안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 무선충전기의 충전의 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.무선 충전은 전자기유도라는 현상을 이용한 것입니다. 두개의 코일을 접촉없이 대면으로 설치해놓고 한쪽 코일에 전류를 흘리면 대면하고 있는 코일에도 전류가 발생합니다. 이 원리를 이용해서 충전기와 핸드폰. 양쪽에 코일을 설치하고 핸드폰을 충전기에 가까이 놓은다음 충전기에 전류를 흘리면 핸드폰의 코일에 전류가 흐르고 이 전류가 배터리를 충전시키는 원리입니다. 자기 유도 방식이라면 코일 2개만 있으면 무선 충전이 가능합니다.다만, 현재 사용되고 있는 무선 충전기들은 자기 유도 방식인데도 모두 공진 회로를내장하고 있습니다. 따라서 자기 유도 방식과 자기 공진 방식의 경계가 모호한 상태이죠.왜냐 하면 송신 코일과 수신 코일을 같은 주파수로 공진시키면 전력을 전송할 수 있는거리가 자기 유도 방식에 비해 큰 폭으로 길어질 수 있기 때문입니다.그래서 송수신 간의 거리에 따라 무선 충전을 자기 유도 방식과 자기 공진 방식으로 구분해칭하는 경우도 있으나 사실 상 모두 자기 공진 방식으로 보아도 무방하다고 할 수 있습니다.아래는 각 방식 별 특징을 정리한 표이니 내용을 참고해 보시기 바랍니다..
Q. 전능성(전형성능)에 대해 알려주세요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.조직 배양 기술은 생물학적 조건을 제어하고 세포 배양을 통해 새로운 조직을 만드는 기술입니다. 반면에 전형 성능은 전체를 형성하는 능력을 지닌 식물의 캘러스 세포가 미분화 상태에서 원하는 형질을 가진 개체의 조직을 떼어내어 인공 배양하여 완전한 개체를 얻는 기술입니다.조직 배양 기술은 생물학적 조건을 제어하고 세포 배양을 통해 새로운 조직을 만드는 기술입니다. 반면에 전형 성능은 전체를 형성하는 능력을 지닌 식물의 캘러스 세포가 미분화 상태에서 원하는 형질을 가진 개체의 조직을 떼어내어 인공 배양하여 완전한 개체를 얻는 기술입니다.
Q. 건물들 사이로 부는 바람 빌딩풍이 생기는 원인이 궁굼 합니다
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.지상 150미터 이상 빌딩의 상공에서는 바람이 일정 방향으로 불어도 아래쪽에서는 바람이 빌딩의 주위에서 소용돌이치고 급강하하거나 풍속이 2배 이상으로 빨라지기도 하며 때로는 무풍(無風) 상태가 됩니다.이 때문에 연기나 배기가스가 소용돌이 현상으로 지상에 흘러서 국지적(局地的)인 대기오염이 발생하여 고층빌딩이 밀집한 대도시의 새로운 도시공해로 나타납니다.이런 현상을 빌딩풍이라고 합니다.빌딩풍은 자연풍이 고층빌딩을 만나면서 건물의 부피만큰 응축된 바람이 움직이기 때문에 자연풍향이 교란되면서 굴곡이심한 골목에는 회오리바람으로 강풍이되며 같은 장소의 고층지대는 미풍일 수도 있습니다.따라서 미세먼지가 휩쓸린 곳은 그대로 미세먼지가 회오리를 일으키므로 빠저나가는 것이아니라 안전성을 잃기 때문에 미세먼지가 감지되기 어려울 뿐 대기의 민세먼지농도는 변함이 없거나 점증할 수 있습니다.
Q. 코흐 곡선도 프랙탈의 예 중 하나인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.차원이라는 단어에 대한 혼동에서 모든 문제가 시작됩니다.예를 들어서, 질문자께서 예로 든 코흐 곡선(Koch curve)을 살펴봅시다. 이 곡선은, 그 이름이 암시하듯이, 위상수학적인 입장에서 보면 단지 선분일 뿐입니다. 엄밀하게 표현하자면, 단위구간 [0, 1]에서 코흐 곡선으로 가는 위상동형사상(homeomorphism)이 존재하며, 따라서 코흐 곡선과 선분은 위상동형입니다. 엄밀하지 않게 말하자면, 코흐 곡선은 선분을 연속적으로 늘이고 꺾어서 만들 수 있는 도형이라는 것입니다. 따라서 코흐 곡선의 위상적 차원(topological dimension)은 1입니다.그런데 위상적이라는 개념은 그 대상이 어떤 특정한 공간 내에 어떤 형태로 들어있는지에 대해 전혀 관심이 없는 개념입니다. 극단적인 예로, 원(circle)은 모든 닫힌 매듭(closed knot)과 위상동형입니다. 매듭이란 것은 1차원 선분이 3차원 상에서 어떻게 꼬여있는지에 대한 이야기이고, 따라서 매듭은 그 자체의 선분보다 그 선분이 차지하는 공간에 대한 문제입니다. 즉 이런 정보는 위상적으로 잡아낼 수 없습니다.코흐 곡선이 소수차원을 갖고 있다는 식의 이야기 역시, 이렇게 위상적으로는 잡아낼 수 없는 다른 식의 정보에 대한 이야기입니다. 보통 프랙탈 등을 다룰 때 등장하는 소수차원의 개념은, 프랙탈 차원 혹은 하우스도르프 차원(Hausdorff dimension)이라고 불리는 개념입니다. 이 개념이 어떤 것인지 조금 더 자세히 알아봅시다. 우선 주어진 도형 E에 대하여, E의 d차원 부피에 해당하는 값 m(d, X)를 정의합니다. 예를 들어서 m(1, E)는 도형 E의 길이에 해당하는 값을 가리킬 것이며, m(3, E)는 E의 진짜 부피에 해당하는 값을 가리킬 것입니다. 이때, (도형 E에 의존하는) 어떤 값 α이 존재해서, d α 이면 m(d, E) = 0 임을 증명할 수 있습니다. 이 말인즉슨, E는 d ( α)차원으로 보기에는 너무 작다는 것입니다. 그러므로 우리는 이 α의 값을 E의 차원으로 삼을 수 있고, 이 값이 바로 E의 프랙탈 차원입니다. 증명이 쉽지는 않지만, 우리가 평소에 생각하던 선분이나 평면도형, 그리고 입체도형같은 경우 그 프랙탈 차원이 우리가 상식적으로 생각하던 그 차원과 일치여 각각 1, 2, 3으로 나타남을 보일 수 있습니다.즉, 코흐 곡선이 약 1.26차원이라는 것에는, 코흐 곡선이 선분으로 보기에는 너무 크지만, 평면으로 보기에는 너무 작다는 의미가 포함되어 있다고 생각하면 그럴듯하다는 것입니다.음... 그리고 (x)로 나타낸다는 것이 무슨 의미인지 사실 정확히 감은 안 오는군요. 하지만 코흐 곡선도 그렇고, 보통 수학자들은 곡선이라는 말을 '하나의 변수로 매개 가능한 도형'을 나타낼 때 씁니다. 예를 들어서 코흐 곡선도 어떤 적절한 함수 φ : [0, 1] → R² 로 나타낼 수 있습니다. 따라서 코흐 곡선 위의 각 점들은 (적당한 x에 대하여) φ(x)로 표현할 수 있습니다.
Q. 천둥/번개/낙뢰는 어떻게 만들어지는건가요???
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.번개랑 낙뢰는 같은말.. 천둥은 다른말이죠.. 번개랑 낙뢰는 번쩍하면서 빛이 떨어지는거...고요. 천둥은 우르릉 거리는거 하늘에서.. 원리는 방전현상으로 일어나는건데요.. 자세한건 백과사전 참조요.. 번개치는 장소.....-_-; 그건 정해저 있지않죠.. 완전히 랜덤.. 그랜덤인 장소중에 제일높고.. 금속성인 곳으로 잘치는것 뿐이죠.. 그래서 빌딩들 위에 피뢰침을 하나씩 가지고있어서 빌딩에 직접 영향을 끼치지 않게 피뢰침으로 번개가 흐르게 하죠.. 빌딩에 번개 잘못떨어지면 전자기기 망가져요.. 번개를 전기에너지로 쓸수는 있지만.. 너무 비효율적이고-위에서 말햇다시피 발생장소는 랜덤, 자주도 발생을 안하니..- 번개를 맞고 정상적으로 돌릴만한 장비를 만들기 힘들다고하네요.. 그러므로 한전측에서 산꼭대기에 설치된 엄청큰 철탑 윗부분 피뢰형식으로 와이어가 달려있는데 번개치는날한전측에서 일정량에 전기를 모은다고 들었습니다....는건 잘못된 소리고요.. 차라리 그건 철탑을 보호하기위해 피뢰침을 만든거죠. 번개 천둥 들은 전압이 수천만에서 수억만볼트에 달해서 전구를 그전압을 모아서 전구를 켠다면 10만개의 전구를 한시간정도 킬수있다고 하네요.