안녕하세요. 홍기윤 전문가입니다.
전기·전자
Q. 마이크는 어떤 원리로 소리르 크게 해 주나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.마이크는 소리신호를 전기신호로 변환시켜 주는 장치이고, 변환된 소리신호의 크기를 증폭시켜 주는 것은 앰프입니다. 그리고 앰프에서 증폭된 소리신호를 다시 소리로 변환시켜 주는 것이 스피커입니다.앰프는 Amplifier의 줄임말로 입력신호의 진폭을 크게하여 출력하는 장치를 말합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지진파에 대한 긍금한 내용입니다.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.지진파는 지진에 의해 발생하는 파동을 말합니다.실체파는 P파와 S파가 있으며, 이 둘의 속도 차이를 이용하여 PS시를 만들어 진앙과 진원까지의 거리를 구할 수 있습니다.P파는 소리와 같은 종파이며 전파 속도가 5~8km/s로 S파,L파보다 빠릅니다. 매질을 압축하거나 팽창하기 때문에 고체,액체,기체를 모두 통과하며 진폭이 짧습니다. S파,L파에 비해 진폭이 약해 지진시에 큰 피해를 입히지 않습니다. 종의 진동처럼 진원지로부터 모든 방향으로 퍼져나갑니다.S파는 횡파이며 전파 속도는 3~4km/s입니다. 매질의 입자를 상하좌우로 진동시키며 진동방향은 횡파로 진행하는 방향에 수직입니다. 고체는 통과 가능하나 액체와 기체를 통과하지 못하기 때문에 외핵을 통과하지 못합니다. S파는 통과시 매질의 부피변화는 일으키지 않으나 전단변형을 수반하게 되며 상하진동에 의해 큰 피해를 줍니다.표면파(L파)는 보통 전파속도가 2~3km/s로 P파,S파,L파 중 가장 느리며 지표면의 고체를 따라 전파되고 러브파와 레일리파가 있습니다.러브파는 표면파입니다.수평횡파가 지층의 상부에 자유면에 존재하고 하부에 높은 S파 속도가 존재하는 경우, 하부층에서 반사되거나 터닝포인트가 존재하게 되고 이러한 층에 파가 갇히는 경우 발생됩니다. 비본적으로는 횡적으로 운동하며, 분산의 특성을 가집니다. 피해와 진폭이 P,S파보다 많이 큽니다.레일리파는 수직횡파가 임계각 이상으로 자유면에 입사되었을때 반사되는 P파와 SV파가 자유면에 갇혀서 지표면을 따라 진행하는 현상이 벌어지고 이는 경계면으로부터 떨어지면 지수적으로 감쇠하는 파가 발생하게 됩니다.특성을 살펴보면 매질이 타원운동을 하면서 지표면에서는 파의 진행방향과 반대방향으로 움직이는 역회전을 보여줍니다. 일반적으로 러브파보다는 느리고 지표면을 따라 이동하는 표면파이면서 L파와 같은 큰 진폭을 갖고 끝부분에서 역회전 타원형으로 에너지를 발산하기에 가장 피해가 큽니다.
화학
Q. 천연가스와 LPG는 뭐가다른가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.천연가스,LPG,바이오가스 등을 도시가스라고 하는데 어떻게 분류되고 차이가 있는지 하나씩 보도록 하겠습니다.1.천연가스(NG) 단어만 보면 자연상태로 발생하는 가스를 총칭할수 있지만, 흔히 연료로서 이야기되는 천연가스는 일반적으로 석유와 함께 매장되어 있는 기체상태의 가스(가스상태의 유기화합물)를 말합니다. 석유를 채굴할때 새어나오는 가스를 태워버려야만 했던 과거와는 달리 이를 저장, 운송할 수 있는 기술이 발달하면서 천연가스를 연료로 사용할 수 있게 되었습니다. 석탄,석울에 비해 대기 오염 물질 배출이 거의 없어 청정연료라고 불리기도 합니다.2.액화천연가스(LNG) 천연가스는 기체상태이므로 이를 편리하게 운송하기 위해 액체로 만드는 액화과정을 거친것이 액화천연가스 입니다.천연가스의 주성분이 메탄을 영하 162도의 초저온에서 냉각해서 만드는데, 액화상태로 보관,운송하다가 실제로 사용할따는 기화를 시켜서 사용합니다. 액화된 천연가스는 기체에 비해 부피가 600분의1 수준으로 떨어지게 되어 이동과 보관이 경제적이라는 장점이 있습니다. 또한 공기보다 가벼워서 가스가 누설되더라도 폭발위험이 비교적 적고, 저렴하기에 도시가스로 많이 사용되고 있습니다.3.배관천연가스(PNG) 가스를 별도의 과정을 거치지 않고 그대로 사용하기 위해 대형 가스관 을 통해 운송하는 것을 파이프라인천연가스 라고 합니다.별도의 공정을 거치지 않아 수송원가 부분에서 훨씬 경제성이 높습니다.4.압축천연가스(CNG) 기체의 메탄에 높은 압력을 주어 부피를 줄인 압축된 천연가스입니다. LPG에 비해 충전폭발위험이 적어 자동차 연료로 많이 사용되고 있습니다. 다른 연료보다 저장용기를 필요로 한다는 단점이 있어 주로 버스와 같은 큰 차량의 연료로 사용되고 있다고 합니다.5.액화석유가스(LPG) LPG는 천연가스에서 분리되는 가스가 아니라, 원류를 가열해서 증류를 하는과정에서 분리되어 액화된 석유가스가 바로 LPG인 것입니다. LPG는 천연가스 공급이 어려운 지역에 가스통의 형태로 공급이 가능하고 차량용,가정용,공업용 등 다양한 형태로 사용할 수 있어 활용도가 뛰어나다는 장점이 있습니다. 다만 공기보다 무겁고 물보다 가볍기에 환기를 시켜도 바닥에 잔류할수 있어 가스누출시 잔류가스에 의한 폭발 위험이 크기에 관리가 중요하다는 단점이 있습니다.
생물·생명
Q. 인간의 뇌신경 세포의 숫자는 얼마 정도??
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.인간의 뇌는 뉴런이라 부르는 약 1000억개의 뇌세포로 구성되어 있습니다. 각각의 뇌세포는 수상 돌기와 축삭 돌기들이 밖으로 뻗어나와 있고 이들에 의해 수많은 뇌세포가 복잡하게 연결되어 있습니다. 이런 뇌세포간의 연결을 시냅스라고 하는데 우리 뇌에는 100조개의 시냅스 연결이 있습니다.우리의 눈이나 귀, 촉각 등 감각기관이 제공하는 정보는 전기 신호로 바뀌어 뇌로 전달되는데 이 신호를 뇌는 수상돌기로 받아들이고 축삭돌기를 통해 다른 뇌세포의 수상돌기에 전달합니다. 이 과정을 통해 뇌세포들이 신호를 주고받습니다. 우리가 같은 물건을 볼때마다 눈에서 뇌로 전달된 신호는 뇌세포들 사이에서 동일한 신호패턴을 일으키는데 어떤 물건을 자주 보게되면 뇌세포들 사이에 똑같은 신호패턴이 반복되므로 우리가 반복 학습하게 되고 기억을 하게 됩니다.이와 같이 뇌세포 사이에 오고 가는 신호를 통해 우리는 생각을 하고 학습을 하며 지능을 갖게 됩니다.
생물·생명
Q. 바닷물은 짠데 물고기는 왜 안짜나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.물고기는 바닷물 속에 녹은 산소를 이용해 호흡을 합니다. 그런데 바닷물이 짠 이유는 Na, Cl 이온이 많기 때문인데 물고기는 흡수한 물에서 이 이온을 능동수송으로 밖으로 배출합니다. 능동수송이란 에너지를 이용해서 물질을 옮기는 것입니다. 이렇게 물고기 내에서 항상성을 이루기 때문에 물고기 자체는 짜지가 않습니다.