안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
전기·전자
Q. 평소궁금했던 자동문은어떤 원리로 자동으로 문이 열릴까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.자동문은 크게 두 가지 방식이에요. 첫 번째는 몸무게를 이용해서 문을 여는 방식이에요. 사람이 자동문 앞에 서면 몸무게에 의해 발판 밑에 있는 스위치가 작동하여 문이 열립니다.두 번째는 적외선 센서를 이용한 방식이에요. 자동문 위에 달린 적외선 센서에서 적외선을 쏘고 적외선 범위 안에 사람이 들어오면 적외선이 차단되며 자동으로 문이 열립니다.
전기·전자
Q. 양자컴퓨터가 실 생활에 쓰이는 경우가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.양자컴퓨터 원리 - 0과 1이 동시에 존재하는 양자 상태의 비트(큐비트)로 연산,- 여러 계산을 병렬로 동시에 처리, 한번에 계산 가능, 양자컴퓨터 활용 분야 복잡한 자연현상 이해, 지구의 생명체 화악적 구조와 물리적 특성 탐색, 바이오 제조, 의료.신약 자동차 우주항공 분야에서 신물질 탐색, 통신 암호, 복잡한 암호 해독에 활용, 절대 풀수없는 암호를 설정할수 있음
전기·전자
Q. 양자 컴퓨터는 무엇인지 궁금합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.양자 컴퓨터(quantum computer)는 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적인 현상을 활용하여 자료를 처리하는 계산 기계이다.[1][2][3][4] 또한 그러한 방법을 '양자 컴퓨팅'(quantum computing)이라고도 한다.[5]양자 컴퓨팅은 컴퓨터 과학, 물리학, 수학의 여러 측면으로 이루어진 종합적 분야로서 양자역학을 활용해 기존의 컴퓨터보다 빠르게 복잡한 문제를 해결할 수 있다.고전적인(전통적인) 컴퓨터에서 자료의 양은 비트로 측정된다. 양자 컴퓨터에서 자료의 양은 큐비트로 측정된다. 양자 계산의 기본적인 원칙은 입자의 양자적 특성이 자료를 나타내고 구조화할 수 있다는 것과 양자적 메카니즘이 고안되어 이러한 자료들에 대한 연산을 수행할 수 있도록 만들어질 수 있다는 것에 기인한다. 양자 컴퓨팅이 여전히 실험적인 초기단계에 머물러있지만, 매우 작은 수의 큐비트를 가지고 양자 수치 계산이 수행되는지에 관한 연구들이 행해져 왔다.미국의 물리학자 리처드 파인만, 폴 베니오프, 찰스 베넷과 소련/러시아 수학자 유리 이바노비치 마닌[5]이 최초의 구상자로, 실질적인 작동원리는 옥스퍼드대의 데이비드 도이치 박사가 고안하였다. 트랜지스터로 만들어진 게이트 대신 양자(量子) 게이트를 연산도구로 사용한다. 무어의 법칙[6]에 따르면, 회로 집적도가 크게 증가하여 2010년대 말 ~ 2020년대 후반 즈음에는 양자 터널링 현상이 발생하여 전자들을 통제할 수 없을 것이라고 전망되기 때문에[7][8] 양자 컴퓨터는 미래 컴퓨터의 대안이 될 수 있다.주요 선진국들의 최고 수준의 연구소들과 IBM, 구글, Microsoft, 인텔, NTT 등의 글로벌 기업들이 연구하고 있다. 그만큼 관심이 높고 상용화가 되는 순간 대박이 될 물건. 양자 컴퓨터를 어떻게 만드는가에 관해서는 아직 정해진 것이 없고, 물리적으로 수많은 난제들이 남아있기 때문에 국가, 연구소, 기업별로 다양한 방법들을 시도하고 있다.
생물·생명
Q. 은행나무는 암나무, 수나무 구별을 어떻게 하는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.은행나무의 잎은 부채꼴로 중간 부위가 갈라진다. 잎은 가지 끝에 3∼5개가 조밀하고 어긋나게 달려 마치 한 곳에서 자라난 것처럼 보인다.암수 딴그루로 4월에 꽃이 피고 암꽃은 2개의 배주가 있으나 이 중 1개가 종자가 되어 10월에 누렇게 익는다. 수꽃은 꽃잎이 없고 2∼6개의 수술은 황록색이며 멀리까지 꽃가루가 퍼진다.
지구과학·천문우주
Q. 달 주위에서 별처럼 밝게 빛나는 행성은 어떤 행성인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.달 주위에서 벷나는 별은 금성입니다. 샛별이라고도 부릅니다. 지구 근처에 있다보니 달과 함께 보이기도 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 추석때 보름달이 뜨는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.음력은 달의 모양의 변화를 따라 만들어진 달력입니다. 그렇다보니 음력 매월 15일과 30일에 보름달이 끄게 됩니다. 그래서 추석인 8/15일에 보름달이 뜨게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 부채살빛이 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.산란에 의해서 나타나는 가장 환상적이고 볼만한 대기효과 중의 하나이다. 부채살빛은 거리를 둔 장애물 사이를 통과하는 햇빛의 빔이 관측이자 주변의 에어로졸을 비출 때 발생한다. 우리는 전방 또는 후방 산란의 대조 때문에 단지 햇빛의 빔을 본다. 이것을 가장 잘 보기 위해서는 태양 쪽을 바라보거나 태양 반대쪽을 바라보아야 한다.구름의 그림자 내의 대기에서는 빛이 적게 투과되기 때문에 이 지역에서 일어나는 산란은 구름 주변에서 밝게 빛나는 대기 내보다는 훨씬 적게 발생한다. 이런 이유로 우리의 눈은 그늘이 지지 않은 체적으로부터 더 많은 산란광을 받아 들여 그늘진 지역과 그늘지지 않는 지역 사이의 대조를 만들게 된다. 빔들은 한 점으로부터 복사되는 것으로 나타나지만 이것은 원근법의 효과이다.
전기·전자
Q. 원자폭탄과 핵폭탄은 서로 다른건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.농축우라늄 235나 플루토늄 239를 임계질량 이상으로 하고 핵분열의 연쇄반응을 고속으로 진행하여 막대한 에너지를 한 순간에 방출시킨 것이다. 우라늄과 같은 원자번호가 큰 중원소의 원자핵에 중성자를 충돌시키면 원자핵에 분열반응이 일어나고 2개 이상의 중성자가 튀어나오게 된다. 이 핵분열 과정에서는 감마선과 중성자와 함께 엄청난 열에너지가 방출된다. 이러한 핵분열반응이 일정한 조건하에서 연쇄반응을 일으켜 확대되어 나가면 방대한 에너지를 방출하게 된다. 핵에너지를 군사적 목적에 활용한 것이 원자폭탄이며 연쇄반응의 속도를 조절하여 에너지원으로 활용한 것이 원자력발전이다.
전기·전자
Q. 옷을 다릴때 사용하는 다리미는 어떤 과학적 원리가 적용되었나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전기 다리미의 기본 원리는 전류가 도선에 흐를 때 온도가 올라가는 원리를 이용한 것이다. 전류가 도선 에 흐르면 전류의 흐름을 만드는 전자가 도선 내부 의 원자들과 충돌하면서 열이 발생하게 되는데 이 열 에너지를 사용해서 옷을 다릴 수 있는 것이 다리미이다.보통 전기 다리미에 사용되는 도선은 니켈 크롬 합금인 니크롬선으로써 니켈이 80%정도 포함되고 크 롬이 20%정도 포함된다. 니크롬선은 1400도의 높 은 녹는점을 가지고 있기 때문에 옷을 다리기에는 충 분하며 부식에 대한 저항성도 높기 때문에 다리미 뿐 만 아니라 드라이어나 온수기 같은 다른 전열기구에 도 많이 사용되고 있다.온도가 셋팅온도 이상일 때 는 바이메탈이 휘기 시작하고 그 휘 는 힘에 의해서 스위치가 열리게 된다. 단순하게 보 면 바이메탈이 올라가기 때문에 그와 연결되는 금속 판은 스위치를 여는 것이 아니라 다시 닫는 형태로 생각될 수 있지만(지렛대의 원리) 해당 금속판은 단 순한 판 모양이 아니라 아래와 같은 철 머리핀 형태 로 그 작동방향은 반대가 되기 때문에 스위치가 열리 게된다.
화학
Q. 밀가루는 조리방법에 따라 식감이 달라지는 이유는?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.밀가루 속에 함유되어 있는 글루텐 성분이 조리방법에 따라 다르게 나타나기 때문입니다. 글루텐이 많을 수록 더 쫄깃하고 익었을때 식감이 더 단단합니다.