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과학/과학일반171

단백질을 합성하는 원리 - 센트럴 도그마 생물학에서 센트럴 도그마 (Central Dogma, 중심원리)는 1959년 프랜시스 크릭이 제안한 이론이다. 센트롤 도그마는 세포의 DNA에서 단백질이 합성되는 과정을 나타낸다. 센트롤 도그마의 과정의 다음과 같다. 1. 세포의 핵에 있는 DNA을 복사한 RNA를 만든다. 이 RNA를 mRNA라고 한다. 2. mRNA는 핵 밖으로 나오고 리보솜으로 이동한다. 3. 리보솜에서 mRNA의 정보에 따라 아미노산이 붙는다. 4. 이러한 아미노산이 결합하여 단백질이 만들어 진다. 단백질은 아미노산들이 결합되어 만들어진다. 3번에서 nRNA의 염기 종류에 따라 그에 맞는 아미노산이 붙는다. 염기는 4종류가 있고 아미노산은 20종류가 있으며 염기 3개가 하나의 아미노산을 지정한다. 대부분 센트럴 도그마가 맞지만 예.. 2018. 10. 7.

스윙바이 원리 스윙바이 (Swing-by)는 Gravity Assist Maneuver (중력 도움 이동) 또는 Gravitational Slingshot (중력 새총)이라고도 한다. 스윙바이는 행성의 중력을 이용하여 우주선의 속도를 변화 시키는 방법을 의미한다. 다음 그림과 같이 움직이고 있는 행성에 우주선이 접근한 후 빠져 나가면 우주선의 속도는 처음 V1에서 V2로 증가한다. 우주선이 행성에 접근할 때는 중력에 의해 가속이 되고 행성을 빠져 나올 때는 중력에 의해 감속이 되지만 가속과 감속이 동일하지는 않다. 아래 그림에서는 행성이 움직이는 방향으로 속도가 증가하지만 우주선이 행성에 접근하는 방향에 따라 속도가 감소할 수도 있다.행성이 움직이지 않고 정지해 있다면 우주선의 속도 증가가 없겠지만 행성이 움직이고 있.. 2018. 9. 19.

경도와 위도 경도 (Longitude)를 표시할 때 동경 129도 (129˚ E)은 영국의 그리니치 천문대를 지나는 본초 자오선에서 동쪽으로 129도 떨어진 자오선을 의미한다. 서경 129도 (129˚W)은 본초 자오선에서 서쪽으로 129도라는 의미이다. 위도 (Latitude)를 표시할 때 북위 35도 (35˚ N)는 적도에서 북쪽으로 35도인 지점을 의미한다. 남위 35도 (35˚ S)는 적도에서 남쪽으로 35도인 지점을 의미한다. @ 경도와 위도 계산 방법 2018. 9. 9.

마일과 해리 1 마일 (Mile)은 1.609344 km 이다. 단위는 mi 이다. 1 해리 (Nautical Mile)는 1.852 km 이다. 해리는 처음에 지구의 1분 (=1/60도) 위도 길이로 정의하였다. 단위는 NM 이다. 해리를 해상마일이라고도 한다. 2018. 9. 6.

걸리버 여행기에서 거인의 과학적 해석 거인의 키가 사람보다 12배가 크다면 거인의 전체 부피는 1728배 (=123)가 되고, 밀도가 동일하다면 무게도 부피에 비례하여 1728배가 된다. 하지만 아래 그림의 빨간 점선으로 표시된 단면적은 144배 (=122)가 된다.위와 같이 거인의 단면에서 받는 힘은 1728배가 되지만 단면적은 144배밖에 되지 않는다. 즉, 단위 면적당 받는 힘이 거인에게서는 12배가 증가하게 된다. 사람과 거인이 동일한 물질로 구성된다면 거인은 12배의 힘을 견딜 수 없게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 거인의 키가 사람의 12배가 된다면 거인을 구성하는 물질의 단위 부피당 강도도 12배로 증가하면 된다. 개와 고양이와 같은 작은 체중의 동물은 인간에 비해 체중 당 뼈와 근육 등의 물질 강도가 높기 때문에 .. 2018. 9. 6.

윤년 지구가 태양을 공전하는 주기는 365일 5시간 48분 46초이다. 즉, 공전 주기가 정확히 365일이 아니다. 지구가 태양을 한 바퀴 도는데 365일 보다 몇 시간 더 길기 때문에 평균 4년 마다 하루를 추가하여 날짜를 맞추는데 2월 29일에 하루를 추가하는 년을 윤년(Leap Year)이라고 한다. 윤년이 아닌 년을 평년(Common Year)이라고 한다. 지구의 공전 주기가 365일 6시간 이라면 4년마다 하루를 추가하면 되지만 공전 주기가 365일 5시간 48분 46초이기 때문에 여기와 같이 윤년을 계산해야 한다. 2018. 9. 2.

코일을 이용한 부상 원리 다음 그림과 같이 2개의 코일이 있고 1차 코일에는 AC 전류를 흘리고 2차 코일은 단락 시키면 1차 코일에서 생성된 자기장에 의해 2차 코일에 전류가 흐르고 그에 따라 2차 코일에도 자기장이 생성 된다. 이 때 1차 코일과 2차 코일의 자기장은 서로 밀어내는 방향으로 생성된다. 위의 2차 코일 대신 도체판을 사용하여 다음 그림과 같이 구성하면 도체판이 공중에 부상한다. 도체판에 인가 되는 자기장에 의해 에디전류가 흐르고 에디전류에 의해 생성되는 자기장이 코일을 밀어내다. 2018. 8. 25.

불쾌지수 계산식 1957년 E.C.Thom 이 만든 불쾌지수(Discomfort Index, Temperature-Humidity Index, THI) 계산식은 다음과 같다.여기서, T는 썹씨 온도 [˚C]이고 RH는 상대 습도 [%]이다. 불쾌지수 단계 80 이상 매우 불쾌 75~80 50% 불쾌 68~75 불쾌감 시작 68 미만 쾌적함 기온이 30도 일 때 습도에 따른 불쾌지수는 다음과 같다.습도(온도 30도) 불쾌지수 95 85.22 (매우불쾌) 90 84.46 (매우불쾌) 60 79.84 (50%불쾌) 30 75.22 (불쾌감 시작) 0 70.6 (불쾌감 시작) 2018. 8. 15.

각도 단위 - 도 분 초 1회전을 360 등분한 각도는 도 (Degree)이고 단위는 ˚ 이다. 1도를 60 등분한 각도는 분 (Minute) 이고 단위는 ' 이다. 1분을 60 등분한 각도는 초 (Second) 이고 단위는 " 이다. 35°9'31" 는 35도 9분 31초 이다. 2018. 8. 13.

물이 증발하면 온도가 낮아지는 이유 기체의 온도는 기체 분자의 운동 에너지에 비례한다. 다음 그림과 같이 빨강색의 기체 분자가 파랑색의 액체 분자와 충돌하여 튕겨 나올 때 기체의 속도가 방향만 변하고 크기는 그대로라면 기체의 운동 에너지는 변하지 않고 기체의 온도는 충돌 전후에 동일하다. 하지만, 다음 그림과 같이 빨강색의 기체 분자가 파랑색의 액체 분자와 충돌할 때 분자간 인력보다 큰 힘으로 충돌하여 액체 분자가 분리 될 때 기체와 액체의 총 운동 에너지는 충돌 전 기체 운동 에너지보다 작다. 왜냐하면 분자간 인력으로 당기고 있는 분자를 떼어 놓기 위해 에너지가 사용되기 때문에 총 운동 에너지는 줄어든다. 총 운동 에너지가 줄어들었기 때문에 그에 따라 온도가 낮아지게 된다. 즉, 파랑색 액체 분자사이의 인력에 의해 온도가 낮아지게 된다... 2018. 7. 18.

다이아몬드, 큐빅, 모이사나이트 차이 큐빅과 모이사나이트는 인조 다이아몬드로 다이아몬드와 비슷한 모양을 가지지만 재질은 전혀 다른 물질이다. 큐빅은 Cubic Zirconia (CZ)를 줄여서 부르는 말로 등축정계 결정으로된 이산화 지르코니움 (ZrO2, 지르코니아)이다. 모이사나이트 (Moissanite)는 탄소와 실리콘으로 된 분자 (SiC)이다. 모이사나이트는 19세기 말에 처음 발견된 물질이지만 보석으로는 1998년 처음 나왔고 큐빅과 비교하여 다이아몬드와 더 비슷한 특성을 가지고 있다. 하지만, 다이아몬드나 큐빅과 달리 복굴절 되는 특성을 가지고 있다. 다이아몬드와 큐빅과 모이사나이트의 차이는 다음과 같다. 모이사나이트가 다이아몬드와 더 비슷한 특성을 가진다. 다이아몬드 큐빅 모이사나이트 굴절율 2.417 ~ 2.2 2.648~2... 2018. 7. 8.

트와일라잇 일몰 (Sunset)은 태양이 지평선 너머로 완전히 넘어가는 것을 의미한다. 즉, 태양의 전체 원이 완전히 보이지 않는 것을 의미한다. 일출 또는 일몰 시 태양이 18도 아래에 있는 시간을 트와일라잇 (Twilight)이라고 한다. 다음 그림과 같이 일몰일 때 처음 6도 구간은 Civil Twilight, 그 다음 6도 구간은 Nautical Twilight, 그 다음 6도 구간은 Astronomical Twilight이라고 한다. 트와일라잇 이후는 밤 (Night)이 된다. Twilight를 영어 사전에서는 땅거미라고 하고 땅거미는 '해가 진 뒤 어스레한 상태'를 뜻한다. 하지만, 영영사전에서는 Twilight를 낮과 밤 사이의 중간 시간대로 정의한다. 2018. 6. 21.

근시 원시 차이 근시 (Nearsightedness)는 초점이 망막 앞에서 생기는 것이고 원시 (Farsightedness)는 초점이 망막 뒤에 생기는 것이다. 먼 곳을 보기 위해서는 수정체가 얇아져야 하고 가까운 곳을 보기 위해서는 수정체가 두꺼워져야 한다. 근시는 수정체가 정상보다 더 두꺼워지기 때문에 가까운 곳은 잘 보이지만 먼 곳이 잘 보이지 않고, 원시는 수정체가 정상보다 더 얇아지기 때문에 먼 곳은 잘 보이지만 가까운 곳이 잘 보이지 않는다. 근시일 때는 오목 렌즈 안경을 착용하여 초점 거리를 늘리고 원시일 때는 볼록 렌즈 안경을 착용하여 초점 거리를 줄인다.40대를 넘어가면 원시가 오기 시작하는데 원래 근시인 사람은 근시와 원시가 동시에 생겨 먼 곳도 잘 안보이고 가까운 곳도 잘 안보이게 된다. 그래서, 안.. 2018. 4. 13.

카오스 이론 카오스(Chaos)는 영어로 혼돈이라는 뜻이다. 과학에서 사용하는 카오스 이론(Chaos Theory)의 대표적인 예는 나비 효과이다. 나비 효과는 브라질에서 나비의 날개짓에 의해 텍사스에 토네이도가 올 수 있다는 것을 의미한다. 카오스에 대한 정확한 정의는 없지만 대체로 다음과 같은 2가지 조건을 가졌을 때를 카오스라고 한다. ① 초기 조건에 민감한 특성을 가진다. ② 발산하지 않고 주기적인 특성을 가진다. 카오스는 초기 조건의 아주 작은 변화에 따라 전혀 다른 신호를 발생 시킨다. 예를 들면 처음 신호가 0에서 시작했을 때의 신호 파형과 0.1에서 시작한 신호의 파형이 서로 비슷한 것이 아니라 전혀 다른 모양이 된다. 일반적인 방정식은 초기 조건 0과 0.1과 0.2 세 종류가 있을 때 초기 조건 0.. 2018. 3. 30.

초음파 초음파 초음파 (Ultrasound)는 주파수가 20kHz를 초과하는 소리이다. 20Hz 미만의 소리는 초저음 (Infrasound)이라고 한다. 초음파와 초저음 모두 인간이 들을 수 없는 소리이다. 오디오 CD의 샘플링 주파수가 44.1kHz인 이유는 인간이 들을 수 있는 최대 주파수 20kHz의 2배인 40kHz에서 저역 필터를 위한 마진을 더한 것이다. 2배인 이유는 나이퀴스트 이론에 의해 샘플링 주파수는 신호 최대 주파수의 2배 이상이 되어야 한다. 초음파 이용 분야 초음파가 이용되는 분야는 다음과 같다. 1 모션 센서 물체 검출 2 유량 센서 유량 측정 3 비파괴 검사 고밀도 물질 : 2~10MHz 저밀도 물질 : 50~500kHz 초음파 영상 (Ultrasonography) 초음파 현미경 (A.. 2018. 2. 15.

천문 항법의 기본 원리 천문 항법(Celestial Navigation)은 태양, 달, 행성, 별을 이용하여 현재 위치를 계산하는 방법이다. 천문 항법의 기본 원리는 특정 시간일 때 특정 위치에서 태양, 별 등의 위치는 정해져 있다는 것이다. 그래서, 현재 시간과 태양, 별 등의 위치를 알면 현재 위치를 역으로 계산할 수가 있다. 육분의 (Sextant)를 사용하여 측정된 태양, 별 등의 수평선에서의 각도와 정밀한 시계(Chronometer)로 얻은 시간으로 현재 위치를 계산한다. 천문 항법를 위해서는 필요한 장비는 나침반과 육분의와 정밀한 시계가 필요하다. 그래서, 과거 정밀한 시계가 발명 되기 전까지는 정확한 항법을 할 수 없었고 원양으로 항해를 하는데 많은 어려움이 있었다. 2018. 2. 14.

드라이아이스 만들기 드라이 아이스(Dry Ice)는 이산화탄소가 얼어 고체로 된 물질이다. 이산화탄소가 액체가 되는 온도는 -56.6도이고 고체로 어는 온도는 -78.5도이다. 냉동기로 온도를 -78.5도까지 내리기는 어렵기 때문에 드라이 아이스를 만들 때는 이산화탄소를 챔버에 넣고 이산화탄소가 액화가 될 때까지 압력을 올리면서 냉동기로 온도를 내린다. 액화가 된 상태에서 압력을 내리면 액체 이산화탄소가 기화 되면서 온도를 낮추고, 이 때 기화되지 않고 남은 액체 이산화탄소가 얼면서 드라이 아이스가 만들어 진다. 2018. 1. 27.

공기를 압축하면 온도가 상승하는 이유 기체의 온도는 기체 분자의 운동 에너지에 비례한다. 기체 분자의 운동 에너지는 다음 식과 같이 분자 속도의 제곱에 비례한다. 공기를 압축하면 압축하는 힘이 공기 분자로 전달되면서 공기 분자의 속도를 증가 시킨다. 이에 따라 공기 온도는 상승한다. 압축되는 순간에는 온도가 상승하지만 압축된 상태로 계속 있으면 온도는 주위 온도와 같아진다. 즉, 공기 분자가 주위 분자와 충돌하면서 속도가 느려지고 온도가 낮아진다. 온도가 낮아져 분자의 속도는 줄어들지만 단위 시간 동안 단위 면적의 벽에 충돌하는 분자의 수가 증가하기 때문에 압력은 증가한다. ☞ 콤프레셔 온도 상승 공식 파이어 피스톤 파이어 피스톤(Fire Piston)은 공기를 갑자기 압축시키면 공기 온도가 올라가는 원리를 이용하여 불을 붙이는 도구이다. .. 2017. 12. 30.

신기한 양자역학 닐스 보어는 "양자역학을 접하고도 놀라지 않는 사람은 그것을 제대로 이해하지 못한 사람이다"라고 말했다. 닐스 보어는 왜 이런 말을 했을까? 양자역학 이론에서 물질은 확률적으로 존재한다. 지금 눈 앞에 과자가 있다고 가정하자. 그 과자는 원자로 구성되어 있다. 그리고, 그 원자는 양자역학 이론에 의하면 확률적으로 존재한다. 간단하게 이야기하면 과자의 원자들이 다음 그림과 같은 가우스 분포를 이룬다는 말이다. 위의 가우스 확률분포 그래프에서 x축은 위치를 나타내고 y축은 입자가 나타날 확률을 의미한다. 여기서, 원점 0은 현재위치이다. 이 그래프에서 중요한 것은 x가 엄청나게 큰 수가 되어도 확률 p는 절대 0 이 되지 않는다는 것이다. x축의 값은 현재 위치에서의 거리인데 현재위치에서 100km가 되어도.. 2016. 3. 19.

진화론에 대한 오해 진화라는 말은 일상생활에서 많이 사용하는 말이지만 많은 사람들이 진화에 대해 오해하는 부분이 있다. 진화의 매커니즘은 다음 2가지이다. 1. 돌연변이 2. 자연선택 여기서, 돌연변이는 넓은 의미의 돌연변이이다. 돌연변이는 지금도 계속해서 발생하고 있다. 정상적인 사람들 중에도 작은 돌연변이를 가지고 있다. 하지만, 그 정도가 매우 작기 때문에 그것을 인식하지 못하고 있을 뿐이다. 부모와 비슷한 키와 몸무게를 가지고 있는 자식도 있지만 눈에 띄게 크거나 작은 자식도 있다. 혈액의 백혈구나 적혈구의 수, 시력, 근육의 양, 뇌신경의 수, 신경의 반응속도, 세포막의 두께, 뼈의 밀도 등 눈에 띄지 않는 작은 부분에서 부모와 조금씩 다르다. 세대가 거듭됐수록 DNA는 조금씩 변해가고, 시간이 수십만년이 흐른다면.. 2016. 3. 13.

과학자의 명언 어떤 것을 간단하게 설명할 수 없다면 당신은 그것을 충분히 이해하지 못하고 있는 것이다. (알버트 아인슈타인) 어떤 강의가 잘 이해되지 않는다면 그 강사를 의심해 봐야 한다. 이 블로거에서 이해되지 않는 것이 있다면 내가 글을 잘못 쓴것이다. 뉴턴, 아인슈타인, 파이만, 보어의 물리에 대한 명언들입니다. 2016. 2. 18.

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