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누구나 쉽게 접하는 과학47

리튬이온 배터리(Lithium-Ion Battery)_집전체 집전체의 역할리튬이온 배터리(Lithium-Ion Battery)는 전기 에너지를 저장하고 방출하는 데 사용되는 전지로, 다양한 전기 기기와 전기차 등에 널리 사용됩니다. 리튬이온 배터리의 핵심 구성 요소 중 하나는 집전체(Collector)입니다. 배터리 내부에는 배터리를 충∙방전할 때 전기적 반응이 일어날 수 있도록 돕는 집전체가 있는데, 집전체는 머리카락보다 얇은 약 10μm 두께의 막으로 1) 배터리의 확성 물질과 외부 회로를 연결하여 전자가 원활하게 이동할 수 있도록 합니다. 또한, 2) 전극물질을 지지하여 기계적 안정성을 제공하며, 3) 전극과 외부 단자 사이의 전기적 연결을 보장하기도 합니다. 집전체의 재료집전체의 소재는 음극과 양극으로 나뉘는 극판의 종류에 따라 나뉩니다. 양극 집전체의 경.. 2024. 7. 25.

뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI) 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI, Brain-Computer Interface)는 뇌와 컴퓨터 사이의 직접적인 연결을 통해 뇌의 활동을 읽고 이를 명령이나 신호로 변환하여 컴퓨터 시스템을 제어하는 기술입니다. BCI는 신경과학, 공학, 컴퓨터 과학 등의 분야에서 활발하게 연구되고 있으며, 주로 다음과 같은 목적을 가지고 개발되고 있습니다. 주요 목적 및 응용 분야의료 재활:뇌졸중 및 척수 손상 환자: 손상된 신경 경로를 우회하여 움직임을 복구하거나 보조장치를 제어하는 데 사용됩니다.의사소통 지원: 루게릭병(ALS)과 같은 신경 근육 질환 환자가 생각만으로 의사소통을 할 수 있도록 돕습니다.신경과학 연구:뇌 기능 이해: 뇌의 다양한 기능을 실시간으로 모니터링하고 분석하여 뇌의 작동.. 2024. 7. 23.

최초의 천연물 유래 의약품 최초의 천연물 유래 의약품 천연물이란 자연계에서 얻어지는 식물, 동물, 광물 등의 대사 산물들을 말합니다. 우리나라, 중국, 일본 등의 나라에서는 오래전부터 천연물을 의약품 대신으로 임상에 사용한 기록이 있습니다. 현대의 천연물 의약품은 전통적인 한방 치료와는 조금 다른 개념으로 약효 및 기전을 현대 과학적 논리로 접근하여 한방에서 사용하는 생약과는 다른 개념을 가지고 있습니다. 현재 개발된 천연물 유래 의약품은 천연 화합물의 구조를 모방하여 개발된 화합물로 독특한 화학적 구조를 가지고 있고 구조가 복잡하기 때문에 의약품 개발에 있어서 다소 어렵다는 특징을 가지고 있습니다. 아스피린 대표적인 천연물 유래 의약품으로는 아스피린이 있습니다. 아스피린은 아세트살리실산이라는 물질로 버드나무 껍질로부터 유래되었습.. 2022. 11. 22.

여러가지 형태의 하이드로겔 하이드로 겔 하이드로 겔이란, 가교 결합 된 친수성 고분자로, 고체가 물을 흡입해 팽윤한 상태로 유동성이 없는 형태인 겔이 된 물질의 총칭입니다. 예를 들면, 다당류나 젤라틴 등의 고분자 사슬이 가교 되어 3차원 망목 구조를 취하면, 망목 구조 속에 많은 물을 포함하여 팽윤체가 되며, 물에 녹을 수 없는 상태가 되는 것을 말합니다. 하이드로 겔에는 공유 가교 결합의 형태인 화학적 하이드로 겔과 비공유결합 형태인 물리적 하이드로 겔이 있습니다. 화학적 하이드로 겔의 경우 공유결합으로 인해 결합이 비교적 강한 겔이 되나, 물리적 하이드로 겔은 pH 혹은 온도와 같은 외부 자극에 따라 비교적 쉽게 변형할 수 있는 특징을 가지고 있습니다. 하이드로 겔은 히알루론산, 키토산, 헤파린, 알기네이트 및 피브린같이 다.. 2022. 11. 21.

지열에너지; 땅으로 부터 오는 에너지 지열에너지 지열은 지구의 내부에서 외부로 나오는 열을 말합니다. 이러한 지열은 수증기, 온수 및 화산 분출 등에 의해서 지표로 유출됩니다. 태양의 핵융합 에너지를 유래로 하지 않는 발전 방법의 하나기도 합니다. 고갈되는 에너지인 석유나 석탄, 우라늄 같은 것들에 의존하지 않지만, 지열의 원인인 화산에 의한 열이나 화학적 발열 같은 것에는 의존한다는 특징이 있습니다. 지열은 지구의 모든 표면에서 방출되지만, 그 양은 지역에 따라 크게 다릅니다. 이 에너지는 지구 자체가 가지고 있는 에너지이므로 굴착하는 깊이에 따라 잠재력이 무한하다고 할 수 있습니다. 현재 지열 에너지는 온천 등의 관광 자원이나 난방의 열원 등으로 직접 이용되는 경우가 많습니다. 지열에너지는 잠재력이 무한하고, 깨끗하고, 발전비용이 저렴하.. 2022. 11. 19.

무선 충전; 선 없이 충전하다 무선 충전 무선 전력 전송 기법을 바탕으로 하는 무선 충전은 무선 전화, 전기면도기, 전동 칫솔 등의 기기에서 금속으로 된 접점이나 커넥터를 연결하지 않고 전력으로만 전송하여 충전하는 것을 말합니다. 전자 유도를 이용한 기술로 전자기학의 상호 유도 작용을 기본으로 하며 공진회로의 개념을 탑재하고 있다고 합니다. 공진회로 무선 충전이 되는 원리는 여러 가지가 있습니다. 가장 큰 틀의 개념으로는 공진회로 개념입니다. 전기 회로 중 코일과 콘덴서 간의 에너지 이동을 활용한 회로로 전기를 진동시키는 것을 공진회로라고 합니다. 코일과 특정 공진 주파수에서 서로의 전위를 상쇄하고 저항이 0Ω으로 보이며 콘덴서와 코일을 직렬로 접속한 공진 회로를 직렬 공진 회로라고 합니다. 또한, 콘덴서와 코일을 병렬로 접속한 공진.. 2022. 11. 18.

몸을 감싸고 있는 피부 피부 피부는 동물의 기관 중 머리카락, 손톱, 깃털, 비늘 같은 외피계의 하나로 몸의 표면을 덮어 몸의 안팎을 구분하여 경계를 이루는 구조를 가지고 있습니다. 동물 종에 따라서는 피부 감각을 전달하는 감각기의 기능을 가지고 있는 경우도 있습니다. 고등 척추동물의 경우 상피성 표피와 결합조직계의 진피, 그리고 피하조직과 지방조직으로 이루어져 있습니다. 인간의 경우 상피 부위에서 각화 되어 피부가 벗겨지기까지 약 4주가 걸립니다. 피부의 표피는 외배엽에서 유래하여 각질세포라고 하는 세포로 형성되어 있습니다. 피부의 제일 윗부분에 존재하며 진피와 접촉하여 세포분열을 활발하게 일으킵니다. 표피는 4가지 층으로 구성되어있는데 가장 아래층부터 기저 세포, 유극 세포, 과립 세포, 각질 세포로 구성되어 있습니다. 기.. 2022. 11. 17.

연대측정법; 과거를 들여다 보다 연대측정법 방사성 동위원소의 성질을 이용하여 연대를 측정하는 연대측정법은 다양하게 개발되어 있습니다. 다양한 방법을 이용하여 교차검증이 가능해졌고 물리적 이론이 잘 구축되어 있어 반박의 여지가 적어 지질학적으로 많이 이용되고 있습니다. 지구 내 자연의 생물권 내에는 탄소의 비율이 일정하게 존재하고 있습니다. 동식물 내부의 탄소 비율 또한 죽을 때까지 변하지 않으나 사후에는 탄소의 비율이 떨어지기 시작합니다. 이렇게 탄소의 비율에 따른 성질과 탄소의 반감기가 5730년인 것을 이용하여 연대측정을 하며, 지구 자기장이나 태양 활동의 변동에 따른 영향 등을 고려하여 1950년을 기점으로 표기합니다. 연대측정법이 다양하게 발전하여 분류하는 기준 또한 다양합니다. 가장 기본적인 분류 기준으로는 초깃값 정보의 성질.. 2022. 11. 16.

어디에나 존재하는 빛 빛 빛은 전파, 적외선, X선, 가시광선 등의 모든 영역의 전자기파를 의미합니다. 일반적으로 빛은 파장이 380~760nm인 가시광선을 말합니다. 가시광선은 태양이나 그 외의 다양한 조명에서 볼 수 있으며 다양한 파장의 가시광선이 혼합되면 흰색 혹은 투명에 가까운 색으로 보이게 됩니다. 프리즘 같이 빛을 파장에 의해 분리해보면 인간에 눈에서는 가시광선이 각각 다른 색을 가지는 광으로 인식됩니다. 각 파장의 가시광선의 색은 일반적으로 무지개색으로 칭하여 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라로 나누며 각 나라에 따라 다르게 분류합니다. 파장에 따라 색이 순차적으로 바뀌거나 늘어서는 것을 스펙트럼이라고 하며 가시광선에 의한 색의 구분은 어디까지나 인간의 시각이 주체가 되기 때문에 인간과 다른 개체의.. 2022. 11. 15.

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