한 목적으로 사용되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.01.14
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양자역학에서 양자 중첩과 양자 얽힘은 무엇이며, 어떻게 측정하고 활용할 수 있는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.양자 중첩은 양자역학에서 기본적인 현상 중 하나로 하나의 입자가 두 가지 이상의 상태를 동시에 가지는 것을 말합니다. 전자가 위로 향하는 상태와 아래로 향하는 상태를 동시에 가질 수 있습니다.양자 얽힘은 두 개 이상의 입자가 서로 얽혀 있어 한 입자의 상태가 다른 입자의 상태에 영향을 미치는 현상을 말합니다. 두 개의 전자가 동시에 만들어졌을 때 한 전자의 스핀이 위로 향하면 다른 전자의 스핀도 위로 향하게 됩니다.양자 중첩은 하나의 입자를 측정하면 그 입자의 상태가 결정됩니다. 다른 입자의 상태도 결정됩니다.양자 얽힘은 두 개의 입자를 동시에 측정하면 두 입자의 상태가 서로 일치하는 것을 확인할 수 있습니다.양자 중첩과 양자 얽힘은 우리 생활에 다음과 같은 방식으로 적용되고 있습니다.양자 컴퓨터는 양자 중첩과 양자 얽힘을 이용하여 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 계산을 수행할 수 있는 양자 컴퓨터가 개발되고 있습니다.양자 암호통신는 양자 얽힘을 이용하여 해킹이 불가능한 양자 암호통신이 가능합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.14
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고체물리학에서 반도체란 무엇이며, 어떻게 전기적 특성을 조절할 수 있는가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.반도체는 도체와 부도체의 중간 정도의 전기 전도성을 가진 물질입니다. 도체는 전기가 잘 통하는 물질이고 부도체는 전기가 잘 통하지 않는 물질입니다.반도체의 전기 전도성은 온도 빛 전압 등의 외부 요인에 따라 크게 달라집니다. 반도체는 전자 제품의 스위치 트랜지스터 및다이오드 등 다양한 전자 부품에 사용됩니다.전기 전도도: 도체와 부도체의 중간 정도의 전기 전도성을 가지고 있습니다.밴드갭: 전도대에 가전자가 존재하는 에너지 차이입니다. 밴드갭이 좁을수록 전기 전도성이 높아집니다.이온화 에너지: 전자가 전도대로 이동하기 위해 필요한 에너지입니다. 이온화 에너지가 낮을수록 전기 전도성이 높아집니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.14
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생화학에서 단백질의 구조와 기능을 설명하고, 단백질의 구조 결정 방법과 응용 분야를 알려주세요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.단백질은 아미노산이 결합하여 이루어진 고분자물질입니다. 아미노산은 탄소 수소 산소 질소로 이루어진 분자이며 아미노기 카르복실기 R기의 세 가지 작용기를 가지고 있습니다.단백질의 구조는 아미노산의 배열 순서에 의해 결정됩니다. 아미노산의 배열 순서를 단백질의 1차 구조라고 합니다. 1차 구조는 단백질의 기본 구조이며 단백질의 종류와 기능을 결정합니다.단백질은 1차 구조를 기본으로 하여 2차 구조 3차 구조 4차 구조를 형성합니다.2차 구조는 아미노산의 배열 순서에 따라 형성되는 규칙적인 구조입니다. 2차 구조의 종류로는 α-나선 구조 β-플랫 구조 β-턴 구조 등이 있습니다.3차 구조는 2차 구조가 서로 접혀서 형성되는 복잡한 구조입니다. 3차 구조는 단백질의 기능에 중요한 역할을 합니다.4차 구조는 여러 개의 단백질 분자가 결합하여 형성되는 구조입니다. 4차 구조는 단백질의 복합체를 형성하는 데 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.14
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입자물리학에서 표준모형이란 무엇이며, 어떤 기본 입자와 상호작용을 포함하는가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.표준모형은 자연계의 기본 입자와 중력을 제외한 그 상호작용을 다루는 게이지 이론입니다.표준모형에서는 17개의 기본 입자가 존재한다고 합니다. 이 입자들은 크게 페르미온과 보손으로 나눌 수 있습니다.페르미온은 물질을 구성하는 입자로 6개의 쿼크와 6개의 렙톤이 있습니다. 쿼크는 양성자와 중성자를 구성하는 기본 입자이고 렙톤은 전기와 질량을 가지고 있는 기본 입자입니다.보손은 힘을 전달하는 입자로 4개의 게이지 보손과 1개의 힉스 보손이 있습니다. 게이지 보손은 강한 상호작용 약한 상호작용 전자기 상호작용을 전달하는 입자이고 힉스 보손은 입자에 질량을 부여하는 입자입니다.표준모형은 현재까지 입자물리학의 가장 성공적인 이론으로 실험적으로 검증된 대부분의 결과를 설명할 수 있습니다. 중력을 설명할 수 없다는 한계가 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 물리
24.01.14
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고체물리학에서 결정과 비결정은 무엇이며, 어떤 구조와 성질을 가지는가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.결정은 원자, 이온, 분자 등이 일정한 규칙에 따라 배열된 고체를 말합니다. 결정의 구조는 결정격자라고 하는 3차원 구조로 이루어져 있습니다. 결정격자는 공간에서 일정한 위치에 있는 점들의 집합으로, 각 점은 원자, 이온, 분자와 일치합니다.결정의 구조는 단위 세포라는 가장 작은 단위를반복하여 이루어집니다. 단위 세포는 결정의 모든 성질을 결정하는 기본 단위입니다.결정은 다음과 같은 성질을 가지고 있습니다.결정은 방향에 따라 다른 성질을 나타냅니다. 금속의 경우, 결정의 방향에 따라 전기 전도성이 달라집니다.결정은 결함을 가지고 있습니다. 결함은 결정의 구조가 불규칙한 부분을 말합니다. 결함은 결정의 성질에 영향을 미칩니다.비결정은 원자, 이온, 분자 등이 무질서하게 배열된 고체를 말합니다. 비결정의 구조는 결정과 달리 규칙성이 없습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.14
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식단의 불균형.-> 찰스다윈의 자연선택설처럼 장 내 미생물이 쇠퇴하거나 멸종될 수 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.식단의 불균형을 초래하는 다이어트 식단을 장기적으로 하면 찰스 다윈의 자연선택 이론처럼 특정 식품을 분해하는 장 내 미생물이 쇠퇴하거나 멸종될 수 있습니다.자연선택 이론은 진화의 원리를 설명하는 이론으로 환경에 적응한 개체가 생존하고 번식하여 후대에 전달되는 것을 의미합니다. 장 내 미생물도 이러한 자연선택의 원리에 따라 진화합니다.특정 식품을 분해하는 미생물은 그 식품을 섭취할 때 번식하고그 식품을 섭취하지 않을 때는 쇠퇴하거나 멸종할 수 있습니다. 글루텐 프리 식단을 장기적으로 하면 글루텐을 분해하는 미생물이 쇠퇴하거나 멸종할 가능성이 있습니다.글루텐 프리 식단을 장기적으로 한 사람들의 장 내 미생물 구성을 조사한 연구에 따르면 글루텐을 분해하는 미생물의 수가 감소한 것으로 나타났습니다.장 내 미생물의 다양성이 감소한 것으로 나타났습니다. 장 내 미생물의 다양성이 감소하면 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.14
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에어팟 기능에서 공간음향 원리 질문
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.에어팟 프로는 이어폰에 내장된 자이로스코프와 가속도계를 사용하여 이어폰의 방향을 추적합니다. 자이로스코프는 이어폰이 회전하는 방향을 감지하고 가속도계는 이어폰이 가속되는 방향을 감지합니다.이러한 정보를 바탕으로 에어팟 프로는 이어폰이 어떤 방향으로 기울어져 있는지 파악할 수 있습니다. 이어폰의 방향이 파악되면 에어팟 프로는 이어폰에서 나오는 소리의 방향을 조정합니다.예를 들어 이어폰이 왼쪽으로 기울어져 있으면 에어팟 프로는 왼쪽 이어폰에서 나오는 소리의 볼륨을 높여서 왼쪽에서 소리가 나는 것처럼 들리게 합니다. 반대로 이어폰이 오른쪽으로 기울어져 있으면 에어팟 프로는 오른쪽 이어폰에서 나오는 소리의 볼륨을 높여서 오른쪽에서 소리가 나는 것처럼 들리게 합니다.이러한 기능은 공간 음향이라고 불리며 에어팟 프로의 주요 기능 중 하나입니다. 공간 음향은 영화나 음악을 더욱 몰입감 있게 감상할 수 있도록 해줍니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.14
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사계절이 생기는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구의 공전과 자전의 원리에 따라 봄 여름 가을 겨울이 생기고 낮과 밤이 생깁니다.지구는 태양 주위를 공전하면서 공전면과 지구 자전축이 약 23.5도 기울어져 있습니다. 지구의 어느 지역이든지 태양의 고도가 달라지게 됩니다.태양의 고도가 높을수록 그 지역에는 더 많은 태양빛이 비치게 됩니다. 태양의 고도가 높은 시기에는 낮의 길이가 길어지고 기온이 높아져서 봄 여름이 됩니다. 반대로 태양의 고도가 낮을수록 그 지역에는 적은 태양빛이 비치게 됩니다. 태양의 고도가 낮은 시기에는 낮의 길이가 짧아지고 기온이 낮아져서 가을 겨울이 됩니다.지구는 하루에 한 번씩 자전합니다. 지구가 자전하면서 태양빛이 비치는 쪽과 비치지 않는 쪽이 생기게 됩니다. 태양빛이 비치는 쪽은 낮이고 태양빛이 비치지 않는 쪽은 밤입니다.지구의 자전축이 지구의 공전면과 수직이 아니기 때문에 지구의 어느 지역이든지 하루 중 낮과 밤의 길이가 달라집니다. 지구의 위도가 높을수록 낮과 밤의 길이가 더 달라집니다.지구의 자전축이 기울어져 있기 때문에 지구의 어느 지역이든지 일 년 중 낮과 밤의 길이가 달라집니다. 지구의 위도가 높을수록 일 년 중 낮과 밤의 길이가 더 달라집니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.14
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