안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 닭이 날지 못하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.모든 새들이 과거에 날았던 것은 아닙니다.신생대 올리고세에 번식했다던 거대새인 '디아트리마'라는 녀석은 키가 타조만 한데, 이녀석은 거대 육식성 새로서... 들쥐나 원숭이, 에히피로쿠스(말의 선조, 크기는 강아지만한 크기)애기사슴따위를 잡아먹곤 했습니다. 물론, 이녀석은 날지 못한 녀석입니다.그리고 이들의 조상또한 태초부터 날지 못했던 새들이었습니다.타조역시 디아트리마라는 선조를 두고, 처음부터 날지 못했던 조그만 새에 지나지 않을 것이며, 오직 살기위해 발달된 다리로 무작정 뛰어다녔을 겁니다.닭은 예전에 날수 있었는데, 이젠 적에게 쫓겨다닐 필요가 없게되어 퇴화되 버린 것입니다. 그 이유는 간단합니다. 바로 인간들이 닭의 조상인 산닭을 잡아와 가축화시키면서부터 야생에서 항상 적들에게 시달려야만했던 닭들이 인간들의 보살핌 아래 평화롭게 모이도 쪼이고, 살수 있게 되었으니... 이젠 도망칠 일은 없어졌으니 말입니다. 그래도 닭은 인간덕분에 평화로운 대신에 자신들의 생명(고기)과 알을 바쳐야하죠...^^;옛날에 멸종했다는 도도새는 모리서스섬에서 서식하다가 멸종한 것으로 알고 있는데, 그 이유로는 날지 못해서 쉽게 잡혀 모조리 몰살 당했다는 말이 있습니다.
Q. 인공위성이 움직이는 원리는 무엇인가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.그건 속도의 차이로 생기는걸로아는데요 ㅡㅡ;(잘못된 지식인가?)1초에 8km/s??였나 이속도로 지구밖을 나가다 보면중력과 앞으로 나가려는 힘이 서로 평형?을 이루어 지구를 돈다고 ㅡㅡ;..
Q. 벽면의 유리를 전광판으로 만드는 기술은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.LCD는 흰색 화이트 LED나 CCFL이라는 매우 가느다란 흰색 형광램프를 써서 흰색 빛을 뒤에서 비춰주는데 이를 뒤에서 비춘다 하여 백라이트라 부릅니다.이렇게 흰색 빛이 항상 켜져 있고, 앞쪽에 한 점마다 또 세개의 RGB 칼러 필터가 셀로판지처럼 막혀있습니다. 한점을 도트 또는 픽셀이라 부릅니다. 한 픽셀은 RGB 컬러 필터로 전체에 바둑판 형태로 배열되어 있습니다.셀로판지 뒤에서 흰색빛을 켜주면 셀로판지 색깔이 앞으로 비추게 될 것이기 때문에 RGB 세가지 조합으로 각 색깔의 세기에 따라 총자연색 칼라를 구현할 수 있습니다.각 색깔의 세기는 필터와 백라이트 사이에서 액정을 비틀어 줌으로써 광량의 세기를 제어할 수 있습니다. 액정은 유리판 사이에 액정 액체를 주입하고 밀봉한 후 유리판 위에 투명전극으로 각 픽셀마다 연결해 보여주고 싶은 도트를 타이밍콘트롤러라는 칩이 순차대로 액정을 열어주고 닫습니다.반면 3색LED 모듈을 사용하는 대형 전광판 모듈은 각 픽셀마다 실제로 LED로 빛을 발광시켜 구성하기 때문에 전광판이 수십억씩 하는 것입니다.LCD는 백라이트와 액정, 그리고 필터 등 모두 구조가 복잡하기 때문에 불량도 그만큼 많고 재료비가 많이 듭니다. 그래서 각 픽셀마다 필터없이도 고유한 색을 가진 빛을 낼 수 있는 유기LED로 빠르게 대체되고 있는 추세입니다.유기LED는 프린팅 방식등으로 대량생산이 용이한 반면에 아직까지는 수명이 짧다는 것이 문제지만 점점 수명을 길게 연구개발되고 있습니다. 또 지금 말씀하신 3색LED 같은 무기LED도 마이크로LED개발이 한창인데, LED를 마이크로화하여 소형화시키면 매우 밝고 고속이고 반영구적인 디스플레이를 만들 수 있습니다.부연설명)LED의 경우에는 DC 전압을 일정하게 가해 항상 켜져 있게 할 수 있는 반면, DC전압 대신 ON/OFF를 빠른 속도로 반복해도 1초에 70Hz 이상이면 인간의 눈으로는 깜빡임(플리커)을 느낄 수 없게 됩니다. 더 빠를수록 더욱 그러하겠지요. 1,000Hz로 깜빡이도록 했다면 1초동안 1KHz로 켜는 것이지만, 1KHz를 고정시켜 놓고 빛의 밝기를 조정하려면 켜는 시간을 줄이면 될 것입니다.LED가 켜지고, 그다음 꺼지고, 다시 켜지고 꺼지고 반복할 때 켜지는 기간과 꺼지는 기간의 비율을 조정함으로써 빛의 밝기를 조절할 수 있는데, 그것을 펄스폭변조(PWM)이라 부릅니다. 칼라 전광판의 한 픽셀은 3개의 LED로 구성되어 있습니다. 각 RGB의 밝기의 조합으로 자연색을 낼 수 있습니다. RGB를 각각 펄스폭을 바꿔줌으로써 색깔의 변화를 줄 수 있겠지요.LCD는 간판처럼 흰색을 뒤에서 비춰주고 앞쪽에 RGB 필터를 대어 그 사이의 액정을 전기적으로 뒤틀어 빛의 밝기를 조절하게 되는데, 그 액정을 뒤틀어 문을 얼마나 열였는가에 따라 흰색빛이 필터쪽으로 갈 수 있는 빛의 양을 PWM 신호로 조절될 것입니다.그러나 PWM신호를 받은 액정은 픽셀의 각 RGB에 개별적으로 달린 TFT회로의 캐패시터에 의해 PWM신호를 전압의 세기로 변환하여, 전기장을 발생시켜 전기장의 힘에 비례하여 액정을 개구합니다.
Q. 반도체 팹리스의 미래와 우리나라의 입지는 어느 정도인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.위 이데일리(21.02.01) 기사에 따르면 정부는 '팰리스 육성'을 위한 시스템반도체 기술혁신을 지원방안을 발표 했다. '팰리스'라는 낯선 용어가 등장하는데 시스템 반도체에서는 '파운드리'와 '팰립스'로 크게 나뉘어진다. '팰립스'는 시스템 반도체를 설계하거나 개발하는 반도체 기업을 뜻한다. 반대로 설계된 제품을 생산하는 기업을 '파운드리'라고 한다. 익히 우리가 들어온 '파운드리 업체' 가 바로 시스템반도체의 파운드리 업체를 말하는 것이다. 그리고 또 우리가 매우 자주 들은 대만의 TSMC가 바로 이 파운드리 시장에서 점유율 50% 이상을 차지하는 대표적인 파운드리 업체이다.반도체 공급 부족 -> 반도체 파운드리 시장 대호황시스템반도체 시장이 커짐에 따라 전 세계 파운드리 시장의 규모는 매년 커지고 있다. 앞서 말한 대로 자율주행을 비롯한 스마트시티 등, 우리가 바라보는 미래에 가까워질수록 시스템반도체 시장 규모는 더더욱 커질 수밖에 없다. 그런데 요즘 시스템 반도체 중에서도 '차량용 반도체'가 부족하다는 기사가 연일 나오고 있다. 차량용 반도체도 시스템반도체 중 하나이다. 코로나19로 자동차 판매량이 줄어들어 차량용 반도체 공급도 줄어든 대다 디지털로의 전환이 가속화되면서 반도체 제작 업체들이 IT 반도체 물량을 늘리느라 차량용 반도체 공급을 더 줄였다. 그런데 차량용 반도체는 IT 반도체와 달리 한번 줄인 공급을 빠르게 다시 늘리기에 어렵다. 일단 IT 반도체에 비해 차량용 반도체는 정교한 맞춤형 반도체라 만들기도 쉽지 않고 신규업체 진입이 쉽지도 않기 때문에 단기간 공급량 확대가 어려운 탓이다. 더군다나 코로나19로 IT 반도체의 수요도 공급을 추월해서 파운드리 업계가 전체 수요를 감당하지 못하고 있다.이처럼 반도체의 수요를 공급이 따라가지 못하면서 반도체 생산 업체인 '파운드리 업체'가 수혜를 보는 것은 물론 반도체 슈퍼사이클이 올해에도 이어질 거라 예상된다. 그럼 우리나라에는 어떤 파운드리 업체가 있고 차량용 반도체와 관련된 업체는 어디일까? 오늘은 파운드리 업체에 대해 알아봤다.
Q. 고기압과 저기압은 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.고기압과 저기압은 생성원리를 설명하기 위해서는 질문자분이 공기분자에 대해 알고 계시면 쉽게 풀이가 가능합니다. 일단 공기분자에 대해서 알고 있다는 가정하에 설명하겠습니다. 공기는 온도에 민감합니다. 사람이나 동물들이 추운 날 옹기종기 모여있는 모습을 본적이 있나요?아니면 여름에 더운날 안그래도 더운데 친구가 계속 붙어서 붙지말라고 말한 경험이 있나요? 공기들도 마찬가지입니다. 공기들은 온도가 차갑게 되면 분자간의 거리가 가까워집니다. 그렇게 되면 공기의 무게가 상대적으로 무거워집니다. 그래서 고기압이 생기는 것이고 공기가 하강기류를 띄게 되는 것입니다. 그리고 온도가 뜨겁게 된다면 분자간의 거리가 서로 멀어지면서 비교적 가벼워집니다. 그러므로 상승기류가 나타나고 저기압이 되는 것이구요. 이해가 잘 안된다면 실험을 하나 해보죠. 얇은 이불위에 구슬들을 일정한 간격으로 놓습니다. 그리고 구슬들의 간격을 가깝게한다면 아까보다 상대적으로 구슬들이 뭉쳐져 있는 현상이 될겁니다. 그러면 여기에 공기의 특성을 더하면 원래 구슬들이 가까워지기 전에 차지했던 공간들을 새로운 구슬들이 들어와 차지하게 됩니다. 이때 이불을 들면 무게가 꽤 있겠죠. 그럼 반대로 구슬들간의 거리를 머얼리 두면 몇개는 이불밖을 나가게 되는 구슬들이 있을겁니다. 그 상태로 이불을 들게 되면 비교적 가볍겠죠. 제가 설명충처럼 많이 주전부리를...하핫...그래도 이 글 읽고 이해하셨으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다