안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
전기·전자
Q. 블록체인기술을 한마디로 정의하면 뭔가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.블록체인은 분산형 데이터 저장 및 관리 기술입니다. 기존의 데이터 저장 방식은 중앙 서버에 데이터를 저장하고 관리하는 방식인데, 이 방식은 데이터의 위변조나 해킹 등의 위험이 있습니다. 블록체인은 이러한 위험을 줄이기 위해 분산된 네트워크에 데이터를 저장하고 관리하는 방식입니다.블록체인은 가상화폐뿐만 아니라 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 공공 서비스, 의료, 공급망 관리, 제조 등에서 블록체인 기술을 활용하여 데이터의 투명성, 보안성, 효율성을 향상시킬 수 있습니다.생소한 사람에게 블록체인을 한마디로 설명한다면, "데이터의 신뢰를 담보하는 기술"이라고 할 수 있습니다. 블록체인은 데이터의 위변조나 해킹을 방지하여 데이터의 신뢰성을 보장합니다. 이러한 특성으로 인해 블록체인은 다양한 분야에서 활용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.좀 더 구체적으로 설명한다면, 다음과 같이 말할 수 있습니다."블록체인은 데이터를 분산된 네트워크에 저장하고 관리하는 기술입니다. 따라서 데이터의 위변조나 해킹을 방지할 수 있습니다.""블록체인은 데이터의 투명성과 보안성을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 공공 서비스, 의료, 공급망 관리, 제조 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다."이러한 설명을 통해 블록체인이 기존의 데이터 저장 방식과 어떤 차이점이 있는지, 그리고 어떤 장점이 있는지 이해할 수 있을 것입니다.
화학
Q. 쇠가 열로 가공이 가능한 생태가 되는 것에 대해 문의 드려요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.쇠는 철을 주성분으로 하는 금속입니다. 철은 온도에 따라 다양한 결정 구조를 갖습니다. 상온에서는 α형 철 결정 구조를 갖는데, 이 구조는 강도가 약하고 변형이 쉽습니다. 대장장이가 쇠를 가열하면 α형 철 결정 구조가 γ형 철 결정 구조로 변합니다. γ형 철 결정 구조는 α형 철 결정 구조보다 강도가 강하고 변형이 어렵습니다. 따라서 쇠를 가열하면 강도를 높일 수 있습니다.대장장이가 쇠를 가열한 후 물을 뿌려 급냉하면 γ형 철 결정 구조가 마르텐사이트 결정 구조로 변합니다. 마르텐사이트 결정 구조는 γ형 철 결정 구조보다 더욱 강도가 강하고 단단합니다. 따라서 쇠를 담금질하면 강도와 단단함을 극대화할 수 있습니다.이러한 쇠의 물성 변화는 철의 결정 구조 변화에 기인합니다. 철의 결정 구조는 온도에 따라 변할 수 있으며, 이러한 변형은 쇠의 물성에 영향을 미칩니다.대장장이는 이러한 쇠의 물성 변화를 이용하여 다양한 도구와 무기를 만들었습니다. 예를 들어, 칼을 만들 때는 쇠를 가열하여 강도를 높이고, 이후 담금질하여 단단함을 높입니다. 또한, 쇠를 망치로 두드려 가공함으로써 결정 구조를 조절하여 원하는 물성을 얻습니다.쇠의 열처리는 현대 산업에서도 널리 사용되고 있습니다. 자동차, 항공기, 조선 등의 산업에서 쇠의 강도와 내구성을 높이기 위해 열처리를 사용합니다.
생물·생명
Q. 돌연변이가 살아남은게 진화라는게 하나의 가설인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.생명과학은 매우 복잡한 분야이며, 아직까지도 밝혀지지 않은 부분이 많습니다. 따라서, 생명과학 분야에서 정론이라고 할 수 있는 이론은 없습니다. 모든 이론은 한계점을 가지고 있으며, 새로운 연구 결과가 나오면 수정되거나 대체될 수 있습니다.보안 수준 시스템에 대한 이론도 마찬가지입니다. 보안 수준 1은 최소한의 보호 조치를 요구하는 기본적인 수준으로, 대부분의 상황에서 적용됩니다. 보안 수준 2는 보안 위험이 높아진 상황에서 적용되는 강화된 수준이며, 보안 수준 3은 보안 위협이 매우 높거나 임박한 상황에서 적용되는 가장 강력한 수준입니다.이 이론은 현재까지는 가장 일반적으로 받아들여지고 있는 이론이지만, 앞으로 새로운 연구 결과가 나오면 수정되거나 대체될 가능성도 있습니다. 예를 들어, 보안 위협의 유형이나 정도에 따라 보안 수준을 세분화할 필요가 있다는 주장이 제기될 수도 있습니다.또한, 보안 수준 시스템은 특정 목적이나 상황에 맞게 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 국가 안보와 관련된 시설의 보안 수준은 일반 기업의 보안 수준보다 높게 설정될 수 있습니다.따라서, 보안 수준 시스템에 대한 이론은 정론이라고 할 수 없으며, 상황에 따라 적용될 수 있는 하나의 가이드라인으로 이해하는 것이 바람직합니다.
기계공학
Q. 재료의 파괴의 종류에는 취성(Brittle)파괴, 연성(ductaile)파괴가 있는데요 이 둘의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.취성파괴와 연성파괴는 재료가 파괴되는 형태에 따라 구분하는 파괴의 종류입니다.취성파괴는 재료에 소성변형이 거의 발생하지 않고, 균열이 급격하게 전파되어 파괴되는 형태입니다. 파괴단면은 평평하고, 균열이 시작된 위치를 쉽게 확인할 수 있습니다.연성파괴는 재료에 소성변형이 크게 발생하고, 균열이 완만하게 전파되어 파괴되는 형태입니다. 파괴단면은 불규칙하고, 균열이 시작된 위치를 쉽게 확인할 수 없습니다.
화학
Q. 극초음속은 음속과 어떻게 구별이 되나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.음속은 공기 중에서의 소리의 속도입니다. 대기압과 온도에 따라 다르지만, 일반적으로 초속 340m, 시속 약 1,224km입니다.극초음속은 음속의 5배 이상의 속도를 말합니다. 즉, 마하 5 이상입니다. 마하 1은 음속의 속도, 마하 2는 음속의 두 배, 마하 5는 음속의 다섯 배입니다.음속과 극초음속의 차이는 다음과 같습니다.속도: 음속은 초속 340m, 극초음속은 마하 5 이상입니다.공기의 상태: 음속에서는 공기의 물리적 상태가 크게 변화하지 않습니다. 극초음속에서는 공기의 온도가 급격히 상승하고, 공기가 압축되어 압축파가 발생합니다.항공기의 설계: 음속에서는 공기의 저항이 크게 증가합니다. 극초음속에서는 공기의 저항과 압축파로 인해 항공기에 큰 힘이 가해집니다. 따라서 음속과 극초음속의 항공기는 서로 다른 설계가 필요합니다.극초음속 비행기는 다음과 같은 장점이 있습니다.짧은 비행 시간: 기존의 비행기보다 훨씬 짧은 시간에 장거리를 이동할 수 있습니다.높은 기동성: 빠른 속도와 높은 기동성을 바탕으로 다양한 임무를 수행할 수 있습니다.그러나 극초음속 비행기에는 다음과 같은 단점도 있습니다.높은 비용: 극초음속 비행기는 기존의 비행기보다 개발과 운용에 높은 비용이 소요됩니다.소음과 환경 오염: 극초음속 비행기는 높은 소음과 환경 오염을 발생시킵니다.극초음속 비행기는 아직까지 상용화되지는 않았지만, 군용과 민간용으로 개발이 활발히 진행되고 있습니다.
전기·전자
Q. 홍채 인식은 어떤 원리로 이루어지는 것인가요
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.홍채 인식은 눈의 홍채 무늬를 이용하여 개인을 식별하는 기술입니다. 홍채는 동공 주위의 원형 모양의 조직으로, 망막을 보호하고 빛의 양을 조절하는 역할을 합니다. 홍채의 무늬는 사람마다 독특하고, 태어나면서부터 변하지 않으며, 나이가 들어도 크게 변하지 않습니다. 따라서 홍채 인식은 매우 높은 보안성과 신뢰성을 가지고 있습니다.홍채 인식은 다음과 같은 과정으로 이루어집니다.적외선 카메라로 눈을 촬영합니다. 적외선 카메라는 눈의 빛 반사를 보다 정확하게 측정할 수 있습니다.홍채의 무늬를 분석하여 디지털 코드로 변환합니다.저장된 홍채 데이터베이스와 비교하여 사용자를 식별합니다.홍채 인식은 다음과 같은 장점이 있습니다.높은 보안성: 홍채의 무늬는 사람마다 독특하고, 태어나면서부터 변하지 않으며, 나이가 들어도 크게 변하지 않습니다. 따라서 홍채 인식은 매우 높은 보안성을 가지고 있습니다.신뢰성: 홍채 인식은 안경이나 렌즈를 착용하더라도 정확하게 인식할 수 있으며, 밝기나 거리에 따라 인식률이 크게 변하지 않습니다.편리성: 홍채 인식은 비접촉 방식으로 이루어지기 때문에, 사용자의 편의성이 높습니다.홍채 인식은 현재 스마트폰, PC, ATM, 출입문, 공항 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 특히, 스마트폰의 잠금 해제, PC의 사용자 인증, 공항의 출입국 심사 등에 널리 사용되고 있습니다.향후 홍채 인식은 더욱 보편화될 것으로 예상됩니다. 홍채 인식은 높은 보안성과 신뢰성, 편리성 등의 장점으로 인해, 앞으로 다양한 분야에서 더욱 널리 사용될 것입니다.
화학
Q. 아나필락시스란 어떤 상황을 말하는 용어인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.아나필락시스는 원인 물질에 노출된 후 갑자기 전신에 걸쳐 다양한 증상이 나타나는 심각한 알레르기 반응입니다. 혈압 저하, 호흡곤란, 의식소실 등의 증상이 나타나며, 적절한 치료를 받지 않으면 사망에 이를 수도 있습니다.아나필락시스의 발생원인은 다양하지만, 가장 흔한 원인은 다음과 같습니다.식품: 땅콩, 우유, 달걀, 밀, 생선, 갑각류 등이 대표적인 식품 알레르기 원인입니다.약물: 항생제, 진통제, 항히스타민제, 마취제 등이 대표적인 약물 알레르기 원인입니다.곤충 독: 벌, 말벌, 개미 등의 쏘임에 의한 곤충 독 알레르기입니다.기타: 운동, latex, 화장품, 금속 등이 원인이 될 수 있습니다.아나필락시스의 증상은 다음과 같이 나타날 수 있습니다.피부 증상: 두드러기, 혈관 부종(입술, 혀, 목의 부기), 가려움증호흡기 증상: 호흡곤란, 천명, 쌕쌕거림, 코막힘소화기 증상: 구토, 설사, 복통심혈관계 증상: 혈압 저하, 빈맥, 심계항진, 실신신경계 증상: 어지러움, 두통, 경련, 의식소실아나필락시스가 의심되는 경우 즉시 119에 신고하고, 에피네프린(adrenaline)을 투여해야 합니다. 에피네프린은 아나필락시스 치료의 표준약물로, 혈압을 올리고 호흡곤란을 개선하는 데 효과적입니다.아나필락시스의 예방을 위해서는 원인 물질에 노출되지 않도록 하는 것이 중요합니다. 알레르기 검사를 통해 원인 물질을 확인하고, 이를 피하는 것이 좋습니다. 또한, 아나필락시스에 대비하여 항상 에피네프린을 소지하고 있어야 합니다.아나필락시스의 예후는 원인 물질에 노출된 후 증상이 나타난 시간과 치료 시기에 따라 달라집니다. 증상이 나타난 후 15분 이내에 치료를 받으면 사망률이 1% 미만이지만, 1시간 이상 경과한 후 치료를 받으면 사망률이 30% 이상으로 증가합니다.
화학
Q. 왜 한 달의 기준이 30일 인 날짜와 31일인 날짜가 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.달력을 1년 365일로 나누는 것은 태양의 공전 주기를 기반으로 합니다. 태양은 지구를 중심으로 약 365.2422일 주기로 공전합니다. 따라서, 1년을 정확히 365일로 나누면 태양의 공전 주기와 일치하지 않게 됩니다.따라서, 1년을 365일로 나누되, 윤년을 두어 태양의 공전 주기와 일치하도록 맞춥니다. 윤년은 4년마다 한 번씩 2월의 날짜를 28일에서 29일로 늘리는 것입니다.달의 날짜를 30일 또는 31일로 나누는 것은 달의 공전 주기를 기반으로 합니다. 달은 지구를 중심으로 약 29.53059일 주기로 공전합니다. 따라서, 1년을 12개월로 나누되, 2월의 날짜를 28일로 두고, 나머지 11개월의 날짜를 30일 또는 31일로 나누어 태양의 공전 주기와 일치하도록 맞춥니다.이렇게 하면 1년의 총 일수는 365일 또는 366일이 되며, 태양의 공전 주기와 일치하게 됩니다.구체적인 달의 날짜 배분은 다음과 같습니다.1월, 3월, 5월, 7월, 8월, 10월, 12월: 31일4월, 6월, 9월, 11월: 30일2월: 윤년에는 29일, 평년에는 28일이러한 달력의 날짜 배분은 고대 바빌로니아에서 시작되었습니다. 바빌로니아인들은 태양의 공전 주기를 360일로 추정하고, 이를 12개월로 나누어 달력을 만들었습니다. 당시에는 윤년의 개념이 없었기 때문에, 1년의 길이는 약 365.25일로, 태양의 공전 주기와 약 0.25일 정도 차이가 있었습니다.이후, 그리스와 로마에서는 바빌로니아의 달력을 바탕으로 하여 윤년의 개념을 도입하였습니다. 로마의 달력은 1년을 365일로 나누되, 4년마다 한 번씩 2월의 날짜를 28일에서 29일로 늘리는 방식으로 윤년을 시행하였습니다.오늘날 사용되는 달력은 로마의 달력을 바탕으로 한 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 명왕성이 태양계에서 퇴출됐나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.2023년 12월 20일 20시 30분 기준으로, 2023 VG18은 태양계 외곽 천체로 분류됩니다. 이유는 다음과 같습니다.2023 VG18은 태양으로부터 약 50 AU 떨어진 곳을 공전하고 있습니다. 이는 태양계의 가장 바깥쪽 행성인 해왕성의 공전궤도보다 훨씬 먼 거리입니다.2023 VG18은 태양계의 행성과는 달리, 암석과 얼음으로 이루어진 천체입니다. 이는 태양계의 행성들이 주로 가스와 얼음으로 이루어져 있는 것과는 다른 특징입니다.따라서, 2023 VG18은 태양계의 행성들과는 다른 특징을 가지고 있기 때문에, 태양계 외곽 천체로 분류됩니다.2023 VG18의 물질이 이상해서 지구급이 아닌 것은 아닙니다. 2023 VG18은 태양계의 행성과는 달리, 암석과 얼음으로 이루어진 천체이기 때문에, 지구와 같은 지구급 행성으로 분류되지는 않습니다. 하지만, 2023 VG18은 암석과 얼음으로 이루어진 천체 중에서도 비교적 큰 크기를 가지고 있기 때문에, 지구급 행성에 준하는 크기를 가지고 있다고 할 수 있습니다.과거에는 2023 VG18을 지구급 행성으로 분류하기도 했습니다. 하지만, 2023 VG18의 정확한 특성이 밝혀지면서, 태양계 외곽 천체로 분류되는 것으로 변경되었습니다.
전기·전자
Q. 전기장판 온도조절기 온도 높이면 더 따뜻해지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.전기장판은 전기를 이용하여 열을 발생시키는 발열체가 내장되어 있습니다. 온도조절기의 온도를 높이면 발열체에 가해지는 전류가 증가하여 발열체가 더 뜨거워집니다. 이로 인해 바닥의 온도가 올라가게 됩니다.전기장판의 발열체는 주로 탄소섬유나 세라믹이 사용됩니다. 탄소섬유는 열전도율이 높아 발열이 빠르고, 세라믹은 열 보존력이 높아 따뜻함을 오래 유지하는 장점이 있습니다.전기장판은 난방비를 아끼기 위한 효과적인 방법이지만, 안전에 유의해야 합니다. 전기장판을 덮을 때는 전기 코드가 꼬이거나 눌리지 않도록 주의하고, 장시간 사용하지 않을 때는 전원을 꺼두는 것이 좋습니다. 또한, 전기장판을 사용한 후에는 먼지를 제거하여 화재 위험을 예방해야 합니다.전기장판 온도조절기 온도를 높이면 바닥이 더 따뜻해지는 원리는 다음과 같습니다.전기장판의 발열체에 가해지는 전류가 증가합니다.발열체가 더 뜨거워집니다.바닥의 온도가 올라갑니다.따라서 전기장판의 온도조절기 온도를 높이면 바닥이 더 따뜻해질 수 있습니다.