Q. TFT-LCD는 무슨 의미인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.액정의 변화와 편광판을 통과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 영상정보를 표시하는 디지털 디스플레이로써 TFT-LCD라고도 한다. 노트북 컴퓨터와 데스크톱 컴퓨터의 모니터, 휴대폰이나 텔레비전, 디지털카메라 등의 디스플레이로 사용된다. 전기소비량이 적을 뿐 아니라 가볍고 얇으면서도 해상도가 높다는 이점이 있다. 반면 광학적 이방성 때문에 볼 수 있는 화면의 각도가 좁고 색깔을 바꾸기 어려우며 액정의 응답속도가 느려 자연스러운 동화상 재현이 어렵다는 단점이 있다. 또 두께를 더 얇게 하고 소비전력을 줄이는 데 한계가 있다는 것도 문제이다.구조는 컬러 필터, 박막트랜지스터가 형성된 2장의 유리기판, 유리기판 사이에 채워넣은 액정, 광원인 백라이트유니트(back light unit:BLU)로 이루어졌다. 매우 얇은 유리기판 위에 반도체 막을 형성한 회로인 박막트랜지스터는 액정을 조절하며 화면을 구성하는 최소 단위인 화소를 제어한다. 컬러 필터는 빨강 파랑 초록 등 3개 색깔을 가진 화소를 유리판 위에 코팅한 것으로 영상을 구현하는 기능을 한다.
Q. 오로라는 어떻게 생겨나는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.오로라는 우주에서 지구로 유입되는 하전 입자들이 고층대기의 기체들과 충돌하여 빛을 내는 현상이다. 지구 자기력선을 따라 대기로 낙하하는 하전 입자들(주로 전자)이 대기 중 원자 혹은 분자들과 충돌하면 이들이 들뜬 상태가 되는데, 이렇게 들뜬 기체들이 원래의 바닥 상태로 돌아가면서 빛을 방출하게 되는 것이다. 남반구와 북반구의 고위도 지방에서 주로 나타나며 각각 남극광 또는 북극광이라 부르기도 한다. 태양풍 중의 자기장에서 남향 (지구의 북극에서 남극으로 향한다) 성분이 증가하면 태양풍에서 지구자기권에 유입되는 에너지가 증가하고 그 결과 지구자기권 내에 큰 에너지가 축적된다. 이 에너지에 의해서 자기권 꼬리의 자기중성면 부근에서 입자가 급속하게 가속되고, 다시 지상 수천km 높이 부근의 자기력선에 인접한 전기장에서 속도가 더욱 가속되며 자기력선에 유도되어 초고층대기에 입사된다. 이런 메커니즘을 통해서 입사되는 전자에 의해 발광하는 오로라가 커튼형오로라이다. 커튼형오로라의 높이가 주간에서 저녁때를 거쳐 밤중에 이르는 사이에 점차 낮아지는 것은 이런 가속이 주간보다 야간에 현저하다는 사실을 보여준다. 인공위성과 로켓에 의한 관측에서도 가속전압이 낮에서 밤으로 갈수록 점차 증가한다는 사실이 알려졌다.오로라는 태양에서 날아온 대전입자가 지구 자기장과 상호작용하여 극지방 상층 대기에서 일어나는 대규모 방전현상으로, 태양은 항상 양성자와 전자 등으로 이루어진 대전입자를 방출하고 있다. 태양으로부터 모든 방향으로 내뿜는 이런 플라스마의 흐름을 태양풍(solar wind)이라 하는데, 태양에서 지구에 도달하는 대부분의 태양풍은 지구의 자기장 밖으로 흩어진다. 오로라의 빛깔에는 황록색·붉은색·황색·오렌지색·푸른색·보라색·흰색 등이 있다. 저위도 지방에서 나타나는 붉은색 오로라는 산소에서 나오는 파장 6,300 Å의 빛에 의한 것인데, 고위도 지방의 호상 오로라의 최하한에 나타나는 붉은색은 질소에 의한 것이다.