스마트폰의 GPS는 어떻게 나의 위치를 아는 걸까?– 위성을 이용한 정밀 위치 추적의 원리
1️⃣ GPS의 기본 원리키워드: 인공위성, 거리 계산, 삼변측량GPS(Global Positioning System)는 지구 궤도를 도는 인공위성과의 거리 계산을 통해기기의 정확한 위치를 파악하는 기술입니다.이 시스템은 원래 미국 국방부가 군사용으로 개발했지만, 현재는 민간에도 개방되어스마트폰, 내비게이션, 드론, 스마트워치 등 다양한 기기에 활용되고 있습니다.GPS는 기본적으로 최소 4개의 위성 신호를 수신하여 내 위치를 계산합니다.그 원리는 ‘삼변측량’에 기반하며, 위성과의 거리 정보를 바탕으로지구상의 한 지점을 **3차원 좌표(x, y, z)**로 산출하는 방식입니다. 2️⃣ GPS 신호는 어떻게 계산될까?키워드: 시간 정보, 전파 속도, 오차 보정GPS 위성은 24시간 내내, 지구 전역을 커버하..
집에 있는 공유기의 원리– 인터넷은 어떻게 방마다 나눠질까?
1️⃣ 인터넷이 집까지 오는 경로키워드: 인터넷 회선, ISP, 모뎀가정에서 인터넷을 사용하기 위해서는 먼저 외부 인터넷 회선이 집까지 연결되어야 합니다.이 회선은 일반적으로 광케이블, 케이블TV선, 또는 **전화선(ADSL)**을 통해 들어오며,인터넷 서비스 제공업체(ISP)가 관리합니다.이 회선은 집 안에 있는 **모뎀(Modem)**에 연결되며,모뎀은 외부 디지털 신호를 가정용 네트워크로 변환하는 역할을 합니다.여기까지는 인터넷이 ‘집 안’까지 도달한 것이고,이 신호를 여러 기기(스마트폰, 노트북, TV 등)로 나누기 위해 필요한 것이 바로 **공유기(Router)**입니다.2️⃣ 공유기의 역할은 무엇일까?키워드: IP 주소 할당, 라우팅, NAT공유기는 단순히 인터넷 신호를 나누는 장비가 아닙니다..
와이파이, LTE, 5G는 어떻게 작동하는 걸까?– 무선 통신 기술의 핵심 원리
1️⃣ 무선 통신이란 무엇일까?키워드: 전자기파, 주파수, 디지털 신호, 마이크로파와이파이, LTE, 5G는 모두 공통적으로 무선 통신 기술에 기반합니다. 무선 통신이란 전선을 사용하지 않고 전자기파를 이용하여 정보를 주고받는 방식을 말합니다.이때 사용되는 전자기파는 넓은 의미에서 **라디오파(Radio Wave)**에 속하며, 그 중에서도 마이크로파(Microwave) 대역을 주로 사용합니다. 라디오파는 3Hz300GHz의 범위를 갖고, 마이크로파는 그 중 300MHz~300GHz의 고주파 대역을 말합니다. 즉, 스마트폰에서 사용하는 와이파이(2.4GHz/5GHz), LTE(700MHz2.6GHz), 5G(3.5GHz, 28GHz)는 모두 마이크로파 영역의 라디오파에 해당합니다.이러한 전자기파는 공기 ..
지하철 환기구는 왜 필요할까? – 환기 시스템의 숨은 역할
1️⃣ 지하철 환기구, 단순한 구멍이 아니다키워드: 지하철 구조, 환기구 정의, 필수 인프라도시를 걷다 보면 보도 옆이나 도로변에 격자 모양의 구조물이 설치되어 있는 것을 볼 수 있다.이것이 바로 지하철 환기구입니다. 환기구는 말 그대로 지하철 내부 공기를 외부로 배출하거나 외부 공기를 지하로 유입시키는 구조물로, 사실상 지하 공간의 '숨구멍' 역할을 한다.지하철은 밀폐된 공간에서 수많은 사람들이 왕래하고, 열차의 작동으로 인해 많은 열기와 미세먼지, 이산화탄소, 유해가스가 발생하게 된다.이때 환기구가 없다면 내부 공기질은 급격히 악화되며, 승객 건강, 화재 시 대피, 열차 운행 안정성에도 문제가 발생할 수 있다.따라서 환기구는 단순한 구조물이 아닌 도시 지하철 시스템의 안전과 쾌적함을 유지하는 필수 인..
횡단보도 신호는 누가 조절할까?– 도시 교통 관제 시스템의 작동 원리
1️⃣ 횡단보도 신호, 자동으로 바뀌는 것이 아니다키워드: 교통 신호 체계, 신호 조절, 시간 기반 제어도심의 횡단보도 신호는 단순히 시간이 지나 자동으로 바뀌는 것이 아니다. 실제로는 복잡한 **도시 교통 관제 시스템(UTIS)**에 의해 종합적으로 조절된다. 특정 교차로의 보행자 신호는 차량 흐름, 도로 혼잡도, 시간대, 긴급차량 유무 등 다양한 요소를 바탕으로 시간별 또는 실시간으로 조정된다. 이처럼 보이지 않는 중앙 시스템이 횡단보도 신호의 전환 주기를 판단하고 조절하는 구조이다.2️⃣ 교통 신호는 어디서 조절되는가?키워드: 교통정보센터, 관제 시스템, 실시간 통제도시 곳곳에는 CCTV, 차량 감지기, 신호제어기 등이 설치되어 있으며, 이들을 통해 수집된 데이터는 **지자체의 교통정보센터(Traf..
도로 위의 하수구 뚜껑– ‘맨홀’ 아래에는 무엇이 있을까?
1️⃣ 맨홀은 단순한 뚜껑이 아니다키워드: 맨홀 정의, 도시 인프라, 지하 접근구도로 위에 둥글거나 네모난 금속 뚜껑, 누구나 한 번쯤은 봤을 것이다.이 ‘맨홀(Manhole)’은 단순한 하수구 뚜껑이 아니라, 지하 시설로 접근할 수 있는 점검 통로다.‘사람이 들어갈 수 있는 구멍’이라는 의미처럼,도시 인프라가 얽힌 지하 공간에 작업자나 장비가 들어가 수리·점검할 수 있게 만든 입구다.하수도뿐만 아니라 통신선, 전력선, 난방관, 수도관, 도시가스 배관 등수많은 기반 시설이 지하에 설치되어 있고, 각각의 설비에 접근할 수 있도록용도별 맨홀이 따로 설치되어 있다.즉, 맨홀은 지하 인프라의 ‘출입구’ 역할을 하며, 도시의 기능을 유지하는 필수 구조물인 셈이다. 2️⃣ 맨홀 아래, 어떤 구조로 되어 있을까?키워..
도시 고속도로는 누가 관리하고 어떻게 유지될까?– 빠른 도심 교통의 숨은 관리 시스템
1️⃣ 도시 고속도로, 누가 책임지고 있을까?키워드: 도시 고속도로, 관리 주체, 도로공사, 지자체서울 올림픽대로, 내부순환로, 분당수서도로 등 주요 도시 고속도로는수도권의 혈관처럼 도시 기능을 유지하는 데 필수적인 교통 인프라다.이러한 도로는 국가가 운영하는 고속국도와 달리, 지방자치단체나 서울시설공단, 도로공사 지사 등이 각각의 도로를 관리한다.예를 들어, 서울의 올림픽대로는 서울시설공단, 부산의 도시고속도로는 부산시설공단에서 관할하며,일부 구간은 한국도로공사나 민자 운영사가 위탁 운영하기도 한다.관리 기관은 도로의 구조물, 교통 흐름, 안전시설, 터널·다리 등을 전반적으로 유지·관리하며24시간 체계로 통합 교통 상황을 감시하고, 이상 발생 시 신속 대응하는 시스템을 갖추고 있다. 2️⃣ 고속도로는 ..
