답변 내역

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.스마트폰은 일반적인 가정에 공급되는 220V 교류를 직접 사용할 수 없기 때문에 보다 낮은 전압으로 변환해주는 직류전원장치의 도움이 반드시 필요합니다. 교류 220V의 전기를 낮은 전압의 5V로 바꾸기 위해서 충전기 내부에는 작은 변압기가 들어있습니다.변압기 내부에는 2가지의 코일이 감겨져 있는데요. 자세히 보시면 코일의 두께와 감은 수가 다릅니다. 이유는, 코일의 두께와 감은 수를 이용해서 코일간의 전자유도 현상을 이용해서 우리가 원하는 전압을 얻을 수 있기 때문입니다. 즉, 변압기의 원리를 이용해서 충전기의 충전에 필요한 낮은 전압을 얻을 수 있습니다. 그리고 충전기에 있는 리튬배터리에 저장이 되는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.불꽃놀이는 화약이 연소되면서 발생하는 추진력을 이용합니다. 고체 상태인 화약이 기체 상태로 바뀌면서 발생하는 엄청난 부피의 증가를 이용한 것이지요. 사방 수십미터로 불꽃이 순간적으로 퍼져나가는 것은 이 때문입니다. 불꽃놀이에 사용되는 화약은 '흑색화약'입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.사실 내비게이션의 시초에 대해서는 여러 이견이 있지만, 자동차 대시보드나 *센터 페시아에 장착된, 가장 흔한 형태의 내비게이션의 최초는 1981년, 자동차 업체 ‘혼다’에서 개발한 ‘일렉트로 자이로게이터’라고 보는 의견이 많습니다. 일렉트로 자이로게이터는 *자이로스코프와 필름 지도를 적용한 아날로그 방식의 장치였는데요. 작은 기계에 A5 크기 정도의 지도 필름을 집어넣으면 현재 위치를 불빛으로 보여주는 방식이었죠. 운전자가 현재 위치를 찍으면 나침반과 자이로스코프를 이용해 상대적인 위치를 대략 보여주는 수준이었습니다.내비게이션의 원리는 신호를 수신하고 있는 3~4 개의 위성에서 동시에 발신된 신호의 시간차를 통해 위치를 계산합니다. 수신되는 GPS 신호에는 어느정도의 오차가 존재하므로, 소프트웨어적으로는 맵매칭이라는 과정을 통해 현재 주행중인 도로를 판별합니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.세계 최초의 휴대 전화는 1973년 모토로라에서 근무를 하던 마틴 쿠퍼 박사와 그의 연구팀이 개발하였으며, 당시 무게는 약 850.5그램이었습니다. 원천 기술은 벨 연구소의 조엘 엥겔이 가지고 있었으며 벨 연구소는 1946년 개발한 셀룰러 텔레커뮤니케이션 서비스를 경찰에 제공하였습니다. 그 원리는 휴대폰에는 사용자가 어느 지역에 있더라도 기지국과 연결될 수 있도록 신시사이저라는 장치가 들어 있습니다. 디지털 휴대폰은 아날로그 신호인 음성을 수십만 개의 디지털 신호로 바꾸어 전달하는 CDMA 방식을 사용하여 모든 정보를 0과 1로 된 숫자로 바꿔서 저장하고 재생합니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.리튬이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성됩니다. 현재 스마트폰이나 전동공구, 전기자전거, 전기자동차 등에 사용하는 리튬이온 배터리는 액체 상태의 전해질을 사용하고 있습니다. 이와 달리 전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 상태인 배터리입니다. 구조적으로 살펴보면 현재 사용하고 있는 대부분의 리튬이온 배터리는 양극과 음극 사이에 접촉을 방지하는 분리막이 위치하고 액체 전해질이 양극, 음극, 분리막과 함께 있지만, 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질이 포함되면서 고체 전해질이 분리막의 역할까지 대신하고 있습니다.리튬이온 배터리를 사용함에 있어 사용자들이 가장 우려하는 부분은 바로 안전성입니다. 현재의 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하다 보니 온도 변화로 인한 배터리의 팽창이나 외부 충격에 의한 누액 등 배터리 손상 시의 위험성이 존재합니다. 그래서 안전성을 높이기 위한 부품이나 장치들이 필요합니다. 이에 반해 전해질이 고체인 전고체 배터리는 구조적으로 단단해 안정적이며, 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지할 수 있기 때문에 더욱 안전성을 높일 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.피뢰침의 역할는 건물 꼭대기에 길쭉한 금속막대(프랭클린막대)를 달아 하늘에서 떨어지는 번개를 땅속으로 흘려보내는 것입니다. 그런데 피뢰침이 보호할 수 있는 영역은 그 크기에 달려 있습니다. 예컨대 10미터 높이의 피뢰침은 반지름 10미터 내의 지역만 낙뢰에서 보호할 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.어스(접지)에 의한 정전기 제거의 원리한 예로 셀프 주유소의 정전기 제거 패드가 있습니다. 주유소의 정전기 제거 패드는 어스와 연결되어 있기 때문에 손이 닿으면 몸의 정전기가 어스를 타고 빠져나갑니다. 이렇게 해서 방전이 일어나 기화된 가솔린으로 인화되는 사고를 방지할 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.식물의 꽃은 중요한 생식 기관입니다. 꽃을 이루는 암술과 수술은 식물의 수정과 발생에서 중요한 역할을 담당합니다. 수술에서 만들어진 꽃가루는 바람, 곤충 또는 물 등을 이용해 암술머리로 이동합니다. 꽃가루가 암술머리에 붙으면 꽃가루받이가 이루어집니다. 꽃가루받이가 이루어지면 꽃가루관 속의 정자와 밑씨에 들어 있는 1개의 난자가 만나 서로 융합하는데, 이것을 ‘수정’이라고 합니다. 수정이 이루어진 후에는, 꽃가루에서 꽃가루관이 자라기 시작합니다. 암술머리를 뚫고 자라나는 꽃가루관은 밑씨를 향해 이동하고, 그 길을 따라서 두 개의 정핵이 밑씨 쪽으로 이동합니다. 밑씨에 도달한 두 개의 정핵은 각각 다른 세포와 결합합니다. 한 개의 정핵은 난자와 수정하고, 나머지 한 개의 정핵은 2개의 극핵과 수정해 배와 배젖을 이룹니다. 이렇게 한꺼번에 수정이 2번 일어난다고 하여 ‘중복 수정’이라고 하고, 중복 수정은 다른 식물에서는 볼 수 없는 속씨식물의 특징입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.상록수가 낙엽이 생기지 않는 비밀은 세포의 수액, 즉 세포액에 있다. 상록수(Evergreen Tree)는 낙엽이 지는 낙엽수에 비해 세포액의 농도가 높기 때문에 겨울에도 얼지 않고 버텨내는 것입니. 이는 염분 등의 함량이 많은 바닷물이 강물에 비해 쉽게 얼지 않는 이치와 같습니다. 그렇다고 해서 상록수의 세포액 농도가 항상 이렇게 높은 수준을 유지하는 것은 아닙니다. 여름에 조사하면 상록수도 낙엽수와 별반 차이가 없습니다. 단지 겨울에만 높은 상태를 보이죠. 이것은 상록수가 잎의 당분을 증가시키기 때문입니다. 당분이 증가하면 세포액의 농도 역시 높아져 어는 점이 상승하게 됩다. 밤이나 도토리 또한 이와 동일한 원리로 한파를 이겨낸다. 효소를 활용, 저장돼 있던 녹말을 포도당으로 분해해 삼투압 증진을 꾀함으로서 세포의 원형질이 얼지 않도록 하는 것입니다. 그래서 겨울철에도 잎이 떨어지지 않고 있는 거죠.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.공간이 어느 특이한 방향으로 더 많이, 또는 더 적게 팽창하지 않는다는 것입니다, 중심 점을 기준으로 고르게 퍼져나가기 때문입니다. 즉 우주는 아주 작은 한 점으로부터 공간이 팽창하였기 때문에 그렇게 균일한 온도분포를 가질 수 있었습니다.