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양자컴퓨터가 나오게되면 무엇이 달라질까요
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.양자컴퓨터는 전통적인 디지털 컴퓨터와는 매우 다른 작동 방식을 갖기 때문에 다양한 분야에서 혁신적인 발전이 예상됩니다. 여기에는 다음과 같은 예가 있습니다.암호학: 양자컴퓨터는 기존의 암호화 기술에 대한 위협으로 여겨집니다. 양자컴퓨터는 기존의 암호화 방법에서 사용되는 수학적인 계산을 상대적으로 쉽게 해결할 수 있기 때문입니다. 이를 극복하기 위해 양자키 분배 등의 새로운 암호화 기술이 개발되고 있습니다.머신러닝: 양자컴퓨터는 기존의 디지털컴퓨터보다 더 빠른 머신러닝 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 양자컴퓨터는 복잡한 문제를 한 번에 해결할 수 있기 때문에, 큰 데이터세트를 처리하는 머신러닝 알고리즘에서 큰 이점을 제공할 것으로 예상됩니다.화학: 양자컴퓨터는 분자의 이해와 모델링에 큰 도움이 됩니다. 화학 반응은 양자 연산을 기반으로 하기 때문에, 양자컴퓨터를 사용하면 분자의 상호작용을 더욱 정확하게 모델링할 수 있습니다. 이는 신약 개발 및 화학공정 최적화 등에 큰 도움을 줄 것입니다.최적화: 양자컴퓨터는 기존의 디지털컴퓨터보다 더 빠른 최적화 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 양자컴퓨터는 수학적으로 복잡한 문제를 빠르게 해결할 수 있기 때문입니다. 이를 활용하여 교통체증 해결, 투자 포트폴리오 최적화 등 다양한 분야에서 혁신적인 발전이 예상됩니다.양자컴퓨터는 아직 상용화 단계에 이르지 않았기 때문에 이러한 예측이 모두 실현될지는 알 수 없습니다.
학문 / 전기·전자
23.03.29
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숨을 참는 한계를 늘이는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.숨을 참는 것은 신체에 산소를 공급하지 않는 것이므로, 혈액 내의 산소 농도가 점점 낮아지게 됩니다. 이로 인해 숨을 참는 동안 근육 섬유들이 더 많은 에너지를 사용하여 작동해야 합니다. 이 과정에서 미세혈관들이 확장되어 혈액의 유동성이 감소하고, 혈압이 상승하게 됩니다.이러한 과정은 숨을 참는 동안 폐에서 산소와 이산화탄소가 교환되지 않고 축적되는 결과를 초래합니다. 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 혈액 pH가 낮아지면서 혈액 내의 산성화가 발생하게 됩니다. 이는 근육 조직을 자극하여 혈류를 증가시키고, 미세혈관을 확장하여 근육의 혈류를 개선합니다.결론적으로, 숨을 참는 것은 신체에 산소를 공급하지 않아 근육을 더 많이 사용하게 만들어서 한계가 늘어날 수 있습니다.
학문 / 물리
23.03.29
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코브라 스톤이라는게 실제로 존재하나요? 어떻게 만들어지나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.제가 알기로는 코브라스톤이라는 것은 실제로 존재하지 않습니다. 이는 일종의 허구적인 소재로서, 만화나 영화 등에서 자주 등장하는 소재 중 하나입니다.코브라가 스톤을 만들어내는 원리는 전혀 존재하지 않습니다. 코브라는 독성이 강한 뱀 중 하나로, 주로 아시아 지역에 서식하고 있습니다. 그러나 코브라가 스톤을 만들어내거나, 스톤과 관련된 능력을 가지고 있는 것은 과학적으로 근거가 없습니다.일부 만화나 영화에서는 코브라스톤을 이용해 다양한 능력을 발휘하는 등 판타지적인 요소로 활용되기도 합니다. 그러나 이는 허구적인 요소일 뿐, 실제로는 존재하지 않는 것으로 알려져 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.03.29
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수면 내시경을 하면 왜 헛소리가 나오는건가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.수면 내시경 검사는 일반적으로 마취 상태에서 진행됩니다. 이 경우 환자는 마취제로 인해 의식이 어느 정도 어지러워지기 때문에 말이 막히거나 헛소리를 할 수 있습니다.이는 마취제가 중추 신경계를 억제하여 뇌와 몸이 둔해지기 때문입니다. 따라서 환자는 자신이 무슨 말을 하는지 모르거나, 무의식적으로 말하는 경우가 많습니다.다른 수면 마취 수술에서도 비슷한 현상이 발생할 수 있습니다. 수면 마취 중에는 환자가 깨어나지 않도록 중추 신경계를 억제하는 약물을 사용하므로, 환자는 마취 효과가 사라질 때까지 의식이 어지러워질 수 있습니다. 그러나 이는 일시적인 현상이며, 마취 효과가 완전히 사라지면 환자는 정상적으로 말하고 행동할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
23.03.29
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무선 통신의 방식이 궁금합니다. (RFID, 블루투스등)
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.무선 통신은 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 주파수 대역, 전파 형태, 전송 거리, 전송 속도, 성능 등 다양한 요소에 따라 구분할 수 있습니다.가장 일반적인 무선 통신 방식은 라디오 주파수를 이용한 무선 통신입니다. 이 방식은 대표적으로 블루투스, 와이파이, NFC, RFID 등이 있습니다.블루투스: 주로 스마트폰과 이어폰, 스피커, 자동차 등의 장치 간의 무선 연결에 사용되며, 낮은 전력으로 동작하면서도 대부분의 음악과 음성을 전송할 수 있습니다.와이파이: 인터넷에 연결된 기기들 간의 무선 통신에 사용되며, 고속 인터넷 접속이 가능하고, 멀티미디어 데이터 전송에 적합합니다.NFC: 짧은 거리에서 정보를 교환하기 위해 사용되며, 근거리 무선통신 기술로 결제, 출입, 신분증 확인 등에 이용됩니다.
학문 / 전기·전자
23.03.29
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현재5G까지 나왔다고 하던데요
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.현재 5G 기술은 상용화가 이루어져 있지만, 아직은 전 세계적으로 널리 보급되지 않았습니다. 그러나 5G 이후에는 6G 기술이 개발될 것으로 예상되고 있습니다.5G는 4G보다 더 빠른 데이터 전송 속도와 더 많은 데이터 용량을 제공하며, 더욱 빠르고 안정적인 인터넷 연결을 가능하게 합니다. 그리고 5G는 현재 모바일 통신에만 국한되어 있지 않으며, 자율주행 자동차, 스마트 시티 등 다양한 분야에서 적용될 예정입니다.6G는 5G보다 더 높은 데이터 전송 속도와 더 높은 대역폭, 더 낮은 지연시간을 제공할 것으로 예상됩니다. 또한 6G는 인공 지능, 가상현실, 증강현실 등의 기술과 결합하여 더욱 혁신적인 서비스와 응용 프로그램을 가능하게 할 것으로 예상됩니다.하지만, 6G는 아직 개발 중이며, 상용화까지는 몇 년에서 10년 이상이 걸릴 것으로 예상됩니다. 따라서, 현재 5G를 중심으로 기술 발전과 적용이 이루어지고 있으며, 6G에 대한 논의와 연구는 이론적인 수준에서 이루어지고 있습니다.
학문 / 전기·전자
23.03.29
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마그네슘 결핍시 왜 눈밑이 떨리나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.마그네슘은 뇌와 신경계에 매우 중요한 미네랄 중 하나입니다. 마그네슘이 부족하면 뇌의 신경 전달물질인 노르에피네프린과 세로토닌의 생성이 감소하며, 이는 눈밑이 떨리는 등의 다양한 신경통증, 근육 긴장, 불안증상 등을 유발할 수 있습니다.따라서 마그네슘이 부족한 경우, 영양성 질환으로 인한 증상이 발생할 수 있으므로 적극적인 보충이 필요합니다.
학문 / 토목공학
23.03.29
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일상생활에서 사용하는 많은 생활가전제품이 사용되고 있는데...
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.각 생활가전의 전기적 사양, 충전 방식 및 전원 요구 사항은 다르기 때문에, 하나의 통합 어댑터로 모든 것을 아우를 수 있는 것은 쉽지 않습니다.또한, 생활가전에 사용되는 어댑터는 해당 제조사가 특별히 디자인하고 테스트한 제품으로, 안전하고 안정적인 전원 공급을 보장하기 위해 특별한 기능과 보호 장치가 내장되어 있습니다. 이런 이유로, 하나의 통합 어댑터로 모든 생활가전을 대체하는 것은 기술적으로 매우 어렵습니다.그러나 일부 기업은 다양한 가전제품을 충전할 수 있는 다목적 어댑터를 개발하고 있습니다. 이러한 어댑터는 다양한 플러그 및 단자 크기를 지원하며, USB 충전 포트를 갖추고 있어 모바일 기기 등 다양한 디바이스를 충전할 수 있습니다.하지만, 모든 생활가전 제품을 대상으로 하는 일반적인 통합 어댑터는 아직까지 개발되지 않았습니다.
학문 / 전기·전자
23.03.28
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좌식 변기 물을 내리면, 물탱크에 물이 적당선까지만 차는 이유는?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.좌식 변기 물이 내려가면, 물탱크에서 공급되는 물이 변기 배관을 통해 흐르면서 물이 내려가게 됩니다. 이때, 변기 배관 안에는 일종의 밸브인 '변기 밸브'가 있어서, 물이 일정 수위 이하로 내려가면 자동으로 닫히게 됩니다. 이 밸브는 변기 배관에 내장된 부품이므로 수도관과는 직접적인 관련이 없습니다.변기 밸브는 물탱크 안쪽에 있는 부품으로, 수위센서, 플로트, 밸브바 등으로 이루어져 있습니다. 플로트는 물이 공급되어 물탱크 안에 물이 차오를 때 함께 떠오르며, 이러한 움직임이 밸브바를 작동시켜 밸브를 열고 닫게 됩니다. 따라서, 변기가 내려간 후 물이 물탱크 안에 일정 수준 이하로 내려가면, 플로트가 함께 내려가게 되고, 이에 따라 밸브바가 움직여 밸브가 닫히게 됩니다. 이로써 물이 더 이상 배관을 통해 공급되지 않으며, 변기 배관 안에 남아있는 물이 서서히 사라지게 됩니다.따라서, 변기 배관 내의 밸브가 작동하여 물이 멈추게 되므로, 수도관을 계속 잠그지 않아도 물이 무한히 나가지 않게 됩니다.
학문 / 토목공학
23.03.28
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얼마전 TV 퀴즈 프로를 보고 있는데..문제 중에..
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.이 문제는 수학적으로 "논문접기 문제" 또는 "피겨스케이팅 문제"라고도 불리며, 평면을 접을 수 있는 최대 횟수를 구하는 문제입니다.이 문제에서 "접을 수 없다"는 것은, 논문을 접을 때 모서리 부분이 겹쳐지거나 또는 접힌 부분이 다시 펴지지 않는 현상이 발생해서 더 이상 접을 수 없게 된다는 것을 의미합니다. 따라서 접을 수 있는 최대 횟수는 이러한 현상이 발생하기 전까지만 가능합니다.아주 얇은 습자지 종이라면 여러 번 접을 수 있을 것으로 보이지만, 이 문제는 종이의 두께가 아니라 종이를 구성하는 분자들의 크기와 상호작용에 기인합니다. 따라서, 이러한 종이는 분자 간의 상호작용 때문에 일정한 접힘 패턴이 형성되어 이러한 현상이 발생할 수 있습니다.수학적으로, 이 문제를 푸는 방법은 먼저 종이를 한 번 접을 때마다 두께가 몇 배가 되는지 계산하는 것입니다. 이 값을 이용하여 지수함수로 계산하고, 이 값을 다시 로그함수로 변환하여 최대 몇 번까지 접을 수 있는지 계산합니다. 이러한 계산을 수행하면, 종이의 크기와 두께에 따라 최대 접을 수 있는 횟수가 결정됩니다.하지만 이 문제는 이론적으로만 가능하며, 실제로는 분자의 크기와 상호작용 등에 따라 종이의 두께와 구성이 달라지므로, 실제로는 이론적으로 계산된 최대 접횟수보다는 적게 접혀야 합니다.
학문 / 기계공학
23.03.28
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