안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. MRI 검사 원리를 알려주세요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.기본적으로 신체의 물분자를 구성하는 수소원자의 양성자들을 활용하는 방법이다. 원래 수소의 양성자들은 규칙성없이 제각기 다른방향으로 회전하고 있는데 여기에 MRI 스캐너의 강력한 자석을 통해 강한 자기장을 신체에 발산한다.[2] 그럼 신체의 수소 양성자들은 자기 방향을 한 방향으로 정렬시킨다. 간단히 말한다면 몸을 일시적으로 자석처럼 만든다. 그 다음 수소원자핵이 공명하는 주파수의 전자기파를 쏘아 신체부위에 있는 수소 원자핵의 자기 모멘트 방향에 변화를 주어 발생하는 자장의 변화를 측정한다. 특히 물분자 속의 수소원자를 통해, 병변에 따라 혈액흐름 등이 다르게 나타난다거나 하는 걸 감지해 이를 컴퓨터로 영상화하는 기술이다. 이때 전자기파의 주파수는 대략 수소 이온이 공진할 수 있는 2130kHz부터 85Mhz까지로 FM라디오 대역과 비슷하다. 경사자장의 크기와 같이 기종마다, 프로그램마다 촬영중 적절하게 제어한다. 단, 기술적으론 적어도 한 순간엔 하나의 주파수만 있어야 교란이 적어져 화질이 좋아진다. 때문에 검사실 내부는 다른 전자기파가 들어올 수 없도록 차폐되어 있다.MRI의 장점으로 X선 촬영이나 CT와는 달리 비전리 방사선(라디오 주파수 전자파)과 자기장을 이용하므로 인체에는 거의 해가 없다는 것과 시퀀스를 어떻게 하냐에 따라 연부조직의 정보를 다양한 방법으로 얻을 수 있다는 것을 들 수 있다. 검사를 한 가지 방법으로만 하면 10분이 걸리지 않지만 자장을 걸고 전자기파를 쏘는 시퀀스에 따라 다양한 결과를 얻을 수 있기 때문에 이것저것 해보느라 한시간이 넘게 걸릴 수도 있다. [3]인체를 단면으로 보여준다는 점에서는 CT와 비교되곤 하지만 획득할 수 있는 정보의 장단점이 대비되는 상호보완적인 관계이다. MRI 찍으면 CT에서 안 나오는 병변이 다 나오는 상하관계가 아니고 MRI가 더 잘 보여주는 병변이 따로 있고 CT가 더 잘 찾아주는 병변이 따로 있다..
Q. 전기 자동차에 대해 공부를 좀 하려고 하는데 전기에 대해...
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.직류(DC)의 정의:직류란 + 와 - 의 극성이 정해저있는 전기를 말함니다즉 전류가 계속 한쪽방향으만 흐름니다예)건전지,자동차밧데리,휴대폰밧데리,충전용은 모두다 여기에속함교류(AC)의 정의:교류란 + 와 - 의 극성이 계속박기는(변하는)전기를 말함나다예)가정이나 공장에서 쓰는전기,자동차발전기,스피커에 흐르는전기(이때는 전류 라고표현)등 임니다 [참조]1.직류와 교류의 차이점:1)직류가) 주파수가 없다나)저장이 가능하다다)+ - 전극이 있다라) 전류의 방향이 일정하다마) 전압의 변경이 용이하지 않다바)전동기의 속도변경이 용이하다사)많은 용량의 전기를 사용할수 없다 2)교류가) 주파수가 있다나)저장이 안된다다)+ - 전극이 없다라)전류의 방향이 없다마)전압의 변경이 용이하다바)전동기의 속도변경이 용이하지 않다사)많은량의 전기를 사용할수 있다 2.교류의 장점가장큰 이유는 트랜스로 전압변환이 쉽다는 것과아크방전이 일어나지 않는다는 것입니다.일반적인 전기제품 예를 들어 모타,히터,전구등은 가정에 들어오는 전압을 그대로 이용하지만대부분의 전자제품은 전압을 낮추어 직류로 만들어 사용합니다.그런데 직류를 직류로 낮추기 위해서는 직류를 교류로 바꾸어 트랜스로 전압을 낮추고 다시직류로 바꾸어야 하는 꽤 복잡한 회로가 추가됩니다.두번째 이유는 아크방전인데전원이 투입된 상태에서 전원을 끊을때 부하가 유도성인경우(모터등)아크방전이 발생합니다.아크방전이 시작되면 꽤 떨어진 거리까지도 낮은 전압으로 아크방전이 계속 지속됩니다.전기용접기의 경우 그렇게 높은 전압(수십V)이 아닌데도 아크방전이 계속 이루어지죠.직류이기 때문이죠.그런데 교류는 1초에 수십번씩 0점(전압이 없는 상태)를 지나게 됩니다. 이때 아크방전은차단됩니다. 스위치의 용량을 보면 교류전압은 높은데 직류전압은 낮게 표시된 이유가 이것이죠. 3.왜 가정은 교류를 사용하는지?가정뿐만 아니라 공장.산업.농업등 모든분야에 교류를 사용하는데... 1)교류의 장점을 최대한 활용한것 입니다.즉 트랜스를 이용해서 전압을 쉽게 변환할수 있고 또한 직류를 만들기도 쉽습니다.2)반면 직류를 교류로 변환하는데는 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 4.직류는 어디쓰고 교류는 어디쓰나?1)한전에서 보내오는 교류가 전원의 기본이고모든제품에 다 사용된다고 보아도 과언이 아닙니다.2)다만 직류라야만 하는것을 제외한 모든것 이라는 표현이 옳을것 입니다.3)직류라야만 하는것은 ....가)포터블용(움직이는 제품용)예) 자동차용.장난감.MP3.라디오.헨디폰.노트북 등등...
Q. 배터리에 대해 공부를 좀 하려고 하다가 막히는 부분이 있어서..
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.리튬이온전지를 많이 사용하는 이유는 가벼운것에 비해 용량이 크고 효율이 좋기 때문입니다.그리고 다른 소재로 성능이 더 좋은 2차전지를 만들기 위해 연구중이고요.요즘 개발된 효율이 좋은 2차 전지는리튬이온폴리머 전지, 리튬공기 전지있습니다.
Q. 메뚜기 떼(?)들은 왜 생기는 것인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.메뚜기가 주는 피해수십억 마리 메뚜기 떼의 횡포하늘을 검게 뒤덮는 메뚜기떼의 횡포 - 2000㎞ 비행하며 농작물‘싹쓸이’드넓은 평원에 두려움이 엄습해 온다. 무시무시한 굉음과 함께 하늘은 순식간에 온통 시커먼 그림자로 뒤덮여버린다. 메뚜기떼다. 황금빛으로 찬란하던 농경지 위에 잠시 내려앉았다 지나갈 뿐이지만 그 자리는 폐허를 방불케 한다. 수십억 마리의 메뚜기떼는 아무런 죄책감 없이 본능적으로 먹이감을 먹을 뿐이다. 공교롭게도 상황은 인간에 대한 메뚜기떼의 선전포고가 되고 말았다. 한순간 무리를 지어 나타나는 메뚜기떼에게 애써 일궈왔던 농작물들을 고스란히 먹이로 바칠 수만은 없는 노릇 아닌가. 농민들의 대응태세도 점차 강경해지고 있지만 농작물이 한창 여물을 때면 어김없이 찾아와 실컷 배를 채운 뒤 달아나버리는 메뚜기떼를 퇴치하는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 중국, 페루 등 농경지 쑥대밭 만들어일찍이 메뚜기떼와 전쟁을 시작한 나라는 중국과 페루다. 간혹 메뚜기떼와의 전쟁을 치러야 하는 중국, 페루 등지는 그들의 무차별적인 공격에 대비하기 위해 철저한 대책마련에 전력을 다하고 있다.작년 6월말 중국은 어이없는 낭패를 봤다. 20년 만에 찾아든 극심한 가뭄과 더불어 메뚜기떼의 공격으로 무려 366만여 헥타르의 농경지가 초토화되는 크나큰 피해를 입었다. 구름처럼 몰려든 메뚜기떼는 중국의 농경지를 닥치는 대로 해치웠다. 규모가 엄청나서 카이펑 일대는 평방미터 당 300∼1,000마리의 메뚜기가 몰릴 정도였다. 중국 북부지역의 허난, 허베이, 신쟝, 안후이성 등 10여 개 지역을 휩쓴 메뚜기떼의 창궐은 건조한 날씨가 주요 원인으로 추정되고 있다. 기온이 높고 비가 적은 탓에 메뚜기 유충의 생존율이 높았다는 이유다. 중국 농업부 관리들은 이웃 국가인 카자흐스탄에 직접적인 책임이 있다고도 주장했으나, 환경보호론자들은 중국의 산업발달로 인해 발생되는 환경오염과 산림 황폐화 때문이라고 지적했다.
Q. 몽고반점은 왜생기는 건가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.동양계 아기의 엉덩이, 등, 다리에 주로 분포하는 푸른색 반점. 가끔씩 팔, 얼굴에도 있는 경우가 있다. 크기도 다양하며 없어지는 시기도 다양하지만 대개 활발하게 돌아다니는 나이가 되면 자연스럽게 사라진다. 하지만 어른이 되어도 남아 있는 경우가 간혹 있으며 레이저 치료 등으로 제거 가능하다.이와 반대로 서양인 아기들은 '딸기상 혈관종(strawberry birthmark)'이라고 불리는 붉은색 반점이 나타나기도 한다. 동양인 신생아들도 드물게 생기는데 몽고반점과 마찬가지로 아이의 성장에 따라 자연스럽게 사라지는 경우가 대부분이다. 이를 '연어 반점'이라고 부르기도 한다.