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도체,부도체,반도체 의 차이점이 궁금합니다
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.도체, 부도체, 반도체는 전기의 흐름에 따라 구분되지만, 이외에도 다른 차이점이 존재합니다.전기 전도성:도체: 전기를 통과시키는 능력이 매우 높은 물질로, 외부 전기장에 대한 저항이 거의 없습니다.부도체: 전기를 통과시키는 능력이 거의 없는 물질로, 외부 전기장에 대한 저항이 매우 높습니다.반도체: 도체와 부도체의 중간으로 전기를 통과시키는 능력이 있지만, 도체보다는 부도체에 가깝습니다.전자 수준:도체: 외부 전기장으로 인해 전자가 자유롭게 움직일 수 있는 전자 수준 구조를 가지고 있습니다.부도체: 외부 전기장으로 인해 전자가 거의 움직일 수 없는 전자 수준 구조를 가지고 있습니다.반도체: 외부 전기장으로 인해 일부 전자가 움직일 수 있지만, 일부는 움직일 수 없는 전자 수준 구조를 가지고 있습니다.효율적인 원자재:도체: 금속과 같은 물질은 도체로서의 특성이 뛰어나므로, 전기 흐름에 매우 효율적입니다.부도체: 유리 등의 절연체는 부도체로서의 특성이 뛰어나므로, 전기 흐름에서 매우 효율적이지 않습니다.반도체: 실리콘, 게르마늄 등의 반도체 물질은 전기 흐름을 관리하는 용도로 매우 효율적입니다.종합적으로, 도체는 전기를 효율적으로 통과시키는 물질이며, 부도체는 전기를 거의 통과시키지 않는 물질입니다. 반도체는 도체와 부도체의 중간으로서 일부 전기를 통과시키고 일부를 차단하는 특성을 가지고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.03.04
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중성미자의 속도가 빛보다 빠르다는 연구결과는 거짓이었나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.2011년에 CERN(유럽입자물리연구소)에서 OPERA(Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus)라는 실험을 수행한 연구진이 중성미자가 빛보다 빠른 속도로 이동한다는 결과를 발표했습니다. 그러나 이 실험 결과는 후에 다른 실험과 분석에 의해 정정되었습니다.추후 2012년에 CERN에서 같은 실험을 수행한 연구진은 중성미자의 속도를 다시 측정하였고, 이번에는 빛의 속도에 맞춰진 결과를 얻었습니다. 또한, 이후에도 중성미자의 속도를 다른 실험을 통해 확인한 연구들이 많이 이루어졌고, 모두 빛의 속도에 맞는 결과를 나타내었습니다.따라서, 2011년의 연구결과는 잘못되었거나 측정결과의 시스템 오차 등에 의한 잘못된 결과로 여겨지며, 현재로서는 중성미자도 빛보다 빠르다는 입증된 결과가 없습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.04
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무지개가 색깔이 다양하게 나오는 이유는
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.무지개는 태양 빛이 비를 만나서 발생합니다.태양 빛은 여러 가지 색깔의 빛으로 구성되어 있습니다. 이때 빛은 다양한 파장을 가지고 있으며, 파장이 짧은 파란색부터 긴 빨간색까지 다양한 색깔로 나눌 수 있습니다.비는 태양 빛을 맞게 되면, 빛의 파장에 따라 다르게 반사되고 굴절되어 무지개가 형성됩니다. 비가 떨어지는 과정에서 태양 빛은 빗방울에 다시 반사되고 굴절되는데, 이때 빛은 스펙트럼으로 나눠집니다. 빛의 파장이 짧은 파란색은 더 많이 굴절되어 무지개의 가장 내측 부분에 위치하게 되고, 파장이 긴 빨간색은 덜 굴절되어 무지개의 가장 외측 부분에 위치합니다.무지개를 볼 수 있는 조건은 태양이 제대로 비쳐야 하며, 구름이나 비 혹은 미세한 물방울이 있어야 합니다.오로라는 지구의 자기장과 태양에서 나오는 입자들 간의 상호작용으로 만들어집니다. 태양에서 나온 태양풍은 지구로 향하면서 지구의 자기장과 상호작용을 합니다. 이때 자기장과 태양풍 사이의 상호작용에 의해 입자들이 지구의 대기권으로 들어가면서 광활한 오로라를 이루게 됩니다. 오로라의 색상은 주로 대기권의 분자나 원자의 종류에 의해 결정됩니다. 산소 분자는 주로 녹색 오로라, 질소 분자는 주로 붉은색 오로라를 만듭니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.04
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전등의 색깔 중에서 뭐가 가장 전기세가 드나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.전등의 색깔 중에서 주황색은 빨간색과 노란색의 혼합으로 이루어져 있습니다. 일반적인 주거용 전등 중에서는 전기세가 많이 드는 색은 없으며, 전력을 많이 소비하는 것은 전구의 와트 수에 따라 다릅니다. 따라서 주황색 전구가 전기세가 많이 드는 것은 아닙니다.전등의 온도는 색 온도(Kelvin)로 측정됩니다. 보통 2700K에서 3000K 사이의 온도는 따뜻한 흰빛, 3500K에서 4000K 사이는 중립적인 흰빛을 내며, 5000K 이상의 온도는 차가운 파란빛을 보입니다. 따라서 파란색을 띄는 전구 중에서는, 파란색에 가까운 색온도를 가진 전구가 온도가 높은 것으로 볼 수 있습니다. 그러나 이 역시 전구의 종류와 사용 환경에 따라 다를 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.03.04
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과학자들이 우주를 게속해서 탐구하는 이유
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.과학은 지식을 확장하고 새로운 것을 발견하려는 지속적인 노력입니다. 우주 탐구의 목적은 우주의 구조, 형성, 진화에 대한 이해를 높이고 우리의 위치와 역할을 파악하는 것입니다. 이를 통해 우리는 어떻게 탄생했는지, 어떻게 진화했는지, 우주의 미래는 어떨지에 대한 질문에 대답을 찾으려고 합니다.과학자들은 항상 현재의 이해를 넘어 세상을 탐색하려고 노력합니다. 그들은 가설을 세우고 실험과 관측을 통해 이 가설을 검증하고 수정합니다. 때때로 그들은 이전의 생각보다 더 복잡하거나 다른 결과를 얻는 경우도 있습니다. 하지만 과학의 핵심은 방법론적인 논리이기 때문에, 새로운 데이터나 결과에 대해서는 개인적인 좌절보다는 새로운 이론 형성과 연구의 지속에 대한 동기를 부여하는 것입니다.과학자들은 실패를 통해 학습하고 성장하는 것을 인정하며, 이를 통해 더 나은 이론과 이해를 발전시키는 데 기여합니다. 따라서 좌절하는 일보다는 계속해서 도전하고 재고하는 과정을 겪을 것으로 예상됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.04
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바다도 얼수가 있나요?? 바다에는 염분이 있기 때문에, 일반적으로 물의 어는점보다 훨씬 낮을텐데...
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.네, 바다도 얼 수 있습니다. 비록 바다에는 염분이 있지만, 염분의 농도가 높아서 일반적인 물보다 어는점이 낮습니다. 일반적으로 바다의 어는점은 약 -2도에서 -3도 정도로 알려져 있습니다. 따라서 극한한 경우에는 바다도 얼 수 있습니다. 다만, 바다의 깊은 곳에서는 염분의 농도가 비교적 낮아져 얼기 어렵습니다.
학문 / 토목공학
24.03.04
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연어와 같이 바다와 강에서 살수 있는 어종의 경우 일반 물고기와는 어떤 차이가 있길래 바다와 강을 왔다갔다 할 수 있는 건가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.바다와 강에서 살 수 있는 어종은 회귀성어류입니다. 이들은 바다에서 번식하고, 그 후에 산란된 알은 강으로 이동하여 성장한 뒤 다시 바다로 돌아가 번식하는 공간이 주요한 생활 주기입니다. 이들은 일반 물고기와 차이점이 여러 가지 있습니다. 첫째, 둘 이상의 환경에서 살 수 있는 유연성을 가지고 있습니다. 바다에서는 소금농도와 수온이 다양하기 때문에 이에 적응할 수 있으며, 강에서는 더 낮은 소금농도와 변동하는 수온에도 적응할 수 있습니다.둘째, 생활 주기 동안 다른 환경에서 필요한 먹이를 먹는 능력을 가지고 있습니다. 바다에서는 작은 물고기나 무척추 동물을 먹고, 강에서는 도미나 벌 파리와 같은 물 곤충을 먹습니다.
학문 / 생물·생명
24.03.04
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방사능은 어느 정도의 시간이 지나야 없어진다고 할 수 있나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.어느 정도의 시간이 지나야 방사능 위협이 없어진다고 볼 수 있을까요? 일반적으로 방사능은 시간이 지남에 따라 분해되어 더 약해지지만, 그 속도는 방사성 물질의 종류와 반감기에 따라 다릅니다. 반감기는 방사성 물질이 절반으로 붕괴되는데 걸리는 시간을 말합니다. 예를 들어, 우라늄-238의 반감기는 약 4.5억 년이며, 우라늄-235의 반감기는 약 7000만 년입니다.따라서 방사능 위협이 완전히 사라지기 위해서는 해당 방사성 물질의 반감기를 고려하여 수십 년에서 수백만 년이 걸릴 수 있습니다
학문 / 화학
24.02.28
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썬글라스의 자외선 기능도 시간이 지나면 줄어들까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.자외선 차단 기능의 지속성은 썬글라스의 품질과 사용 방법에 따라 다릅니다. 일반적으로 자외선 차단 기능은 시간이 지남에 따라 줄어들 수 있습니다. 특히, 5년이나 사용한 썬글라스라면 자외선 차단 기능이 약해졌을 가능성이 높습니다.따라서 썬글라스를 구입한 시점에 소재 품질과 자외선 차단 기능에 대한 정보를 확인하는 것이 중요합니다. 브랜드와 제조사에 따라 차이가 있을 수 있으며, 일반적으로 1년 내외로 권장되는 썬글라스의 수명이 있습니다.또한, 썬글라스의 형태와 재질도 자외선 차단 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 렌즈가 크고 얇은 썬글라스나 렌즈 표면에 스크래치가 있는 경우에는 자외선 차단 효과가 감소할 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.28
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석유에서 각종 기름을 분리하는 것은 어떤 과학덕 원리인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.석유 기름을 추출하고 분류하는 많은 방법 중 하나는 정제 과정입니다. 정제는 석유에서 불순물을 제거하고, 구성 성분을 분리하거나 변형시키는 과정입니다. 이러한 과정에서 다양한 원리와 기술이 사용됩니다.일반적으로, 석유 분류는 다음과 같은 원리에 기반합니다:끓는점(분자량) 차이: 석유는 다양한 유기 화합물로 이루어져 있으며, 각 화합물은 특정한 끓는점 범위를 가지고 있습니다. 정제 과정에서 석유를 열분해하고 증발시키면, 끓는점이 다른 화합물들이 분리됩니다. 이를 이용하여 석유를 분류할 수 있습니다.분자 구조: 각 기름은 자신만의 특정한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 구조는 화학적 성질과 물리적 성질에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 포화 탄화수소(알칸)와 불포화 탄화수소(알켄, 알킬 벤젠) 등은 다른 분자 구조를 가지고 있으며, 이를 통해 서로 다른 기름으로 분류할 수 있습니다.화학천이: 석유의 화학적 구성에 따라 양, 질 및 비율이 다른 화합물들을 생성할 수 있습니다. 화학적 반응을 통해 석유를 변형시키고 분류하는 방법도 있습니다. 예를 들어, 크랙킹(cracking)은 분자를 분해하여 원하는 유형의 기름을 생성하는 화학적 반응입니다.
학문 / 화학공학
24.02.28
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