고속도로 하이패스가 톨게이트에서 작동하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.하이패스의 기본 작동원리는 무선 통신 중에서 근거리 전용 통신 DSRC을 이용하는 것입니다. 말씀하신 RFID와도 비슷합니다.간단하게 설명드리면 주행 상태의 차량 내부에 장착된 하이패스 단말기와 요금소 설비가 근거리 통신망을 통해 정보를 주고 받는 것입니다.다가오는 차량에 전파를 쏘면 차량은 응답을 하고 금액을 다시 차량에 쏘면 결제가 완료되는 매우 간단한 방식이죠.그리고 하이패스 방식에는 단말기의 종류가 적외선 IR 방식, 주파수 RF 방식 2가지가 있습니다.참고로 말씀하신 RFID는 RF방식의 한가지이지만 사용 주파수에서 차이가 있습니다.
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초인적인 힘이나 능력을 갖는 게 가능할까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.초능력은 과학적으로 증명되지 않았습니다.따라서 그런 능력을 가지는 것도 현재로서는 어렵습니다.지난 100여년간 수많은 연구자들이 초능력의 존재를 입증하려고 노력해 왔지만, 아직 분명한 과학적 증명이 이뤄지지 못했습니다.현재 대부분의 학계에선 불가능으로 판단하고 있으며, 심리학자들은 여전히 과학적으로 입증하기 위해 노력 중입니다.
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총알을 막는 방탄복의 과학적으로 어떤 소재로 인해 피해를 최소화하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.방탄복은 제조업체에 따라 소재가 매우 다양하며, 그래서 방탄의 원리도 다양합니다.다만 총알의 관통력과 열을 역으로 이용하는 것이 최근 방탄복의 기본적 원리입니다.마치 그물과 같이 촘촘하게 짜여진 방탄복은 질기고 탄성이 강한 섬유나 비슷한 물질을 이용합니다.총알이 방탄복을 가격하면 방탄복의 섬유는 마치 그물처럼 총알을 감싸게 됩니다. 관통력을 높이기 위해 회전하는 총알이지만 오히려 회전을 함으로 방탄복의 섬유가 총알을 휘감아 운동에너지를 뺏앗고 또한 총알의 높은 열은 방탄복의 소재를 녹이며 젤과 같은 상태가 되며 총알이 더 나아가지 못하도록 합니다.과거에는 두껍게 만들어 총알이 뚫지 못하게 하는 것이 일반적이었지만, 최근에는 신소재를 이용 섬유 뿐만 아니라 금속이나 젤 타입의 방탄복으로 얇게 만들기도 합니다.
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일식과 월식의 주기는 일정한건가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.태양, 지구, 달의 공전 주기에 의해 일식과 월식의 주기가 결정됩니다.태양은 지구 주위를 약 365일이며 달의 공전 주기는 약 27.3일입니다. 따라서 태양, 지구, 달이 일직선으로 놓이는 일식과 월식은 약 173일마다 발생합니다.그러나 이 주기는 항상 일정하지는 않습니다.일식은 보통 일년에 두 번, 태양-달-지구가 정확히 일직선상에 있는 그믐 일 때 일어나며, 일식과 월식은 비슷한 조건에서 발생하기 때문에 일식과 월식이 보름 간격으로 발생하는 경우가 많으며, 일식이나 월식이 일어나는 주기는 음력과 양력이 겹치는 18.6년만에 원상태로 되돌아오게 됩니다.따라서 결론적으로 일식과 월식의 주기는 다양한 요인에 의해 결정되며, 항상 일정하지는 않습니다.
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국제적으로 우주에서의 핵실험이 제한되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.현재 핵보유국의 핵실험은 부분적으로만 가능합니다.이는 1963년 이뤄진 '부분적 핵실험 금지 조약'으로 인한 것으로 이 조약에 따르면 대기권과 수중, 우주에서의 핵실험을 금지하는 사항을 포함하고 있으며 오직 지하 핵실험만을 허용하고 있습니다.이러한 제한은 핵무기의 확산을 막고, 국제 안전을 유지하기 위한 것이며, 또한 우주에서의 핵실험은 우주 환경에 대한 잠재적인 위험을 초래할 수 있다는 판단때문입니다. 즉 우주선과 위성에 영향을 미칠 수 있으며, 우주에서의 방사능 오염을 초래할 수 있는 것이죠.
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기압차 때문에 시계줄이 줄어들 수도 있나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.기압차는 다양한 현상에 영향을 미치는데, 기압이 낮아지면 공기의 밀도가 줄어들고, 이로 인해 물체의 부피가 커질 수 있습니다.그러나 이런 현상은 주로 기체나 액체에 영향이 크게 발생히며 시계줄과 같은 고체 물체는 기압 변화에 대해 상대적으로 덜 민감합니다.따라서 기압차로 인해 시계줄이 실제로 줄어들지는 않았을 것으로 예상됩니다.물론 이론적으로 매우 큰 기압 변화가 발생하면 고체의 부피에 영향을 미칠 수 있지만 이러한 변화는 일상 생활에서 경험하기 어렵고 시계줄에 영향을 줄 수 있는 기압 변화라면 신체에도 큰 손상을 줄 수 있는 변화입니다.
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로봇청소기는 청소구역을 어떻게 인식하고 이동할까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.말씀하신 로봇 청소기의 기능 원리는 생각보다 간단합니다.로봇 청소기 말단에 장착된 카메라나 센서가 천장이나 벽면을 찍은 이후 밝고 어두움, 또는 무늬가 있는 등의 특징을 구별합니다. 그리고 공간을 이동하며 실내 벽면을 각각의 특징을 갖춘 수많은 구획으로 구분, 좌표 구간을 설정해 지도를 만듭니다.그렇게 만들어진 지도를 이용하여 청소가능 구역의 청소를 진행하는 것이죠.
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태풍이 부는 경우 창문에 신문지를 붙이는 것이 정말 효과적인 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.사실 신문지를 붙인다고 해서 창문 자체가 깨지는 것에는 큰 도움이 되지 못합니다.즉 신문지 덕분에 창문이 깨지지 않는 것은 아닙니다.다만 태풍과 같은 바람에 의해 창문이 깨졌을 때 날카로운 파편으로 인한 2차 피해을 줄일 수 있는 것이죠.
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태양계 공전궤도가 거의 비슷한이유?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.태양계 행성들이 거의 같은 평면에서 공전하는 이유는 태양계의 탄생과정 때문입니다.약 46억 년 전, 태양계는 거대한 '태양 성운'이라는 가스와 먼지로 이루어진 회전 구름에서 시작되었습니다.이 성운은 자체 질량으로 인해 중력 붕괴를 시작하면서 수축하였고, 이 과정에서 회전 속도가 높아져서 성운이 점차 편평해졌으며, 성운 원반이 빠르게 회전하면서 그 중심에서 가스 분자들이 엄청난 압력으로 뭉쳐져 가승 공을 만들고 계속 온도가 치솟게 되었습니다.이 과정에서 핵융합 반응이 시작되고 중앙의 가스 공은 중력수축을 멈추고, 가스 공의 외곽층 질량과 중심부 고온-고압이 평형을 이루어 별 전체가 안정된 상태에 놓이게 되었습니다.그 후 수천만 년 동안 원시행성 원반의 먼지 입자는 소용돌이치며 서로 부딪쳐 합쳐지면서 작은 알갱이가 되고, 그 알갱이들이 계속 충돌, 합병하여 우주 암석을 만들어가고 결국 원시행성 원반에 있는 대부분의 물질은 서로 달라붙어 거대한 물체를 형성하기에 이르렀는데, 그 중 일부는 덩치를 충분히 키운 나머지 중력이 지배적인 힘으로 작용한 자신의 몸을 공처럼 둥글게 만들어졌고 그것이 바로 행성과 위성 그리고 큰 소행성 들입니다.따라서 태양계의 행성들은 그들이 태어난 동일한 원반 평면에 머물게 되었으며, 이런 이유로 오늘날에도 태양계의 8개 행성을 비롯한 태양계 식구들은 거의 같은 공전면 위에서 태양 둘레를 공전하게 된 것입니다.
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전기차는 엔진오일을 안교환해도되나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.전기차는 내연기관을 사용하지 않고 전기 모터를 사용하기 때문에 엔진오일이 필요하지 않습니다.그러나 말씀하신 소모품 중 타이어를 제외하고 오일류는 브레이크 오일과 리덕션 기어 오일은 필요로 합니다.참고로 미션오일도 필요하지 않습니다.
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