Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 왜 사이렌 소리는 차가 다가올 때와 멀어질 때 다르게 느껴지나요?
안녕하세요. 네, 그 현상은 도플러 효과라고 불리는 현상입니다. 도플러 효과는 파동의 발생원이 관찰자에게 접근하거나 멀어질 때 파동의 주파수가 변하는 현상을 말합니다. 이 현상은 소리뿐만 아니라 빛의 파동에서도 나타나며, 천문학 등 여러 과학 분야에서 중요한 역할을 합니다. 사이렌의 경우를 예로 들면, 소방차가 당신에게 다가올 때 소방차에서 발생하는 사이렌 소리의 파동이 압축되어 도달하는 주파수가 높아집니다. 이는 사이렌 소리가 더 높게 들리게 만듭니다. 반면, 소방차가 지나가고 멀어질 때는 파동이 퍼지면서 주파수가 낮아지고, 이는 사이렌 소리가 더 낮게 들리게 합니다. 도플러 효과는 이동하는 파동원과 관찰자 사이의 상대적 속도에 의해 주파수가 변하는 것을 설명합니다.
Q. 간호학과 약물계산 문제 문의드립니다
안녕하세요. 문제 별로 답변드릴께요. 조금 해설을 붙여드립니다.12. 이 문제는 먼저 혼합액 내의 cefamezine의 농도를 계산해야 합니다. 총 500mg의 약물이 5cc에 혼합되었으므로, 농도는 500mg / 5cc = 100 mg/cc 입니다. 그렇다면 150mg을 투여하기 위해 필요한 용량은 150mg / 100 mg/cc = 1.5 cc 입니다.13. Augmentin의 총량은 0.6g, 600mg입니다. 이를 3cc의 N/S에 혼합하였으므로 농도는 600mg / 3cc = 200 mg/cc입니다. 270mg을 투여하기 위해 필요한 용량은 270mg / 200mg/cc = 1.35 cc 입니다.14. dobutamin의 총 양은 500mg입니다. 이를 mcg으로 환산하면 500,000 mcg입니다. 이 약물을 490ml에 희석했으므로 농도는 500,00 mcg / 490 ml ≈ 1020.41 mcg/ml입니다. 환자에게 필요한 dobutamine의 양은 3 mcg/kg/min x 50kg = 150 mcg/min입니다. 주입 속도는 150 mcg/min / 1020.41 mcg/ml x 60 min/hr ≈ 8.82 ml/hr 입니다.15. 4단위의 RI를 투여하기 위해 필요한 용량은 0.04cc입니다.16. 1:100u 비율로 헤파린을 희석하기 위해 2.00cc의 헤파린 용액이 필요합니다.17. 환자에게 주입되는 도파민의 용량은 약 5.56 ug/kg/min입니다.18. 시간당 주입되는 용량은 80cc 입니다. 1L를 주입하는데 걸리는 시간은 12.5시간입니다.19. 750mg의 Cefamin을 투여하기 위해 필요한 용량은 3.75cc입니다.20. 주입 속도는 약 0.333 방울/초 입니다. 이는 대략 3초에 한 방울씩 주입되는 속도입니다.
Q. 열 에너지가 어떻게 하면 운동 에너지로 바뀌는 것인가요?
안녕하세요. 열 에너지를 운동 에너지로 변환하는 과정은 고전 열역학과 현대의 기계 엔지니어링 분야에서 중요한 위치를 차지합니다. 이 과정의 핵심은 열기관에서의 작동 원리에 근거합니다. 열기관은 가장 일반적으로 내연기관(internal combustion engine)과 증기 터빈(steam turbine)으로 나뉘어 볼 수 있으며, 이들은 열 에너지를 기계적 운동 에너지로 전환하는데 사용됩니다. 내연기관은 연료를 연소시켜 발생한 고온의 가스가 피스톤을 밀어내는 방식으로 작동합니다. 이 피스톤의 운동은 크랭크축을 돌리는데 사용되어, 결국 자동차의 바퀴를 움직이거나 다른 기계적 작업을 수행하게 합니다. 내연기관의 효율은 일반적으로 열역학의 제 1법칙(에너지 보존 법칙)과 제 2법칙(에너지의 품질 변화 법칙)에 의해 제한됩니다. 증기 터빈은 물을 끓여 생성된 증기를 터빈 블레이드를 통과시켜 회전시키는 장치입니다. 이 회전력은 발전기를 구동하여 전기를 생산하거나, 대형 선박의 추진력을 제공하는데 사용됩니다. 증기 터빈의 작동 원리 또한 열역학 법칙을 따르며, 고온 고압의 증기가 갖는 잠재적 에너지를 최대한 활용하여 기계적 작업을 실행합니다. 이러한 변환 과정은 비효율적일 수 있으며, 항상 일부 에너지는 주변 환경으로 방출되는 열의 형태로 손실됩니다. 이는 열역학 제 2법칙에 의해 설명되는 현상으로, 모든 에너지 변환 과정에서 어느 정도의 에너지 손실이 불가피하다는 것을 의미합니다.
Q. 뚝배기에 국을 데우면 더 오래 따뜻한것이 뚝배기가 열을 지속적으로 가지고 있어서 인가요??
안녕하세요. 네, 뚝배기에 국을 데우면 그 열이 오래 유지되는 이유는 뚝배기 자체가 열을 잘 보존하기 때문입니다. 뚝배기는 두꺼운 세라믹 소재로 만들어져 있어서 열을 흡수한 후에 이를 천천히 방출합니다. 이렇게 천천히 열을 내뿜는 성질 덕분에 국이나 찌개와 같은 음식이 뚝배기 안의 음식으로 천천히 전달되며, 한번 데워진 열이 외부로 빠져나가는 속도도 늦습니다. 그 결과, 음식이 서서히 식으면서도 일정 시간 동안 따뜻함을 유지할 수 있게 됩니다. 이러한 특성 때문에 뚝배기를 사용하면 음식의 온도를 더 오랫동안 일정하게 유지할 수 있어, 맛과 향이 잘 보존되며, 따라서 더 맛있게 느껴질 수 있습니다. 따라서 뚝배기는 뜨거운 국물 요리에 특히 적합합니다.
Q. 미술관을 지키는데 필요한 경비원의 최대수를 구하는 원리가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 미술관에서 벽이 w개일 때 필요한 경비원의 최대 수가 w / 3의 정수 부분인 이유는 이른바 '미술관 문제(Art Gallery Problem)'와 관련이 있습니다. 이 문제는 1973년에 수학자 바츨라프 치바탈(Václav Chvátal)에 의해 처음 제기되었습니다. 치바탈의 미술관 정리(Chvátal's Art Gallery Theorem)에 따르면, n개의 벽을 가진 간단한 다각형(미술관)의 경우, [n / 3]명의 경비원으로 모든 영역을 감시할 수 있습니다. 여기서 [x]는 바닥 함수로, 가장 가까운 정수로 내림하는 함수입니다. 이 정리는 각 경비원이 가능한 한 많은 영역을 볼 수 있는 전략적 위치에 배치되어야 한다는 원칙에 기반을 두고 있습니다. 이는 감시가 필요한 전체 영역을 효율적으로 커버하도록 하기 위해서입니다.