블루투스는 어떤 원리로 작동되는 건가요
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.블루투스는 ISM 대역에 포함되는 2.4~2.485GHz 주파수의 단파 UHF 전파를 이용하여 전자 장비 간의 짧은 거리의 데이터 통신 방식을 구현한 것입니다.블루투스의 무선 시스템은 앞서 말씀드린 ISM 주파수 대역인 2402~2480MHz에서 1MHz당 79개의 채널을 사용합니다. 이 채널간 각각의 기기를 연결하여 인식하는 것입니다. 하지만 이 주파수는 WiFi나 전자레인지 등과 동일 주파수를 사용하기에 혼선의 가능성이 있습니다.하지만 실질적으로는 블루투스는 WiFi와 데이터간섭은 거의 없는데요, 이는 주파수 도약, 일명 호핑이라는 기술을 이용하여 주파수 내 여유로운 채널을 이용하여 데이터를 전송하고, 주파수 분할을 통해 간섭을 피하고 있기 때문입니다.
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인간이 광속으로 나르는 비행체를 타고 우주여행을 하는것이 가능할까요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.현재 물리학 이론에 따르면 불가능합니다.물체의 속도는 질량과 관계됩니다.물리학의 속도함수로서의 질량개념에 따르면 물체의 속도가 빨라지면 빨라질수록 질량은 커지고 따라서 그 물체를 가속시키기가 더 어려워집니다.그리고 물체의 속도가 빛의 속도에 가까워질수록 점차 늘어나는 물체의 질량은 거의 무한대에 가깝게 됩니다.이 때문에 더 이상 가속시키는 것이 불가능하게 되고 따라서 빛의 속도는 속도의 한계, 즉 한계속도가 된 것입니다.즉, 비행체 자체를 빛의 속도로 가속하는 것은 현재의 물리학 개념으로는 불가능한 것입니다.
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암수가 붙어 다니면서 비행하는 러브버그는 해충인가요 익충인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.러브버그는 구지 따지자면 익충입니다.러브버그는 독성이 없으며, 사람을 물지 않고 질병을 옮기지도 않습니다.하지만, 썩은 잡초를 먹고 꽃가루를 옮기는 등, 수분을 도와주는 역할을 합니다.
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잠수함은 어떤 원리로 내부 기압을 조절하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.잠수함은 보통 ‘수압상쇄’ 방법을 사용합니다.수압상쇄는 외부 수압을 감지하고 물이나 기름 같은 액체를 잠수함 안쪽 공간을 채워 잠수함 내부의 1기압과 외부의 높은 수압의 차이를 상쇄하는 방식이죠.
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블루투스의 연결 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.블루투스는 ISM 대역에 포함되는 2.4~2.485GHz의 단파 UHF 전파를 이용하여 전자 장비 간의 짧은 거리의 데이터 통신 방식입니다.블루투스의 무선 시스템은 앞서 말씀드린 ISM 주파수 대역인 2402~2480MHz에서 1MHz당 79개의 채널을 사용합니다. 하지만 이 주파수는 WiFi나 전자레인즈 등과 동일한 주파수를 사용하기에 혼선의 가능성이 있습니다.그렇지만 실질적으로는 블루투스는 WiFi와 데이터간섭은 없는데요, 이는 주파수 도약, 일명 호핑이라는 기술을 이용하여 주파수 내 여유로운 채널을 이용하여 데이터를 전송하고, 주파수 분할을 통해 간섭을 피하고 있기 때문입니다.
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루미놀 반응은 어떤 원리로 나타나는 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.루미놀 반응은 혈액에 의해 루미놀이 산화되며 발광을 하기 때문입니다.루미놀 용액은 루미놀가루와 과산화수소로 이루어져 있는데 혈액 속 헤모글로빈은 철을 함유한 헴이라는 색소가 글로빈이란 단백질과 결합된 복합 단백질인데 헴에 함유된 철이 과산화수소를 분해하는 촉매가 됩니다. 이렇게 과산화수소가 촉매에 의해 분해되면 산소와 물로 나누어지고 산소가 루미놀을 산화시켜 청백색의 화학발광을 내는 것입니다.일반적으로 혈액이 약 1만~2만 배로 희석되어도 반응을 나타나기 때문에 아무리 깨끗하게 지운다고 해도 혈액의 흔적이 있다면 반응하게 되는 것입니다.그러나 인간 혈액 외에도 동물 혈액이나 구리 등 각종 금속에도 반응하여 루미놀 발광이 나타날 수 있습니다.그리고 루미놀은 독성물질이기 때문에 보호복을 입고 사용해야 합니다. 영화에서처럼 아무런 보호복 없이 분무기같은 것으로 손쉽게 뿌릴 수 있는 용액은 아닙니다.
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하루에 지구로 들어오는 태양에너지가 어느정도인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.하루동안 지구가 받는 태양에너지는 60억의 세계 인구가 27년간 사용할 수 있는 에너지입니다.참고로 인류가 1년간 사용하는 에너지도 단 40분간 지구에 들어온 태양에너지양입니다.
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수소차는 왜 공기 오염이 안되는 것인가요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.수소차는 수소연료전지를 이용하여 작동합니다.수소탱크에 저장된 수소를 연료전지 스택 즉, 전기 발생장치로 보내 수소와 산소를 화학반응시켜 전기를 생성하고, 생성된 전기를 모터로 보냅니다.이 때 화학반응은 수소와 산소가 만나 물을 만드는 반응입니다.즉 수소차에서는 물 이외 다른 반응물이 발생하지 않기 때문에 작동과정에서만은 친환경이라 할 수 있습니다.
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블랙홀은 어떤 방식으로 관측하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.블랙홀은 빛을 내보내지 않으므로 직접적으로 관측하기가 어렵습니다.다만, 블랙홀이 존재하는 지역의 중력장은 매우 강력하기 때문에 주변의 물체들에게 영향을 끼치게 됩니다. 이를 통해 블랙홀의 존재와 위치를 추론할 수 있습니다.가장 많이 사용되는 방법은 우주망원경으로 블랙홀 근처의 성운이나 먼지 구름 등의 이상적인 위치를 관측하고 이들이 수축하는 속도 변화를 관측하여 블랙홀의 위치를 추론하는 것입니다.그리고 블랙홀은 근처의 물체들을 흡입하면서 높은 온도와 밝기를 내뿜게 됩니다. 이로 인해 X선, 감마선 등의 방사선을 방출하게 되는데, 이러한 방사선을 감지하여 블랙홀의 위치를 추론하는 방법도 있습니다.마지막 방법으로, 중력 렌즈 효과를 이용하여 블랙홀의 위치를 찾는 방법도 있습니다. 중력 렌즈 효과란 물체의 중력이 빛의 궤도를 굽혀서, 멀리 있는 물체를 확대하거나 쏘아내는 현상을 말합니다. 이를 통해 블랙홀 근처의 빛이 굽혀지는 현상을 감지하여 블랙홀의 위치를 알아낼 수 있습니다.그러나 아직까지 블랙홀의 직접적인 관측은 불가능하므로, 위와 같은 간접적인 방법을 통해 블랙홀의 위치를 추론하고 있습니다.
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비행기는 왜 특정 고도에서만 비행을 하나요?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.비행효율 때문입니다.비행기 운행 안전에 영향을 줄 수 있는 난기류를 피하고 공기 저항을 줄여 연료 효율성을 높이기 위함이죠.또한 고도가 일정 높이 이상이면 공기 밀도가 낮아 비행 저항이 감소하기 때문에 더욱 효율적입니다.
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