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MRI 검사 원리를 알려주세요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.기본적으로 신체의 물분자를 구성하는 수소원자의 양성자들을 활용하는 방법이다. 원래 수소의 양성자들은 규칙성없이 제각기 다른방향으로 회전하고 있는데 여기에 MRI 스캐너의 강력한 자석을 통해 강한 자기장을 신체에 발산한다.[2] 그럼 신체의 수소 양성자들은 자기 방향을 한 방향으로 정렬시킨다. 간단히 말한다면 몸을 일시적으로 자석처럼 만든다. 그 다음 수소원자핵이 공명하는 주파수의 전자기파를 쏘아 신체부위에 있는 수소 원자핵의 자기 모멘트 방향에 변화를 주어 발생하는 자장의 변화를 측정한다. 특히 물분자 속의 수소원자를 통해, 병변에 따라 혈액흐름 등이 다르게 나타난다거나 하는 걸 감지해 이를 컴퓨터로 영상화하는 기술이다. 이때 전자기파의 주파수는 대략 수소 이온이 공진할 수 있는 2130kHz부터 85Mhz까지로 FM라디오 대역과 비슷하다. 경사자장의 크기와 같이 기종마다, 프로그램마다 촬영중 적절하게 제어한다. 단, 기술적으론 적어도 한 순간엔 하나의 주파수만 있어야 교란이 적어져 화질이 좋아진다. 때문에 검사실 내부는 다른 전자기파가 들어올 수 없도록 차폐되어 있다.MRI의 장점으로 X선 촬영이나 CT와는 달리 비전리 방사선(라디오 주파수 전자파)과 자기장을 이용하므로 인체에는 거의 해가 없다는 것과 시퀀스를 어떻게 하냐에 따라 연부조직의 정보를 다양한 방법으로 얻을 수 있다는 것을 들 수 있다. 검사를 한 가지 방법으로만 하면 10분이 걸리지 않지만 자장을 걸고 전자기파를 쏘는 시퀀스에 따라 다양한 결과를 얻을 수 있기 때문에 이것저것 해보느라 한시간이 넘게 걸릴 수도 있다. [3]인체를 단면으로 보여준다는 점에서는 CT와 비교되곤 하지만 획득할 수 있는 정보의 장단점이 대비되는 상호보완적인 관계이다. MRI 찍으면 CT에서 안 나오는 병변이 다 나오는 상하관계가 아니고 MRI가 더 잘 보여주는 병변이 따로 있고 CT가 더 잘 찾아주는 병변이 따로 있다..
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기계공학
23.04.14
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전기 자동차에 대해 공부를 좀 하려고 하는데 전기에 대해...
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.직류(DC)의 정의:직류란 + 와 - 의 극성이 정해저있는 전기를 말함니다즉 전류가 계속 한쪽방향으만 흐름니다예)건전지,자동차밧데리,휴대폰밧데리,충전용은 모두다 여기에속함교류(AC)의 정의:교류란 + 와 - 의 극성이 계속박기는(변하는)전기를 말함나다예)가정이나 공장에서 쓰는전기,자동차발전기,스피커에 흐르는전기(이때는 전류 라고표현)등 임니다 [참조]1.직류와 교류의 차이점:1)직류가) 주파수가 없다나)저장이 가능하다다)+ - 전극이 있다라) 전류의 방향이 일정하다마) 전압의 변경이 용이하지 않다바)전동기의 속도변경이 용이하다사)많은 용량의 전기를 사용할수 없다 2)교류가) 주파수가 있다나)저장이 안된다다)+ - 전극이 없다라)전류의 방향이 없다마)전압의 변경이 용이하다바)전동기의 속도변경이 용이하지 않다사)많은량의 전기를 사용할수 있다 2.교류의 장점가장큰 이유는 트랜스로 전압변환이 쉽다는 것과아크방전이 일어나지 않는다는 것입니다.일반적인 전기제품 예를 들어 모타,히터,전구등은 가정에 들어오는 전압을 그대로 이용하지만대부분의 전자제품은 전압을 낮추어 직류로 만들어 사용합니다.그런데 직류를 직류로 낮추기 위해서는 직류를 교류로 바꾸어 트랜스로 전압을 낮추고 다시직류로 바꾸어야 하는 꽤 복잡한 회로가 추가됩니다.두번째 이유는 아크방전인데전원이 투입된 상태에서 전원을 끊을때 부하가 유도성인경우(모터등)아크방전이 발생합니다.아크방전이 시작되면 꽤 떨어진 거리까지도 낮은 전압으로 아크방전이 계속 지속됩니다.전기용접기의 경우 그렇게 높은 전압(수십V)이 아닌데도 아크방전이 계속 이루어지죠.직류이기 때문이죠.그런데 교류는 1초에 수십번씩 0점(전압이 없는 상태)를 지나게 됩니다. 이때 아크방전은차단됩니다. 스위치의 용량을 보면 교류전압은 높은데 직류전압은 낮게 표시된 이유가 이것이죠. 3.왜 가정은 교류를 사용하는지?가정뿐만 아니라 공장.산업.농업등 모든분야에 교류를 사용하는데... 1)교류의 장점을 최대한 활용한것 입니다.즉 트랜스를 이용해서 전압을 쉽게 변환할수 있고 또한 직류를 만들기도 쉽습니다.2)반면 직류를 교류로 변환하는데는 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 4.직류는 어디쓰고 교류는 어디쓰나?1)한전에서 보내오는 교류가 전원의 기본이고모든제품에 다 사용된다고 보아도 과언이 아닙니다.2)다만 직류라야만 하는것을 제외한 모든것 이라는 표현이 옳을것 입니다.3)직류라야만 하는것은 ....가)포터블용(움직이는 제품용)예) 자동차용.장난감.MP3.라디오.헨디폰.노트북 등등...
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전기·전자
23.04.14
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배터리에 대해 공부를 좀 하려고 하다가 막히는 부분이 있어서..
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.리튬이온전지를 많이 사용하는 이유는 가벼운것에 비해 용량이 크고 효율이 좋기 때문입니다.그리고 다른 소재로 성능이 더 좋은 2차전지를 만들기 위해 연구중이고요.요즘 개발된 효율이 좋은 2차 전지는리튬이온폴리머 전지, 리튬공기 전지있습니다.
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전기·전자
23.04.14
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메뚜기 떼(?)들은 왜 생기는 것인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.메뚜기가 주는 피해수십억 마리 메뚜기 떼의 횡포하늘을 검게 뒤덮는 메뚜기떼의 횡포 - 2000㎞ 비행하며 농작물‘싹쓸이’드넓은 평원에 두려움이 엄습해 온다. 무시무시한 굉음과 함께 하늘은 순식간에 온통 시커먼 그림자로 뒤덮여버린다. 메뚜기떼다. 황금빛으로 찬란하던 농경지 위에 잠시 내려앉았다 지나갈 뿐이지만 그 자리는 폐허를 방불케 한다. 수십억 마리의 메뚜기떼는 아무런 죄책감 없이 본능적으로 먹이감을 먹을 뿐이다. 공교롭게도 상황은 인간에 대한 메뚜기떼의 선전포고가 되고 말았다. 한순간 무리를 지어 나타나는 메뚜기떼에게 애써 일궈왔던 농작물들을 고스란히 먹이로 바칠 수만은 없는 노릇 아닌가. 농민들의 대응태세도 점차 강경해지고 있지만 농작물이 한창 여물을 때면 어김없이 찾아와 실컷 배를 채운 뒤 달아나버리는 메뚜기떼를 퇴치하는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 중국, 페루 등 농경지 쑥대밭 만들어일찍이 메뚜기떼와 전쟁을 시작한 나라는 중국과 페루다. 간혹 메뚜기떼와의 전쟁을 치러야 하는 중국, 페루 등지는 그들의 무차별적인 공격에 대비하기 위해 철저한 대책마련에 전력을 다하고 있다.작년 6월말 중국은 어이없는 낭패를 봤다. 20년 만에 찾아든 극심한 가뭄과 더불어 메뚜기떼의 공격으로 무려 366만여 헥타르의 농경지가 초토화되는 크나큰 피해를 입었다. 구름처럼 몰려든 메뚜기떼는 중국의 농경지를 닥치는 대로 해치웠다. 규모가 엄청나서 카이펑 일대는 평방미터 당 300∼1,000마리의 메뚜기가 몰릴 정도였다. 중국 북부지역의 허난, 허베이, 신쟝, 안후이성 등 10여 개 지역을 휩쓴 메뚜기떼의 창궐은 건조한 날씨가 주요 원인으로 추정되고 있다. 기온이 높고 비가 적은 탓에 메뚜기 유충의 생존율이 높았다는 이유다. 중국 농업부 관리들은 이웃 국가인 카자흐스탄에 직접적인 책임이 있다고도 주장했으나, 환경보호론자들은 중국의 산업발달로 인해 발생되는 환경오염과 산림 황폐화 때문이라고 지적했다.
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지구과학·천문우주
23.04.14
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몽고반점은 왜생기는 건가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.동양계 아기의 엉덩이, 등, 다리에 주로 분포하는 푸른색 반점. 가끔씩 팔, 얼굴에도 있는 경우가 있다. 크기도 다양하며 없어지는 시기도 다양하지만 대개 활발하게 돌아다니는 나이가 되면 자연스럽게 사라진다. 하지만 어른이 되어도 남아 있는 경우가 간혹 있으며 레이저 치료 등으로 제거 가능하다.이와 반대로 서양인 아기들은 '딸기상 혈관종(strawberry birthmark)'이라고 불리는 붉은색 반점이 나타나기도 한다. 동양인 신생아들도 드물게 생기는데 몽고반점과 마찬가지로 아이의 성장에 따라 자연스럽게 사라지는 경우가 대부분이다. 이를 '연어 반점'이라고 부르기도 한다.
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생물·생명
23.04.14
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화산폭발하면 기온이 얼마나 떨어질까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.호산재가 제일 큰 영향을 줍니다. 초 대규모의 화산 폭발인 경우, 화산재가 성층권까지 침입하여 태양빛을 막게 되는데, 이 때 기온이 감소하는 것입니다. 대규모의 화산 폭발이 있은 후에 지구의 평균 기온이 대폭 하락했다고 자료에 나와있습니다.
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지구과학·천문우주
23.04.14
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물건 거래시 사용되는 바코드의 유래는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.바코드(barcode)는 컴퓨터가 판독할 수 있도록 고안된 굵기가 다른 흑백 막대로 조합시켜 만든 코드로, 주로 제품의 포장지에 인쇄된다.원리우선 세계상품코드(UPC) 등의 기준에 따라 부호화한 뒤, 바코드 스캐너와 암호 해독기로 구성된 판독기를 통해 해석되며, 이렇게 스캐너가 바코드를 읽으면 코드가 암호 해독기에 전달되며, 이것이 해독되어 알아볼 수 있는 정보로 변환된다.장단점상품의 종류를 나타내거나, 점포 등에서 매출정보, 도서관의 도서 관리 등 여러 가지 용도로 사용할 수 있으며, 종이 외에도 다양한 재질에 인쇄할 수 있으며, 원하는 정보에 빨리 접근할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 일부가 손상되더라도 다른 부분을 읽어서 정상적인 정보를 얻을 수 있다는 것이다. 다만, 바코드는 정보 용량에 한계가 있으므로 바코드가 붙어 있는 물건에 대한 정보를 충분히 알 수 없다는 단점을 가지고 있다. 이런 한계를 보완하기 위해 최근 2차원 바코드(다른 말로 매트릭스 코드)가 개발되었다.2차원 바코드는 기존의 바코드와 큰 차이는 없으나, 기존의 선형 바코드에서 흑백 네모 모양을 모자이크식으로 배열하는 방식으로 약 4천 자까지 코드화할 수 있기 때문에, 더 많은 정보를 담을 수 있게 되었다. 역사1952년 조셉 우드랜드라는사람이 특허 출원1970년대 미국IBM 사에서 채택 세계만국생산 코드로 사용1974년 오하이오 에있는 마쉬 라는 식료품점에서 최초로 선택 사용 실용화 되기시작 Marsh Supermarkets, Inc.Type PrivateFounded 1931Headquarters Indianapolis, IndianaKey people Frank Lazaran, President and CEOIndustry Retail (Grocery)Products GroceryEmployees 15,000Website www.marsh.net 1980년도 시카고에있는 시어즈로벅이란 백화점에서 POS(POINT ON SALES)라는 기법을 본격도입 컴퓨터에의한 재고 생산관리 체계를 도입하면서 바 코드의 본격적인 시대를열게되었습니다 기타 자료1988년 미국팬암 항공기가 영국로커비 상공에서 폭발 승객 200명이 사망한 사건의 배후를 미 FBI가 조사하던중여행가방 끈에붙은 작은 바코드를 발견하여 이가방을 산곳 과 신용카드로 결제하였으며 그곳은행으로 구좌를추적 이사람들이 팬암 항공기 폭발에 관련된 리비아출신 테러단체였음을 찾어냈습니다 현대사회는 바코드에의한 완벽한 관리 사회입니다
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기계공학
23.04.14
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사람의 시력으로 쫓을수없는 속도는?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.자세히 30cm 가로 세로 된 글씨를 읽는다는 가정하에60~70미터로 알고 있습니다. 아마 맞을꺼에요.
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지구과학·천문우주
23.04.14
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인산염밧테리, LFT밧테리는 무엇이 다른지요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.인산염 배터리와 LFT배터리의 주원료로 산화철을 사용하지만 LFt배터리는 리튬을 추가한 배터리라고 보시면 됩니다
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전기·전자
23.04.14
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하늘을 감시하는 레이더의 원리는 무엇일까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.레이더는 주변으로 전파를 방사한 뒤 되돌아오는 시간을 측정하고,되돌아오는 왕복시간과 전파의 속력을 이용하여 물체까지의 거리를 잽니다.그리고 전파가 돌아오는 방향으로부터 물체의 방향을 알아냅니다.이렇게 목표물까지의 거리와 방향을 계산하는 것이 레이더의 원리입니다.
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지구과학·천문우주
23.04.14
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