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형광등에서 안정기의 역할은 무엇인지요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.본래 형광등은 전류가 일단 증가해서 밝아지기 시작하면 점점 밝아져서 결국에는 관리 파괴되어 버리거나, 반대로 전류가 감소해서 어두워지기 시작하면 점점 어두워져서 최후에는 빛을 잃게되는 성질을 지니고 있다. 따라서 형광등이 일정한 밝기를 유지하기 위해서는 그러한 역할을 담당하는 일꾼이 필요하다. 이러한 일꾼을 '안정기'라고 하는데, 형광등 속에는 이 안정기가 반드시 들어 있는 것이다.이 안정기의 구조를 살펴보면 가정에서 사용되고 있는 교류전기가 어떤 현상을 나타내는지를 파악할 수 있다.안정기는 일종의 코일, 직류와 교류에서 코일에 미치는 작용은 상당히 달라진다. 교류회로에서는 스위치를 넣어도 전류는 즉시 일정한 값이 되지 않는다. 반대로 스위치를 꺼도 전류는 바로 제로가 되지 않는다.이처럼 코일은 전류의 변화를 방해하는 성질을 지니고 있다. 이것은 코일을 흐르는 전류가 변화할 때, 그 코일이 만드는 자계의 번화를 방해하는 방향으로 코일 스스로가 기전력을 유도하기 때문이다. 이 현상을 자기유도라고 부르고, 유도기전력을 유도하는 능력을 자기인덕턴스로 표시하는데, 단위는 헨리(H)가 쓰인다.즉, 교류의 경우에는 전류가 시간과 함께 변하므로, 코일의 전류를 증가시키려고 하면 자기 인덕턴스에 의해 증가하지 않으려는 전압이 나타난다. 또 전류를 감소 시키려면 감소하지 않으려는 전압이 나타나는 것이다. 직류의 경우는 전류가 일정하므로전류는 코일의 자기유도에 의한 방해를 받지 않는다.코일은 직류가 통과하기 쉬우나, 교류에 대해서는 일종의 저항과 같은 성질을 갖게 되어, 주파수가 높은 교류일수록 통과하기 어려운 성질이 있다. 이것을 코일의 리액턴스라고 한다. 또 코일에 교류를 통하면 전류의 위상이 전압의 위상보다 90도 뒤진다는 성질이 있다. 형광등의 안정기는 코일의 이러한 작용을 이용해서 코일에 발생하는 높은 유도전력을 점등개시 전압으로 이용하고 점등 후는 방전과에 발생하는 이상전류를 저지하여 안정된 빛으로 계속 점등하는 것이다.
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전기·전자
23.05.31
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소주를 끓여도 알코올이 다 안없어지는건가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.알코올운 다 분해가 됩니다 혈관 내 혈액으로 들어오게 되는데요.이렇게 혈액으로 들어온 알코올은 우리몸에서 이산화탄소를 밖으로 내보낼 때도 함께 배출되는데요.즉 숨을 쉴때 산소호흡 및 이산화탄소 배출 과정에 섞여 배출을 하게되는데요. 이렇듯 내뱉는 이산화탄소에 알콜이 섞여 있기 때문에 음주 측정기에 대고 불면 알코올 측정이 나오는것이지요.이후 소장에서 흡수된 뒤간에서 알코올의 해독 및 분해가 이루어 간에서 나오는 효소들이 알코올을 분해해줍니다.
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화학
23.05.30
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지구에서 화산이 폭발하는 이유는 무엇이며 화산 폭발로 일어나는 자연현상은 어떤 것들이 있는지 궁금합니다
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.지구 내부의 압력때문입니다. 지구 내부는 뜨거워서 액체상태인 마그마로 되어 있다는 것은 아시죠? 그런데 그 마그마를 지각판이 위에서 눌러서 지표면으로 올라오지 못하도록 막고 있습니다. 그런데 판의 경계부분이나 열점등. 지각판이 약한 부분이 있습니다. 그런 부분을 통해서 압력이 높은 마그마가 뚫고 올라와 땅위로 쏟아 오릅니다. 그것이 바로 화산입니다. 쉽게 패트병에 들어있는 1.5리터 콜라를 마구 흔들어서 그대로 놓아두면 콜라는 뚜껑이 열리지 않았으므로 그 안에서 그냥 가만히 들어있습니다. 그런데 이때 뚜껑을 열게되면 병안에 가득 차있던 압력이 병입구쪽으로 한꺼번에 올라옵니다. 그래서 콜라가 꼭 터지듯이 넘쳐흐르는 것이죠. 여기서 콜라는 마그마이고 콜라병은 지각판이며 병뚜껑을 여는 행위는 지각에서 약한 부분을 의미합니다.화산폭발은 지각(땅)밑에 있는 마그마가 지각(땅)을 뚫고 분출하는 현상입니다.화산이 폭발하면 용암만 나오는것이 아니라,화산가스,암석조각,화산재 등이 날라옵니다.그리고 덧붙여 화산쇄설류도 알려드리겠습니다.화산쇄설류는 한마디로 화산재구름이 쏟아 내려오는 것입니다.화산쇄설류가 덥치면 나무고,집이고,지렁이고뭐고 땅에있는것은 다 날아갑니다.
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지구과학·천문우주
23.05.30
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구피 임신 횟수관련 문의드립니다
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.구피는 한번의 수정으로 3번의 임신을 합니다. 그러므로 수컷이 없어진후 최대 3번 치어를 보실수 있겠네요^^
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생물·생명
23.05.30
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유전자 발현 조절은 어떻게 발생하나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.전사인자는 특정 DNA 서열에 붙어서 RNA 합성효소의 활성을 조절하는 단백질로, 전사의 활성을 증가시키는지 감소시키는지에 따라 활성자 (Activator)와 억제자 (Repressor)로 분류할 수 있습니다.또 전사인자는 근거리 서열 또는 원거리 서열에 결합하여 전사의 활성을 조절하게 되는데, 이 근거리 조절요소를 근거리 조절요소라고 부르고, 원거리 조절요소에는 증폭자 (Enhancer)나 침묵자 (Silencer) 등이 포함됩니다.참고 사항1. 근거리 조절요소란 프로모터와 가까운 거리에 있는 염기서열로 전사인자가 결합하여 유전자의 발현을 조절할 수 있는 서열입니다. 여기에는 보편 전사인자인 전사에 필수적인 전사인자가 붙습니다.2. 원거리 조절요소인 증폭자나 침묵자는 프로모터와 약 500bp 이상의 먼 거리에 있는 염기서열로 유전자의 앞뒤나 중간 어디에든 있을 수 있고, 염기서열의 방향과 상관없이 주변 유전자의 발현을 조절할 수 있습니다. 이런 원거리 조절요소에 전사인자가 결합하면 DNA 가 휘어져 프로모터와 가까이 위치할 수 있게 되어 원거리에 위치해도 유전자의 발현을 조절할 수 있습니다. 여기에 붙는 전사사인자들을 특수전자인자라고 합니다. 보편전사인자만 있다면 전사활성은 너무 낮아 제대된 전사가 이루어지지 않아 원거리의 특수전자인자인 활성자가 있어야 비로소 전사가 제대로 일어날 수 있습니다. (물로 억제자가 붙으면 전사가 억제되겠고요.)이제 올려주신 질문을 살펴보면, 우선 맞는 설명입니다. 구체적으로 설명드리면, 전사인자 중에 어떤 전사인자는 근거리 조절요소에 붙어서 여러 다른 조절인자들을 불러모아 RNA 중합효소의 결합을 촉진하고, 어떤 전사인자는 개시부위에 결합하여 DNA의 이중나선을 단일가닥으로 풀어 전사를 할 수 있게 합니다. 조절인자는 원거리에도 붙을 수 있다고 했는데 앞에서 써놓은 것처럼 이러한 원거리에 붙는 전사인자들은 DNA를 굽어지게 만들어 특정 프로모터와 가까워져서 전사 활성을 조절합니다. 결국에는 근거리와 원거리에 모두 전사인자가 붙어 결국 전사개시복합체라는 여러 단백질들이 모인 복합체를 이루어서 전사가 제대로 이루어질 수 있습니다.
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생물·생명
23.05.30
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신경가소성 현상의 원인과 그 변화는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.구조적 신경 가소성은 신경계를 구성하는 단위체인 뉴런에서 일어난다. 뉴런에서 생긴 구조적 가소성은 뉴런들이 만나서 형성하는 시냅스가 형성되거나 소멸되는 것으로 확장된다. 따라서 여러 시냅스가 연결되어 형성하는 신경망의 구조도 변화한다. 신경 가소성의 이러한 확정성은 국부적인 수준을 넘어서 뇌의 전반에 영향을 끼친다. 이러한 구조적인 변화는 뉴런 단위에서부터 뇌의 회백질의 비율과 피질의 활성 영역까지 광범위하게 기능적인 가소성으로 이어진다. 이러한 이유 때문에 우리의 뇌가 여러 가지 자극에 반응하여 나타내는 구조적인 신경 가소성에 관한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다.신경 가소성의 기본적인 단위는 뉴런이다. 뉴런은 외부의 자극에 반응하여 새로운 형태와 기능을 갖추게 되는 이러한 능력을 통해 국지적인 신경망을 형성한다. 각 뉴런은 외부의 자극으로 유발된 신호의 입력에 반응하거나 다른 뉴런에 영향을 끼침으로써 신경망의 일원으로서 기능을 한다. 이러한 이유 때문에 신경 가소성은 뉴런 간에 형성되는 시냅스(그림 1)의 연결 및 강도를 결정할 뿐만 아니라, 시냅스가 새로 생기거나 없어짐에 따라서 신경망의 역동적인 변화를 주도해나간다. 이러한 과정에서 뉴런은 자발적인 활성화, 인접한 뉴런과의 소통, 그리고 주변에서 방출되는 여러 가지 조절인자들에 반응을 통해서 뉴런의 가소성을 이룬다. 따라서 뇌 신경망의 끊임없는 발달에 가장 기본적인 뉴런의 가소성으로 인하여 우리는 각자의 경험과 지식과 기술을 비롯한 삶의 여러 요소가 각 개인마다 특별한 자기만의 신경망을 만든다.우리 몸의 중앙신경계를 구성하는 뉴런은 외부의 자극에 반응하면서 끊임없이 변화한다. 아래의 그림은 신생아, 6살 어린이, 그리고 14살 사춘기 청소년의 뇌에서 관찰되는 뉴런의 수와 시냅스의 분포를 보여주고 있다. 단위 면적 당 분포하는 뉴런의 수뿐만 아니라 이들 뉴런들이 연결되는 시냅스의 수도 매우 다르다. 신생아의 특징은 뉴런의 수도 적고 수상돌기 가지와 축삭돌기의 수도 매우 적어서 형성된 시냅스가 거의 없다. 이와는 반대로 6살 어린이의 뇌에서 발견된 뉴런은 가장 많은 수의 수상돌기와 축삭돌기를 가지며 따라서 가장 많은 시냅스을 갖는다. 14살 사춘기 청소년의 뇌는 수상돌기 및 축삭돌기들을 정리하여 기능적으로 우월한 시냅스를 형성하고 있다. 이와 같이 뉴런 단위에서 나타나는 구조적인 가소성은 수상돌기 및 축삭돌기의 수에서 일차적으로 반영된다. 뉴런에서 관찰되는 가소성의 이차적인 특징은 안정된 시냅스의 형성이다.
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화학
23.05.30
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비오는 날 지렁이와 달팽이가 길거리로 나오는 이유는?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.^ 지렁이는 피부로 숨을 쉬는 생물입니다.하지만 비가오게되면 비가 땅속에 스며들어서 지렁이의 몸을 적시게 되면서 지렁이는 공기를 얻게되기가 힘들어 지게 되겠지요?그래서 지렁이는 공기를 얻기위해 지상으로 나오는 거랍니다,또 다른 이유가 있는데 , 날씨가 흐리고 충분히 습하게 되면 지렁이는 지상에 나와서 피부호흡을 합니다..이래서 비가 온날이나 흐린날은 지렁이를 많이 볼수가 있는 거지요그러나 갑자기 해볕이 나면 지렁이는 차마 도망가기도 전에 피부의 수분이 날라가서 호흡할수가 없게 되어서 죽는거랍니다.환형동물에 속하는 지렁이는 피부가 유일한 감각기관으로 피부에서 빛과 수분을 감지합니다.비가 오면 피부에서 습기를 감지하고 땅위로 올라오는거죠^^도움이되셨으면 좋겠네요~
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생물·생명
23.05.30
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축구선수들이 스포츠 브라를 착용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.그 옷 등에 달려있는 기계를 착용하기 위해서 입니다.활동량, 뛴 거리, 순간속도, 이동경로 등등 축구 경기를 하면서 나온 데이터를 분석하기 위해서요^^
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물리
23.05.30
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습도가 높은날 머리가더 곱슬거리는이유
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.저도 앞머리 반곱슬이라 여름마다 고민이었어요.매직만 수십번 했었는데차라리 조금 굵은 히피펌을 하니반곱슬이라 파마도 잘 안풀리고땀을 흘리거나 습도가 높으면오히려 그 날 웨이브가 더 예쁘게 되서스트레스 덜 받습니다.그리고 머리가 자라면서 자연 곱슬 때문에뿌리 펌하러 미용실 자주 안가도 되서 좋아요.
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화학
23.05.30
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딥 러닝 모델의 응용 가능 분야와 한계점이 궁금합니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.딥러닝 분야에서 핫한 분야는 계속해서 변화하고 있습니다. 하지만 현재 가장 핫한 분야 중 하나는 자연어 처리(NLP) 분야입니다. 이는 인공지능 기술이 발전하면서 자연어 처리 기술의 중요성이 더욱 부각되었기 때문입니다.자연어 처리 기술은 인간의 언어를 이해하고 처리하는 기술로, 인공지능 스피커, 챗봇, 번역기, 검색 엔진 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 특히 최근에는 GPT-3와 같은 대형 언어 모델의 등장으로 자연어 처리 분야에서의 성능이 크게 향상되었습니다.또한, 컴퓨터 비전 분야도 계속해서 발전하고 있습니다. 특히 최근에는 딥러닝을 이용한 이미지 생성 기술이 큰 주목을 받고 있습니다. 예를 들어, GAN(Generative Adversarial Networks)을 이용한 이미지 생성 기술은 새로운 디자인과 예술 작품을 만들어내는 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.또한, 강화학습 분야도 매우 유망한 분야입니다. 강화학습은 인공지능이 스스로 학습하며 최적의 결정을 내리는 기술로, 게임, 로봇, 자율주행 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.하지만, 어떤 분야가 핫하다고 해서 그 분야만 공부하는 것은 좋지 않습니다. 딥러닝 분야는 상호 연관되어 있기 때문에 다양한 분야를 공부하고 이를 융합하여 새로운 기술을 개발하는 것이 중요합니다.
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기계공학
23.05.30
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