스마트계측기

PPI(피피아이)란?

「PPI(피피아이)」란, 「pixel per inch(픽셀·파·인치)」를 줄인 것으로, 직역하면 「1 인치 당의 픽셀(화소) 수」라고 하는 의미입니다.

PPI는 밀도로서의 해상도를 나타내는 단위 중 하나로 1인치(2.54cm)당 픽셀이 몇 개나 되는지에 대한 지표로 사용되고 있습니다.

계산법은, 1평방 인치안에 몇개 있을까가 아니고, 1 인치의 1변(세로 혹은 가로의 길이)에 몇개의 픽셀이 줄지어 있는가 하는 세는 방법이 됩니다.

주로 액정 디스플레이의 해상도에 대해서 사용되어 화소 밀도(pixel destiny)라고도 불리고 있습니다.

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픽셀이란?

PPI를 이해하기 위해서는 픽셀(pixel)에 대해 알아야 합니다.

픽셀이란 「화소」로, 화면을 확대하면 작은 사각이 나란히 구성되어 있는 것을 알 수 있습니다.

사각형 하나하나가 픽셀이며 액정 디스플레이 및 비트맵 이미지는 픽셀 모임으로 이루어져 있습니다.

사용하는 기기에 따라서도 픽셀의 사이즈는 다르며, PPI의 수치가 클수록 1인치 당 많은 픽셀이 있다는 것이 되어, 매끄럽고 섬세한 사진을 재현할 수 있습니다.

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PPI 과 DPI

PPI와 비슷한 단어로 'DPI(디피아이)'가 있습니다.

이 둘은 혼동되지만 반드시 같은 것은 아닙니다.

DPI는 'dots per inch(닷 파 인치)'를 줄인 것이죠.

인쇄물은 잉크 도트로 되어 있고 사각형이며 빈틈없이 늘어선 픽셀과 달리 도트와 도트 사이에 틈이 생깁니다.

또 픽셀은 인쇄 시 닷으로 변환되며 DPI는 대략 PPI의 절반 해상도가 됩니다.

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디바이스픽셀 과 CSS픽셀

디바이스 픽셀이란, 지금까지 들고 있던 픽셀과는 달리 「디스플레이의 넓이」를 가리킵니다.

화면 해상도라고도 하며 PPI 등 밀도로서의 해상도와 다릅니다.

스마트 폰 등의 해상도는 해마다 높아지고 있지만, 그대로는 웹 사이트 등의 문자와 이미지가 작게 표시되어 버립니다.

거기서 「CSS 픽셀」 「디바이스 픽셀」 「디바이스 픽셀비」라고 하는 개념으로 표시를 통일하고 있습니다.

디바이스 픽셀비율이 2인 경우는, 종래의 1픽셀의 스페이스에 4픽셀을 넣어 의사적으로 1픽셀로 해 표시합니다.

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따라서 스마트폰 등 고정밀 디스플레이에 대응하기 위해서는 Photoshop 등의 데이터 자체의 PPI를 바꾸는 것이 아니라, 화상의 사이즈를 높여서 2배, 3배 등의 큰 사이즈로 쓰기하여 설정합니다.

광학, 전자, 주사 현미경의 분해능이란?

광학 현미경의 분해능

광학 현미경은 흔히 과학 실험에서 사용되는데, 전자 현미경에 비해 조작이 간단합니다.

현미경이라고 하면 일반적으로 광학 현미경을 말합니다.

대물 렌즈와 접안(대안)렌즈를 사용해, 빛을 렌즈에 조사해, 상을 묶도록 핀트를 맞추어 관찰합니다.

광학 현미경의 배율은 현재 성능이 좋은 것으로 1500배 정도입니다.

이용하는 빛의 파장이 광학 현미경의 분해능 한계이며, 대체로 빛의 파장이 0.4~0.7μm이므로 분해능도 0.4~0.7μm 정도입니다.

전자현미경과 비교해 분해능이 낮아지는 단점이 있지만 생체시료의 염색을 할 필요가 없는 것이 강점입니다.

광학 현미경의 분해능이 낮은 단점에 대해, 위상차 현미경, 미분 간섭 현미경이 개발되었습니다.

빛의 파장은 바꿀 수 없기 때문에 위상판 등을 사용해 그 파장의 위상을 어긋나게 함으로써 시료에 콘트라스트를 붙이는 데 성공했습니다.

현재는 위상차 현미경, 미분간섭 현미경의 개발로 생체시료의 관찰이 용이해졌습니다.

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전자현미경의 분해능

전자 현미경에는 투과형 전자 현미경과 주사형 전자 현미경의 2 종류가 있습니다.

모두 전자선을 렌즈에 조사하여 시료에 맞춘 후의 전자선을 검출함으로써 관찰합니다.

전자상이므로 색은 흑백이지만 전자선의 파장은 매우 조밀하므로 분해능은 광학현미경의 1000배 정도나 높아져 1~0.1nm로 원자수준의 관찰이 가능한 것도 있습니다.

우리는 투과형 전자현미경을 분해할 수 있습니다.

투과형 전자현미경은 시료에 전자선을 투과시켜 상으로 검출하기 때문에 시료를 얇게 가공할 필요가 있습니다.

시료성분의 농담이나 내부구조를 관찰할 수 있습니다.

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주사형 전자현미경의 분해능

주사형전자현미경은 시료의 표면에 전자선을 조사해 그 반사한 전자선을 검출해 상으로 관찰합니다.

절연체 시료에서는 대전해 버리기 때문에 금속막을 증착시킬 필요가 있습니다.

시료 표면의 요철 등을 관찰하는데 이용됩니다.

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현미경의 분해능을 다시 정리해보면

광학 현미경은 사용법이 간단하고, 생체 시료의 관찰에 적합합니다.

분해능은 0.4~0.7μm 정도입니다.

한편 전자 현미경은 전처리등이 있습니다만, 분해능은 1~0.1 nm정도로 광학 현미경보다 1000배 정도 높아지고 있습니다.

전기기초  상식은?

Q1:어떻게 발전하고 있을까요?

A: 발전체를 엔진으로 회전시켜 발전합니다.

과학 수업 등에서 코일과 자석을 사용하여 전기를 발생시키는 실험을 한 적은 없습니까?

코일 근처에서 자석을 움직이면 '전자유도'라고 하는 현상에 의해 전기가 발생합니다.

발전기의 경우도 기본적으로는 이와 같습니다.

이 원리를 응용한 발전체라고 불리는 부품을 엔진의 힘으로 회전시켜 교류전기를 만듭니다.

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Q2:직류와 교류의 차이점은?

A. 전기 흐름 방식이 다릅니다.

전기의 흐름방식에는 직류와 교류의 2종류가 있습니다.

직류는 전압이 항상 일정한 반면, 교류는 시간과 함께 전압이 변화하는 것이 특징입니다.

충전이 가능한 직류는 건전지나 배터리에, 변압이 되어 범용성이 뛰어난 교류는 가정용 전원에 각각 이용되고 있습니다.

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Q3 : "전압 (V 볼트)" "전류 (A 암페어)" "전력 (W 와트)" 는 무슨 뜻입니까?

A: 전기를 구성하는 중요한 요소입니다

전기는 흔히 물살에 비유됩니다.

강을 상상해 보세요.

상류와 하류에 높낮이 차이가 있을수록 물살이 거세지고 강폭이 넓어질수록 흐르는 물의 양이 많아지는 것을 아실 수 있을 겁니다.

이때의 높낮이 차이에 해당하는 것이 '전압(V 볼트)', 강의 폭에 해당하는 것이 '전류(A 암페어)'입니다.

전력(W와트)은 단위시간당일률이기때문에 어떤 시간동안 상류에서 하류로 이동한 물의양이라고 기억하면 좋을것같아요.

이 전력은 전압과 전류를 곱해서 구할 수 있습니다.

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Q4:W(와트)와 VA(브이에이)는 무엇이 다릅니까?

A: 소비되는 전력과 출력되는 전력의 차이입니다

W (와트) : 사용 기기에서 소비되는 전력 (소비 전력)

VA(브이에이) : 발전기에서 출력되는 전력(발전량)입니다.

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Q5: 주파수 50Hz와 60Hz는요?

A: 60Hz(헤르츠)의 전기가 공급되고 있습니다.

가전제품안에는 어느 쪽의 주파수 밖에 대응하고 있지 않는 것도 있어, 잘못 사용하면 성능 저하나 고장의 원인이 되는 일도 있습니다.

발전기의 경우 인버터 발전기는 주파수를 전환할 수 있기 때문에 어느 쪽에도 대응할 수 있지만 그 외의 타입은 50Hz와 60Hz 중 하나의 사양을 선택하게 됩니다.

구입할 때 사용하는 전기제품의 주파수를 확인해 두세요.

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Q6:적절한 발전기를 선택하지 않으면 전기기기는 어떻게 됩니까?

A: 사용할 수 없습니다

소비 전력이 발전기의 정격 출력을 오버하는 경우는, 과부하에 의해 전력 공급이 자동적으로 스톱 합니다.

따라서 전기기기는 사용할 수 없습니다.

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Q7:콘센트 형상이 여러 개인 이유는 무엇입니까?

A: 전류의 크기에 의해 형상이 정해져 있습니다.

플러그를 꽂는 콘센트는 출력할 수 있는 전류의 용량에 따라 형상이 정해져 있습니다.

일반 가정용으로 사용되는 콘센트는 최대 15A까지 출력되는 타입이므로 15A X 100V = 1500W.

즉 최대 1500W까지의 전기제품까지라면 사용이 가능합니다.

알카리도란?

알칼리도(KS 규격에서는 산소비량이라 한다)란?

물속에 포함된 탄산수소염, 탄산염 또는 수산화물 등의 알칼리분의 양을 이에 대응하는 탄산칼슘(CaCO3)의 농도로 나타낸 것으로 시료수가 산을 중화시키는 능력의 지표가 됩니다.

알칼리도는 2종류로 구별되어 pH8.3까지 중화했을 경우의 산 소비량을 페놀프탈레인 알칼리도(P알칼리도), pH4.8까지의 산 소비량을 총 알칼리도(T알칼리도 또는 M알칼리도)라고 부르고 있습니다.

자연수의 알칼리도는 탄산염 또는 탄산수소염이 주체를 이루는 경우가 많아 빗물 속에 녹아 있는 CO2나 토양 속 생물의 호흡작용, 지하수가 석회암과 같은 퇴적암(탄산염)을 통과할 때 탄산수소염으로서 Ca, Mg 등을 용출해 오는 것에 기인하고 있습니다.

지하수는 알칼리도가 높아 30~80mg/L이며 표류수는 보통 20~40mg/L, 하천수는 일반적으로 상류는 낮고 하류로 갈수록 조금씩 증가하는 것으로 알려져 있습니다.

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산소비량(pH8.3) = P알칼리도

산소비량(pH4.8) = M알칼리도

지하수는 알칼리도가 높아 30~80CaCO 3mg/L이며 표류수는 보통 20~40CaCO 3mg/L, 하천수는 일반적으로 상류는 낮고 하류로 갈수록 조금씩 증가하는 것으로 알려져 있습니다.

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