안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 신호전달체계의 원리와 예시을 알려주세요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.뉴런은 신경계에서 기본적인 정보 처리와 전달의 역할을 담당합니다. 뉴런은 전기 화학적 신호를 처리하고 전기 신호를 전달함으로써 정보를 전달합니다.뉴런은 수상돌기, 축색돌기, 축삭돌기, 시냅스 등의 구조로 이루어져 있습니다. 수상돌기는 다른 뉴런으로부터 신호를 받아들이는 부분으로, 신호를 받으면 축색돌기를 통해 전기 신호를 생성합니다. 축색돌기는 전기 신호를 전달하는 길로, 축삭돌기는 전기 신호를 뉴런에서 다른 세포로 전달하는 역할을 합니다. 시냅스는 뉴런과 뉴런, 뉴런과 다른 세포들 간의 연결을 위한 구조로, 화학 신호를 전달하여 정보의 전달을 돕습니다.뉴런은 신경계에서 중요한 역할을 하며, 신경계의 기능은 뉴런들의 상호작용에 의해 결정됩니다. 정보의 전달과 처리를 담당하는 뉴런들이 상호작용하면서, 우리 몸의 각종 신경 기능을 수행합니다. 예를 들어, 인지, 운동, 감각 등의 신경 기능은 뉴런들이 정보를 처리하고 전달함으로써 이루어지며, 이를 위해서는 정확한 뉴런 연결이 필요합니다. 따라서, 뉴런은 신경계에서 중요한 역할을 담당하며, 인체의 생리학적 기능을 조절하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
Q. 화학 반응식과 화학식은 어떻게 구하나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.화학반응식을 만드는 것은 그 반응에 대해 어느정도 상식이 있어야 됩니다. 그래서 유기물이 연소하면 이산화탄소와 물이 생긴다는 정도는 이해를 해야 됩니다.석유류(알케인) CnH2n+2 , 알켄 (CnH2n), 알킨(CnH2n-2) 이 탈때도 이산화탄소와 물이 됩니다.알콜류, 에테르, 에스테르, 유기산류 도 모두 이산화탄소와 물이 됩니다.황이 포함된 화합물 예로 이황화탄소(CS2)는 산화되면 이산화 황 과 이산화탄소가 됩니다.황화수소 (H2S) .는 물과 이산화황이 됩니다. 이렇게 모두 그 원소에 산소를 붙이면 대부분 그대로 됩니다.연소반응이 아닌 경우에는 좀더 복잡합니다.열분해나 복분해 등 더 복잡한 경우는 차차 배우는것이 좋습니다.그러면 CH3OH와 반응해서 만들어 질수 있는것이 일산화탄소CO, 탄소,C, 그리고 수소,(H), 네가지가있는데 실제로 공기가 부족하면 일산화 탄소와 심지어 탄소도 생기지만 수소가 만들어 지기는 아주 어렵습니다.이러한 복잡한 경우는 제외하고 보통 탄다고 할때에는 모두 완전연소 즉 CO2와 H2O가 되는 경우를 말함으로그대로 써놓고 계수를 맞추면 됩니다.참고로 헥산이 연소하는 반응C6H14 가 연소할때에도 CO2와 H2O만 생긴다고 해석합니다.C6H14 + 9.5O2 => 6CO2 + 7H2O => 2C6H14 + 19O2 => 12CO2 + 14H2O로 됩니다. H2S의 경우는 H2S + 1.5 O2 => SO2 + H2O=> 2H2S + 3O2 => 2SO2 + 2H2O가 됩니다.그럼으로 반응하는 물질로 된 화합물이 만들어 진다는 정도만 알고 무엇이 만들어지는지는 차차 외우시면되지만 위와같이 유기물이라면 산화되면서 이산화탄소와 물이 주로 되고 황산화물, 질소산화물, 인산화물등이 만들어 집니다
Q. 전자파의 특성과 활용은 어떻게 하나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.전자파 발생원리: 교류는 +,-가 교대로 움직이는 파형입니다. 이 파형이 움직이는것이 전기력선인데 이때 쌍으로 자기력선도 함께 생깁니다. 이 교류가 도선을 따라 이동하는것이 우리가 사용하는 교류 60Hz 220V라고 말할 수 있습니다. 그런데 전자파는 가정용 교류 전기(60Hz)가 아닌 그 보다 훨씬 높은 교류를(50MHz~5GHz) 이어진 도선이 아닌 끝이 끈어진 도선(안테나)에서 강한힘으로 공간으로 밀어내면 그것이 공간으로 퍼져나가는데, 이를 전자파 즉 전계,자계의 파라고 줄여서 얘기하고 있습니다.전자파 특성 : 전파는 원래부터 자연계에 존재하고 있었으나 눈에 보이지 않기 때문에 모르고 있었습니다. 그런데 패러데이, 맥스웰, 헤르쯔 같은 분이 눈에 보이지 않는 전파를 눈으로 볼 수 있도록 전기장과 자기장의 관계를 수식으로 만들었습니다. 그게 저 유명한 맥스웰 방정식이며 전계,자계파의 특성을 알려주고 있습니다. 맥스웰의 4개의 방정식을 말로 풀어쓰면 다음과 같습니다.- 전기장(E)의 원천은 전하다(양전하,음전하)- 자기장(B)은 항상 쌍으로 존재한다.- 자기장은 시간적 변화를 통해서 전기장을 만들어 낸다- 전기장의 시간적 변화는 자기장을 만들어낸다. 이때 전류(j)의 흐름이 발생한다.
Q. 태양계 행성들의 특징과 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.태양계의 생성태양계의 기원에 관해서는 성운설, 격변설등 여러 가지 가설이 존재하여 왔다. 오늘날, 천문학에서는 과거 라플라스나 칸트가 주장했던 성운설을 새롭게 수정, 보완한 이론이 태양계의 기원을 밝혀주는 이론으로서 정립되고 있다이 이론에 따르면 태양계를 이루고 있는 태양과 행성들은 가스와 티끌로 이루어진 성간운으로부터 형성되었다고 한다. 태양계를 이룬 성간운은 우리 은하의 나선팔에 존재하던 거대 성간운이 초신성 폭발에 의하여 수축되고 분열된 작은 성간운 중의 하나일 것으로 생각되고 있다. 그 증거로, 지구상에서 우라늄과 같은 원소가 발견되는 것을 들 수 있는데, 이러한 원소는 우주에서 초신성 폭발이 있을 때 만들어지기 때문이다. 이렇게 분열된 성간운은 수소가 약 73.6%, 핼륨이 24.8%, 기타의 원소가 1.6%정도로 이루어져 있었다. 이 성간운을 태양계 성운이라고 하는데, 크기는 약 103-105 AU 이고, 질량은 대략 태양질량의 1.5-2배였을 것으로 추정된다.이 태양계의 성운은 자체 중력에 의하여 수축하면서 천천히 회전하게 된다. 회전하는 성운에서는 자체의 중력외에도 원심력이 작용하게 된다. 따라서 태양계 성운은 회전축 방향으로는 자체 중력에 의한 수축이 순조롭게 진행되지만 회전축에 수직인 방향으로 원심력의 방해를 받아 수축이 잘 일어나지 못한다.결과적으로 태양계 성운은 물질이 많이 모여 불룩하고, 주변에는 물질이 넓게 퍼진 원반모양을 이룬다. 원반모양의 중심부분은 자체의 중력으로 계속 수축하여 원시 태양을 형성하고, 오늘날과 같은 태양으로 진화해 나간다태양계 성운이 수축하면서 중력에너지는 빛에너지와 열에너지로 전환되는데, 빛에너지는 복사의 형태로 외부로 방출되지만 열에너지는 성운의 온도를 높이는데 쓰인다. 따라서 성운 원반은 중심부의 온도가 높고, 주변부로 갈수록 온도가 낮은 상태가 된다. 그동안 태양계의 성운 원반에서는 티끌이 생성되고, 이러한 태끌이 원시 행성을 형성하는데, 미행성체의 성분을 보면, 티끌층의 온도가 높으므로 원시태양 근처에는 금속성이나 암석성 원소를 가진 미행성체가 주로 생성되며, 현재의 소행성대 부근에는 얼음들이 많이 섞인 미행성체가, 그리고 바깥으로 갈수록 물과 휘발성 원소가 많은 미행성체가 생성된다. 이들 미행성체는 지구 궤도의 근처에서만 약 100억개 정도가 생성되었다고 보고 있다. 미행성체들은 원시태양 주변을 공전하면서 서로 충돌하여 파괴되거나 합체되는데, 이러한 충돌이 거듭되면서 질량이 큰 원시행성으로 성장하게 된다. 태양계의 특성공전상의 특징행성들은 케플러와 뉴턴의 법칙에 따라 태양 둘레를 타원을 그리면서 공전하고 있다. 행성 운동에 관한 자료를 살펴보면, 다음과 같은 세가지의 뚜렷한 특징을 발견할 수 있다. 지구 궤도면의 위에서 보았을 때, 모든 행성들이 태양 주위를 반시계 방향으로 돌고 있다. 이러한 공전 운동을 순행이라고 한다. 모든 행성의 공전 궤도면은 황도면, 즉 지구 궤도면에 매우 가깝다. 황도 경사각이 17도인 명왕성만 제이하면, 모든 행성들이 항상 16도의 폭을 갖는 황도대내에서 관측된다. 태양에 가장 가까운 수성과 가장 먼 명왕성을 제외한 모든 행성의 공전 궤도 이심률은 0.1보다 작다. 이것은 행성의 공전궤도가 거의 원에 가까움을 의미한다. 명왕성은 궤도 이심률이 크기 때문에(궤도가 심한 타원이기 때문에) 근일점 거리와 원일점 거리에 킅 차이가 있다. 이 때문에 명왕성은 해왕성 둘레를 돌다가 이탈한 위성이라고 추측되기도 한다. 자전상의 특징행성의 적도면이 자신의 공전 궤도면에 대하여 기울어진 정도는 행성마다 서로 다르다. 수성, 달, 목성의 자전축은 공전축과 거의 평행하다. 이들에 비하여 지구, 화성, 토성, 해왕성의 자전축은 약 25도 정도 기울어져 있다. 적도 경사각이 90도 이하인 이들은 서쪽에서 동쪽으로 즉 모든 행성의 공전방향과 같은 반시계방향(지구의 북극 방향에서 보았을때)으로 순행 자전을 한다. 그러나 금성과 명왕성은 동쪽에서 서쪽을 도는 역행자전을 한다. 천왕성의 자전축은 거의 공전궤도면상에 놓여있다. 그러므로 천왕성의 극이 현재 우리쪽을 향하고 있다면 21년후에는 천왕성의 적도면이 우리의 시선방향에 놓이게 된다. 금성과 천왕성은 적도면과 궤도면과의 경사각이 90도를 넘기 때문에 역방향으로 자전한다. 천왕성의 자전축과 공전 궤도면은 거의 일치한다. 따라서. 1의 위치에서는 우리 지구에서 천왕성의 극을 직시할 수 있다면, 21년 후인 2의 위치에서는 금성의 적도면이 우리의 시선방향과 평행하게 된다. 수성은 자전주기가 공전주기의 정확히 2/3이다. 따라서 수성은 태양에 대하여 3:2의 항성공명에 묶여 있다. 수성의 모양은 약간 길쭉한 타원체의 모양을 하고 있다. 태양에 의한 조석력이 길쭉하게 튀어나온 부분에 작용하여 이 행성들의 자전속도를 점점 늦추어 현재와 같은 공명상태를 이루는 것으로 추정하고 있다. 수성이 두 번 공전하는 동안 세 번 자전하므로 근일점 통과시마다 긴축의 끝은 교대로 태양쪽을 향하게 된다. 수성의 자전 주기가 공전주기의 2/3이기 때문에 수성은 2공전 주기 동안에 3번 자전한다. 행성이 위치1에서 7까지 움직이는 동안에 행성에 표시된 지표가 한낮에서 한밤중으로 변했음을 알 수 있다. 행성이 한차례 더 공전하면 7에 왔을 때 지표가 다시 한낮을 가리키게 된다.
Q. 소리를 녹음할때 어떤방식으로 이루어지나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1.CD의 기록방식..hiranav님의 글입니다..CD가 소리가 나는 원리는 과거에 듣던 레코드나 카세트테이프랑은 다릅니다.레코드나 카세트테이프는 넓게 묶어서 말하면 아날로그 제품군들입니다.레코드판은 예로 들어보면은 레코드판이 소리가 나는 원리는 레코드판에 미세한 선들이 있는게 보이죠?그 선의 좌주에 아주 약간 돌기 같은 것들이 있어서 그 위에 있는 바늘이 진동을 하게 됩니다.그 신호를 증폭해서 스피커로 보내면 우리가 들을 수 있게 되죠.턴테이블이 있다면은 레코드판은 올려놓고 스피커는 끄고 판이 돌아가는데 귀를 귀울이면 소리가 약하게 들립니다.하지만 CD는 원리 자체가 전혀 다릅니다.음악 시디라고해서 우리가 게임용으로 쓰는 시디랑 따로 만드는 것도 아니랍니다.즉 게임을 시디에 기록하듯이 음악시디에는 소리 데이터가 들어가 있다고 보시면 됩니다.시디의 샘플링 주파수는 44KHz입니다.(샘플링 주파수를 44KHz로 하는 이유는 우리가 들을 수 있는 가정주파수 때문입니다.)(우리의 가청주파수는 대략 20Hz ~ 20KHz 인데 44KHz로 샘플링하면 22KHz의 소리까지는 손실없이 샘플링 됩니다.)1초에 44000번 소리의 값을 디지털로 변환하는 것입니다.그 내용이 담긴것이 음악시디 입니다.시디플레이어는 그 디지털 값을 읽어들여서 소리로 다시 바꿔줍니다.그리고 시디는 비접촉방식으로 시디 표면에 접촉하는 방식이 아닙니다.휴대용 시디피 같은 것에 보면 보이는 렌즈로 레이저를 쏘아서 시디에 기록된 값을 읽어 들이는 것입니다.그래서 우리가 그걸 이용해서 게임도 기록하는 것입니다.물론 음악시디랑 게임시디는 약간 다릅니다.음악시디는 약간의 흠이 있더라도 우리가 듣기엔 거의 차이가 없이 들릴수 있기 때문이 에러보상코드가 없습니다.하지만 데이터시디는 약간의 흠이 있어서 비트가 하나만 틀려져도 프로그램이 실행이 안 되거나 오류가 날수도 있습니다.그래서 데이터시디는 에러보상코드가 있어서 약간의 흠집이 나도 실행이 될수 있는 것입니다.시디랑 비슷한 것이 디지털 카세트 테이프란것도 계발이 되었는데 워낙 복제가 쉬워 상용화되진 않았습니다.MD의 원리입니다..21csafe님의 글입니다..2. MD의 기록방식..MD의 용량은 140MB정도입니다. 원래 용량이 650MB인 CD와 같은 양의 음향이 저장되기 위해서는 ATARC라는 압축기술이 응용됩니다.이는 사람이 들을 수 없는 영역을 우선 분리하여 소거하고 나머지 음의 영역을 1/5정도의 용량으로 압축하는 것입니다. 이론상으로 얼마정도의 음의 손실이 있기는 하나 실제로는 그것을 느끼기는 어렵습니다. MP3파일이 코딩시 오랜 시간을 필요로 하는데 반해 MD는 실시간으로 레코딩이 가능하면서도 음질은 CD와 같은 44.1kHz의 샘플링 주파수를 사용하기 때문에 매우 뛰어난 음질을 제공합니다. 게다가 Tape와 같이 녹음이 자유롭고 저장방식이 컴퓨터 디스켓과 같은 방식이기 때문에 공간의 제약을 받지 않고 사용자의 편의대로 레코딩할 수 있습니다. (예를들어 1번곡과 3번곡사이에 2번곡을 소거하고난 후에 2번곡보다 훨씬더 긴곡을 넣을 수 있습니다. 또 곡의 순서를 사용자가 임의로 조작할 수 있습니다.)