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재밌는 과학이야기

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과학이야기 - 광전효과는 무엇일까? 광전효과란? 광전효과는 빛이 갖는 입자의 성질을 이용한 현상입니다. 금속이나 반도체 같은 물질에 일정한 에너지를 가진 광자(빛을 구성하는 입자)가 부딪치면 전자가 관찰됩니다. 이때 발생한 전자는 다른 회로나 장치에 이용하여 전기적인 현상을 일으킬 수 있습니다. 반도체 태양광 전지가 가장 대표적인 광전효과 기술의 한 예입니다. 태양광 전지는 조명 아래에서 알루미늄, 셀레늄, 인듐, 실리콘 등의 반도체 소재로 만들어진다. 반사된 태양광은 그릇 주변에 설치된 광전지 내 반사 반도체에 반사되어, 유전체 다리로 흐르게 한다. 이때 태양광 전지 내의 회로에서 발전 된 전력은 태양광 전지에 응용 될 수 있다. 이와 같이 광전효과는 다양한 분야에서 활용되고 있어요. 빛의 성질을 활용하여 전기 에너지를 만드는 태양광 전..
과학이야기 - 상대성이론은 무엇일까? 상대성이론은 무엇일까? 상대성 이론은 누구든지 경험할 수 있는 상대적인 시공간의 움직임을 수학적으로 해석한 것입니다. 아인슈타인은 빛의 속도는 우리가 움직이더라도 변하지 않는다는 것을 알고 있었고, 이를 광학 실험을 통해 실제로 증명하였습니다. 상대성 이론의 핵심 개념은 '상대성 원리'입니다. 상대성 원리는 어떤 경로를 통해 나아가더라도 빛의 속도는 동일하게 유지된다고 설명합니다. 이는 뉴턴의 운동 법칙과 운동에너지 보전 법칙, 물리적 개념들의 이론적 관계를 균린론적으로 해결할 수 있도록 제시되었습니다. 상대성 이론의 또 다른 관건은 시공간의 더 높은 차원에서의 해석입니다. 이론은 4차원적 곡면으로 기존 뉴턴의 운동 법칙을 3차원 이상에서의 운동 법칙으로 확장하였고, 중력이 움직임과 광의 속도를 제어하는..
과학이야기 - <인물탐구> 알버트 아인슈타인 아인슈타인은 누구인가? 알버트 아인슈타인(Albert Einstein)은 독일 남서부의 울름 출신으로 광학이론, 열역학, 전자론 등의 영역에서 큰 업적을 남긴 독일의 물리학자이며, 상대성 이론과 질량과 에너지의 관계를 설명하는 E=mc² 등으로 잘 알려져 있습니다. 1879년 3월 14일 독일 베른에서 태어난 아인슈타인은 6세 때부터 이상한 것에 대한 관심을 보이기 시작했습니다. 반 학습당한 적도 많았지만 수학과 물리학에 대한 전문적인 교육을 받지 못하였습니다. 하지만 그는 창의성과 명석함을 발휘해 천재성을 인정받게 됩니다. 최고 인기로 대학 출신의 물리학자보다 선호된 단순한 회사원이 자신의 지식 흡수와 문제 해결 능력을 교육으로부터 완성시킨 것입니다. 1905년에는 상대성 이론의 1차 발표물을 낸 후,..
과학이야기 - 우주탐사의 이해와 필요성 우주탐사에대한 이해와 필요성 우주탐사는 인류가 우주를 이해하고 탐구하기 위한 노력입니다. 그 목적과 필요성은 다양한 측면에서 이루어지며, 주요한 이유들을 요약하면 다음과 같습니다. 1.과학적 지식 향상: 우주 탐사를 통해 우리는 별, 행성, 우주 기체, 은하 등 다양한 천체와 우주의 기원, 구조에 대해 알게 됩니다. 이러한 지식은 천문학, 물리학, 지구과학 등 다양한 학문 분야에서 중요한 연구 자료를 제공하며, 우주의 복잡성과 신비를 이해하는 데 기여합니다. 2.기술 발전: 우주 탐사를 위해 개발된 다양한 기술들은 지구에서도 활용됩니다. 예를 들어, 인공위성, 글로벌 위치 결정 시스템(GPS), 태양열 발전 등은 우주 기술의 핵심부분이며, 지구에서 이들 기술의 혜택을 누리고 있습니다. 3.자원 확보: 지..
과학이야기 - 우주선의 발사원리와 대표적 성공사례 우주선의 원리? 우주선의 발사원리는 주로 로켓 엔진의 작동 원리에 기반합니다. 로켓 엔진은 진공에서도 추진력을 발생시킬 수 있는 원리를 이용하여 우주선을 우주로 발사합니다. 다음은 로켓 엔진의 주요 구성 요소와 작동 원리에 대한 설명입니다. 1.연료: 로켓 엔진의 연료는 일반적으로 액체 연료나 고체 연료로 사용됩니다. 액체 연료로는 수소(H2)와 산소(O2)의 조합인 액체 수소-산소 연료 (LOX/LH2)가 많이 사용됩니다. 고체 연료로는 고체 연소물과 산화제의 조합인 고체 연료 추진제가 사용됩니다. 2.산화제: 로켓 엔진의 산화제는 연료를 연소시킬 때 산소를 공급하는 역할을 합니다. 일반적으로 액체 연료에는 액체 산소(LOX)가 사용되며, 고체 연료에는 연소 시 필요한 산소를 내장하고 있는 산화제가 사..
과학이야기 - <인물탐구> 갈릴레오 갈릴레이와 현재응용 갈릴레오 갈릴레이란 누구인가? 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei, 1564년 - 1642년)는 이탈리아의 천문학자, 물리학자, 수학자, 철학자로서 혁명적인 업적을 남긴 인물입니다. 그의 연구는 현대 과학의 기초를 다지는 데 큰 역할을 했으며, 과학적 방법과 실험을 강조하여 자신의 이론을 검증하고 발전시키는 첫 번째 사람 중 하나로 알려져 있습니다. 다음은 갈릴레오 갈릴레이의 주요한 업적과 그에 대한 간략한 설명입니다. 1.천문학의 혁신: 갈릴레오는 천문학 분야에서 많은 혁신적인 연구를 수행했습니다. 그는 천체들이 지구 중심 주장인 천동설(geocentric model) 대신 태양 중심 주장인 헬리오센트릭 모델(heliocentric model)을 지지했습니다. 그는 망원경을 개발하여 천체들의..
과학이야기 - 양자이론과 활용 양자이론이란? 양자이론(Quantum Theory)은 물리학의 분야 중 하나로, 미시세계에서 입자와 에너지의 행동을 설명하는 이론입니다. 양자이론은 빛, 원자, 입자 등의 특성을 이해하는 데에 사용되며, 전통적인 물리학의 법칙과 원리와는 다른 개념과 수학적 모델을 도입합니다. 양자이론은 다음과 같은 주요 개념과 원리를 포함하고 있습니다: 1.양자: 양자이론은 물질과 에너지가 이산적(discrete)인 단위인 양자(quanta)로 구성된다는 개념을 강조합니다. 에너지 양자는 이산적인 값만을 가지며, 입자 역시 특정한 에너지 상태를 가집니다. 2.파동-입자 이중성: 양자이론은 입자의 파동-입자 이중성을 주장합니다. 즉, 입자는 특정한 시간에는 입자처럼 행동하고, 특정한 시간에는 파동처럼 행동합니다. 이러한 ..
과학이야기 - 빅뱅이론과 필요성 빅뱅이론이란? 빅뱅이론(Big Bang Theory)은 현대 천문학과 우주 물리학에서 가장 통용되는 우주의 기원과 진화에 대한 과학적 이론입니다. 이론은 우주의 형태와 확장, 초기 조건, 구성 요소 등을 설명합니다. 여기에는 다음과 같은 주요 개념이 포함됩니다. 1.우주의 확장: 빅뱅이론에 따르면 우주는 약 138억 년 전에 거대한 폭발로 인해 확장되었습니다. 이 초기 폭발로부터 지금까지 지구와 다른 천체들이 계속해서 우주의 확장과 함께 움직이고 있습니다. 2.초기 조건: 빅뱅이론에 의하면, 우주의 초기에는 매우 뜨거웠고, 고밀도 상태였습니다. 이후 시간이 지남에 따라 우주는 식은땀과 함께 팽창하고 냉각되었습니다. 3.열 원계열: 우주 초기에는 열 원계열이라고 불리는 고온, 고에너지 상태였습니다. 이러한..
과학이야기 - 천문학과 천문학자? 천문학이란? 천문학(Astronomy)은 별, 행성, 은하, 우주의 구조와 현상을 연구하는 과학 분야입니다. 천문학은 우리가 우주에 대해 이해하고, 우주의 기원, 구성, 진화, 우주의 확장, 우주의 성질 등을 연구하고 설명하는데 사용되는 학문입니다. 천문학은 오랜 역사를 가지고 있으며, 인류의 관심과 탐구 대상이 되었습니다. 천문학의 다양한 분야. 천문학은 다양한 분야로 나눌 수 있습니다. 이러한 분야는 다음과 같습니다: 1.천체물리학: 천체물리학은 별, 행성, 은하 등의 물리적 특성과 동작을 연구합니다. 별의 형성, 진화, 죽음, 행성의 운동, 은하의 구조 등을 이해하기 위해 물리학의 원리와 법칙을 적용합니다. 2.천체화학: 천체화학은 별, 은하, 우주 물질 등의 화학적 성분과 반응을 연구합니다. 별의..
과학이야기-DNA란 무엇일까? DNA의 다양한 활용. DNA란 무엇일까? DNA(Deoxyribonucleic Acid)는 생물의 유전 정보를 담고 있는 분자로서, 생물체의 생존과 발달에 중요한 역할을 합니다. DNA는 모든 생물, 즉 동물, 식물, 미생물 등에 존재하며, 생물의 유전적 특성을 결정하는데 관여합니다. DNA는 유전자의 구성 요소로 작용하여 생물체의 특정한 특성과 기능을 결정합니다. 유전자는 DNA 분자 내에서 특정한 염기서열로서 존재하며, 이 염기서열에는 생물체의 특정한 특성을 부여하는 유전 정보가 담겨 있습니다. DNA는 이중 나선 구조로 되어 있으며, 약간의 사다리꼴 모양을 가지고 있습니다. 이 나선은 인산과 당인 뉴클레오타이드로 구성된 연속적인 염기 서열을 가지고 있습니다. DNA는 네 가지 종류의 염기(Adenine, Thymine,..