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답변 내역

노이즈 캔슬링은 어떤 과학적 원리로 작동되나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.노이즈 캔슬링은 소음 제거를 위한 기술로, '액티브 노이즈 캔슬링(ANC, Active Noise Cancelling)'이라고도 합니다. 이 기술은 주로 헤드폰이나 이어폰에서 사용되며, 주변 환경의 소음을 줄이는 데 효과적입니다. 이는 '파동의 간섭'에 기반을 두고 있습니다.소리는 공기의 진동, 즉 파동으로 이루어져 있습니다. 이 파동은 고점(산맥)과 저점(골짜기)을 가지고 있습니다. 노이즈 캔슬링 기기는 주변의 소음을 마이크로 캡처한 후, 그 소음과 정확히 반대 단계의 소리를 생성합니다. 즉, 소음의 고점에 해당하는 부분에는 저점을, 저점에는 고점을 만들어냅니다. 이렇게 생성된 반위상 소리는 원래의 소음과 만나게 됩니다. 이때 두 소리 파동이 서로 '상쇄'되는 현상, 즉 '파괴적 간섭'이 일어나게 됩니다. 이로 인해 소음은 크게 줄어들게 됩니다.
학문 / 전기·전자
24.01.10
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촛불을 물을 묻혀서 끄면 뜨겁지 않은 이유가 있나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.물을 촛불에 뿌리면 물이 증발하면서 열을 흡수하게 됩니다. 이로 인해 불꽃 주변의 열이 빠져나가므로 불꽃이 꺼집니다. 이때, 물이 열을 흡수하면서 주변의 온도를 빠르게 낮추는 특성 때문에 촛불이 뜨겁지 않게 느껴집니다.또한, 촛불의 불꽃 자체가 매우 작고, 불꽃이 꺼진 후 바로 손을 대지 않는다면, 촛대나 촛농 주변의 열이 빠르게 환경으로 방출되어 손에 뜨겁게 느껴지지 않을 수 있습니다.
학문 / 화학
24.01.10
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시간은 왜 한 방향으로 밖에 이동하지 못하는지 궁금합니다
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.물리학의 기본 법칙들은 대부분 시간에 대해 대칭적입니다. 즉, 이 법칙들은 시간이 앞으로 갈 때와 뒤로 갈 때 모두 동일하게 작동합니다. 그러나 시간은 경험상 한 방향으로만 흐릅니다.이러한 시간의 한 방향성에 대한 대표적인 설명 중 하나는 엔트로피(Entropy), 즉 물질의 무질서함이 시간이 흐름에 따라 증가한다는 두 번째 열역학 법칙과 관련이 있습니다. 이 법칙에 따르면, 시스템의 엔트로피는 시간이 지남에 따라 증가하며, 이는 우리가 경험하는 시간의 방향성을 설명하는 데 사용될 수 있습니다.하지만 이 엔트로피 증가의 원리가 왜 우주의 초기 상태에서부터 적용되었는지, 그리고 이것이 어떻게 우리의 일상 경험과 연결되는지에 대해서는 여전히 정답이 없습니다. 시간의 방향성은 아직 연구중인 주제입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.10
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비행기가 가장 낮은 저항으로 날 수 있는 높이는? 몇 피트 높이 인가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.일반적으로 여객기의 경우 약 9,000m에서 12,000m 정도의 고도에서 비행합니다.이 고도에서 비행하는 이유는 여러 가지입니다. 먼저, 이 고도에서는 대기 저항이 상대적으로 적어져 연료 소비를 줄일 수 있습니다. 지상에 가까울수록 공기는 더 밀집되어 있어 대기 저항이 커지기 때문입니다.또한, 이 고도에서는 기상 조건의 영향을 상대적으로 적게 받을 수 있습니다. 지상에 가까운 곳보다는 비행기가 피할 수 있는 날씨 상황이 많기 때문입니다.
학문 / 기계공학
24.01.09
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눈이 오면 염화칼슘을 뿌리는 것에 대해서
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.눈을 녹이는 데 염화칼슘을 사용하는 이유는 염화칼슘이 물의 어는점을 낮추는 성질을 가지고 있기 때문입니다. 이러한 성질을 활용하여 염화칼슘을 도로에 뿌리면, 눈이나 얼음이 녹아 물이 되고, 그 물이 다시 얼어붙는 것을 방지할 수 있습니다.과학적으로 설명하면, 염화칼슘은 물과 섞이면서 열을 흡수합니다. 이를 용해열이라고 하는데, 이 과정에서 발생하는 열이 눈이나 얼음을 녹입니다. 또한, 염화칼슘은 물의 어는점을 낮추는 성질을 가지고 있습니다. 즉, 염화칼슘이 섞인 물은 0도 이하에서도 얼지 않게 됩니다.따라서 염화칼슘을 뿌리면 도로의 눈이나 얼음이 녹아서 물이 되고, 그 물이 다시 얼어붙는 것을 방지할 수 있습니다.
학문 / 화학
24.01.09
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우리가 생존하는 지구에서 볼 수 있는 행성 중에 가장 밝은 행성은 어떤 행성인지 알고싶어요
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.우선 별과 행성을 구분해야 합니다. 별은 스스로 빛나지만 행성은 별빛을 반사해서 빛이 납니다.별과 행성을 구분하는 한 가지 방법은 깜빡임입니다. 별은 대기의 왜곡 때문에 깜빡거리지만, 행성은 깜빡거리지 않습니다. 이를 통해 밤하늘에서 별과 행성을 구분할 수 있습니다.지구에서 눈으로 볼 수 있는 행성 중에서 가장 밝게 보이는 행성은 금성입니다. 금성은 태양에 가장 가까운 행성 중 하나이며, 지구에도 비교적 가까워서 그런지 밝게 보입니다.금성은 그 밝기 때문에 "새벽의 별" 또는 "황혼의 별"이라고도 불립니다. 이는 금성이 태양이 뜨기 직전이나 지기 직후에 가장 잘 보이기 때문입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.09
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동물실험을 할 때 왜 가장 흔히 쥐가 쓰이는건가요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.쥐의 유전자는 인간의 유전자와 약 90% 이상이 유사합니다. 이로 인해 쥐를 통해 얻은 실험 결과를 인간에도 적용하기가 비교적 쉽습니다.쥐는 생식 주기가 빠르고 한 번에 많은 새끼를 낳습니다. 이로 인해 실험 대상을 빠르게 확보하고, 여러 세대에 걸친 실험을 진행하기가 용이합니다.쥐는 작고, 사료 비용이 상대적으로 적으며, 관리하기가 쉽습니다. 또한, 특정 질병 모델을 만들기 위해 유전자를 변형한 쥐도 쉽게 만들 수 있습니다.동물 실험을 수행할 때는 동물의 존엄성을 최대한 보호하는 원칙을 따라야 합니다. 이러한 원칙은 다음과 같습니다.3R 원칙: Replacement(대체), Reduction(축소), Refinement(개선)의 약자로, 가능하면 동물 대신 다른 방법을 사용하고, 필요한 동물의 수를 최소화하며, 동물의 고통을 최소화하는 방법을 찾아야 한다는 원칙입니다.동물 실험은 동물 실험 윤리 위원회의 승인을 받아야 하며, 실험의 목적과 방법, 그리고 동물의 복지를 고려해야 합니다.
학문 / 생물·생명
24.01.09
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태양이 적색거성이 되려면 어느 정도의 시간이 지나야 하나요?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.태양은 현재 약 46억 년의 수명을 살아왔고, 대략 같은 시간 동안 더 수소 핵융합을 계속할 것으로 예상됩니다. 즉, 태양이 현재의 단계를 끝내고 적색 거성 단계로 들어가기까지는 대략 50억 년 더 걸릴 것으로 예상됩니다.
학문 / 화학
24.01.09
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전자레인지에 은박지를 넣고 돌리면 안되는 이유는?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.전자레인지에 은박지를 넣으면 안 되는 이유는 은박지가 전자파를 반사하기 때문입니다. 전자레인지는 전자파를 사용하여 음식을 가열합니다. 이 전자파는 음식의 물 분자를 빠르게 움직이게 만들어 열을 생성하고 이로써 음식을 가열합니다.그런데 은박지나 알루미늄 호일 같은 금속은 전자파를 흡수하지 않고 반사시킵니다. 이렇게 되면 전자레인지 내부에 전자파가 튕겨 다닐 수 있어, 이것이 전자레인지의 내부나 문 등을 손상시킬 가능성이 있습니다.은박지에서 반사된 전자파가 다시 은박지에 닿게 되면, 은박지에서 불꽃이 발생할 수 있습니다. 이는 화재의 원인이 될 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.01.09
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행성의 색깔을 측정하는 방식은?
안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.천문학자들은 우주 망원경을 통해 이들 행성으로부터 나오는 빛을 관찰하고, 이 빛의 스펙트럼을 분석합니다. 스펙트럼은 빛의 다양한 파장을 보여주는데, 이는 행성의 대기에서 어떤 원소나 화합물이 빛을 흡수하거나 반사하는지에 따라 달라집니다.이렇게 얻은 스펙트럼 데이터를 바탕으로, 천문학자들은 컴퓨터 모델을 사용하여 행성의 색깔을 시뮬레이션합니다. 이 모델은 행성의 대기에서 발생하는 복잡한 빛의 흡수와 반사 과정을 고려하여 행성이 어떻게 보일지를 예측합니다.이 과정을 통해, 천문학자들은 천왕성이나 해왕성과 같은 행성이 우리 눈에 어떻게 보일지를 구현할 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.09
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