안녕하세요. 지동민 전문가입니다.
기계공학
Q. 사람이 운전하지않는 자동운전자동차는 어떤원리로 가능한걸까요?
안녕하세요.인공지능 기술의 발달에 따라 카메라 또는 라이더 등의 센서로 주변 구조물을 스캔하고 이를 빠르게 판단하는 프로그램 개발이 가능해졌습니다.따라서 차선을 인식하고 따라가거나 주변 차량을 인식하고 피해갈 수 있습니다.또한 최적 경로 탐색 알고리즘 등을 이용해 목적지까지의 길을 탐색하기도 합니다.사람이 운전할 때에는 눈으로 보고 판단해 자동차를 조작했다면, 인공지능은 카메라, 라이더 등의 센서로 보고 판단해 핸들, 브레이크, 가속페달 등을 제어합니다.
화학
Q. 5v에서 12v로 출력하는 변환젠더
안녕하세요.전원 관련 제품을 사용하실 때에는 꼭 정격에 맞추거나 더 높은 정격의 제품을 사용하시는 것을 권장드립니다.젠더 내부 소자가 10W에 견딜 수 있도록 설계되어 있으므로 이를 넘어서는 기기를 사용할 경우 내부 소자가 파괴되거나 기기가 정상적으로 작동하지 않을 수 있습니다.소자가 파괴된다고 무조건 불이 나는건 아니지만 절연 파괴로 감전 또는 전기설비에까지 악영향을 미칠 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 겨울에 창문을 보면 안쪽에 물방울이 맺히던데요 왜 이런 현상이 생기는 건가요?
안녕하세요.질문하신 내용은 결로 현상에 의해 발생합니다.결로현상은 공기중의 수증기가 차가운 물체에 닿을 때 응축하며 물방울이 생기는 현상입니다.겨울철 외부 공기는 매우 차가운 상태이며 이로인해 창문은 차갑게 냉각됩니다.집 내부의 공기는 난방 또는 사람의 체온 등에 의해 창문의 온도보다 높아집니다.따라서 집 내부의 비교적 따뜻한 공기가 차가운 창문에 닿으며 물방울이 생기게 됩니다.반대로 여름에 실내 냉방을 할 경우 창문이 냉각되고 외부의 더운 공기와 수증기에 의해 창문 밖 부분에 물방울이 맺히게 됩니다.
화학
Q. 왜 송전하는 전압은 초고압으로 하는걸까요?
안녕하세요. 지동민 과학전문가입니다.송전선로의 전선에도 저항이 존재합니다.저항에 의해 손실되는 에너지 P=I^2*R 입니다.위에서 R은 저항 I는 전류 입니다.따라서 손실을 줄이기 위해서는 R값을 낮추는 방법과 전류를 낮추는 방법이 있습니다.R값을 낮추려면 송전선로의 길이를 줄이지 못하므로 전선의 두께를 굵게 만들어야 합니다.하지만 전선의 두께를 키우기에는 설비 비용이 많이 드는 단점이 있습니다.다른 방법인 전류를 낮추는 방법으로는 전압을 높이기만 하면 낮은 전류로 만들 수 있습니다.또한 전류를 절반으로 낮추면 제곱의 손실 감소 효과를 얻을 수 있으므로 높은 전압으로 송전합니다.
기계공학
Q. 납과 텅스텐이 같은 크기일때 무게의 차이는 얼마나 날까요??
안녕하세요. 지동민 과학전문가입니다.납과 텅스텐의 비중 차이를 비교하여 확인할 수 있습니다.밀도=질량 / 부피 이며비중=특정 물질의 밀도 / 표준물질의 밀도입니다.텅스텐의 경우 비중이 19.25납의 경우 비중이 11.34 이므로 같은 무게일 경우 약 1.7배 정도 텅스텐이 더 무겁습니다.
전기·전자
Q. 가정용 전기는 어떻게 220V로 변환을 해주는 건가요?
안녕하세요. 지동민 과학전문가입니다.보통 발전소에서는 10~20kV의 전압을 생성하며, 발전소로부터 우리가 사는 지역까지의 송전에는 송전 효율을 높이기 위해 22.9, 154, 345, 765kV 까지 전압을 더 승압시킵니다. 가정에 들어오는 220V가 되기까지에는 승압과정과 강압과정을 거칩니다. 승압과 강압은 변압기를 사용하며, 변압기의 1차측 권선과 2차측 권선의 비율을 조절해 강압 또는 승압시킬 전압을 결정할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 엘리베이터를 발명한 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 지동민 과학전문가입니다.리프팅 방식의 구조는 기원전부터 시작되었습니다.전기 모터의 발명 이후 전기로 구동되는 엘리베이터를 고안한 경우는 독일의 베르너 폰 지멘스 입니다. 현재의 안전장치가 장착되고 실용적으로 사용할 수 있도록 발명한 사람은 오티스 엘리베이터의 설립자이기도 한 엘리샤 오티스 입니다. 이후 수동식 작동에서 자동식으로. 기어 작동식에서 견인식 으로 건물의 고층화에 따라 엘리베이터도 발전되어 왔습니다.
물리
Q. 놀이기구의 안전을 위해서 적용된 과학적 원리에는 어떤것들이 있을까요?
안녕하세요. 지동민 과학전문가입니다.놀이기구 안전장치의 과학적 원리 중 흥미로운 부분을 가진 놀이기구는 롤러코스터도 있지만 자이로드롭에도 있답니다. 자이로드롭의 브레이크는 외전류 브레이크를 사용합니다. 와전류 브레이크는 영구자석과 철판 사이에 발생하는 반발력을 이용하며 이는 자연적인 현상으로 정전, 제어 프로그램 정지 등의 문제가 발생하여도 필연적으로 작동됩니다.이 반발력은 속도에 비례하며 고속으로 하강할 수록 더 강력한 브레이크로 작동하여 이용객의 안전을 지킵니다.
전기·전자
Q. 인덕션에서 열을 발생시키는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요.인덕션이 열을 발생시키는 방식은 고주파 자기장을 이용합니다.고주파 자기장은 전기가 잘 흐르는 도체 재질로 된 물체 내부에 전류를 생성시키며 전류가 흐름으로 인해 도체에는 열이 발생합니다.핫플레이트의 경우 내부 코일에 흐르는 전류에 의해 코일이 열을 발생시킵니다.냄비를 사용한다 가정했을 때 인덕션의 경우 냄비에서 직접 열이 발생하는 방식이며 핫플레이트의 경우 발생된 열을 냄비에 전도시키는 방식입니다.감사합니다.