전자기파가 금속 내부로 잘 들어가지 않는 이유는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.이런 현상의 가장 대표적인 예가 아마 엘리베이터 안이 아닐까 싶습니다.금속에는 자유전자가 많기 때문에 전자기파의 전기장이 닿는 순간 전자들이 바로 움직여서 반대 방향의 전류를 만들어 냅니다. 즉, 내부 전기장을 거의 상쇄시켜 버리는 것이죠. 이러한 결과로 인해서 전자기파 에너지는 대부분 표면에서 반사되고, 일부만 아주 얕게 스며들게 됩니다. 이것도 금속의 저항 때문에 전류가 열로 소모되어 빠르게 감쇠되어 버리니까 멀리 진행되기 힘든 것이죠.
평가
응원하기
휴대전화 배터리를 오래 쓰고 안전하게 충전하려면 어떤 방법들을 써야 할까요
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.배터리의 수명과 관련해서는 정말 수많은 질문이 나온 만큼 많은 관심들을 가지시고 계신 것 같습니다.가장 대표적인 것은 20~80% 범위에서 사용하라는 내용입니다. 이것은 결국 완전 방전이나 완전 충전은 배터리 내부 화학구조에 좋지 않다는 것을 설명하는 것입니다.그리고 과열이 되면 그만큼 효율이 떨어지기 때문에, 이러한 환경은 피하시는 것이 좋습니다.
평가
응원하기
금은 그 무엇도 대체하거나 만들수 없을까요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.연금술사는 정말 오래도록 존재해왔죠. 과학적으로 보면 금은 화학적으로 만들기는 상당히 어렵습니다. 원자핵을 바꾸는 핵반응으로만 금 원소를 얻을 수 있기 때문인데, 기술적인 이론으로는 가능하겠지만, 현재 금값도 비싼데 그것은 비교할 수 없을 수준의 천문학적인 비용이 발생되게 됩니다. 그래서 새롭게 만들어내는 것 보다는 어디에 묻어있는 금들을 재활용하는 방식이 오히려 더 많이 활용되고 있습니다.
평가
응원하기
전력반도체가 일반 반도체보다 더 두꺼운 이유는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전력반도체가 더 두꺼운 이유는 전력반도체가 쓰이는 환경 때문입니다.고전압을 버틸려면 내부에 전기장이 넓게 퍼질 드리프트 영역이 필요하거든요. 그래서 이를 확보하기 위해서 두껍게 만드는 것이죠. 두께가 너무 얇으면 전기장이 한곳에 몰려서 항복 현상이 빨리 일어나게 됩니다. 그렇게 되면 고전압에 쓰이기가 어렵겠죠.그래서 일반 반도체보다는 두껍다고 볼 수 있습니다.
평가
응원하기
스마트폰이 페이스아이디로 인식해서 들어가는데요. 마스크 써도 인식이 되던데 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.마스크르 써도 풀리는 게 아무나 인식하는 게 아니고, 얼굴에 핵심 특징들을 잘 파악한 결과 입니다.눈이나 눈썹, 이마, 코 같은 부분들을 특징적으로 기억하고, 확률적으로 맞추는 것이죠. 그래서 3D 정보나 얼굴 윤곽 패턴을 쓰는 방식은 일부가 가려진다해도 남은 영역으로 매칭을 계속 시도하게 되는 것이죠.
평가
응원하기
초고속 인터넷이 지연시간이 생기는 이유는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.광섬유에서도 신호는 진공의 빛 속도 보다는 조금 더 느린 속도로 이동합니다. 이것은 단순하게 케이블만 거쳐 가는게 아니고, 중간에 여러가지를 거치기 때문이죠. 라우터나, 스위치나, 방화벽 같은 것들이요. 해외 서버를 통신한다면 물리적인 거리도 있기 때문에 지연시간은 더 늘어날 꺼에요./
평가
응원하기
비평형 열역학은 실제 공학 시스템을 설명할 때 왜 중요할까요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.비평형 열역학의 경우는 변화가 진행 중인 그러한 상태를 설명하기 위해서는 필수적입니다.현실에서의 모든 공학 시스템들은 온도나 농도, 압력 차이가 존재하는데, 항상 에너지와 물질이 이동합니다. 이런 관점에서 고전적 평형 열역학의 경우는 시작과 끝 상태만 설명이 가능하지만, 비평형 열역학의 경우는 그 중간 과정을 설명할 수 있는 것이죠.
평가
응원하기
고체 물리에서 밴드 구조는 전기적 성질을 어떻게 결정하게 되나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.밴드 구조라는 것은 전자가 자유롭게 이동할 수 있는지 여부를 결정하는 전기적 성질을 좌우하는 것 입니다.보통 가전자대와 전도대 사이의 밴드갭이 없거나 매우 작으면 전자가 쉽게 이동해 도체가 됩니다. 보통의 금속들이 그러하죠.밴드갭이 작으면 외부 에너지로 전자가 여기해서 반도체 처럼 동작하기도 하고, 밴드갭이 엄청 크면 전자 이동이 거의 불가능하기 때문에 부도체가 됩니다.이걸 적절히 활용하게 되는 것이죠.
평가
응원하기
스마트폰 카메라가 색을 정확하게 재현하는 방식은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.스마트폰 카메라는 빛을 직접 색으로 보는 것이 아닙니다. 밝기의 정보들을 계산해서 색을 재구성 하는 것이죠. 이미지 센서는 우너래 밝기만 감지할 수 있기 때문에, 그 위에 RGB 컬러 필터를 씌워서 색 정보를 분리하게 되고, 각 픽셀은 RGB 중 하나만 측정하고, 나머지 색은 주변 픽셀 정보를 이용해서 디모자이크를 하게 되는 겁니다.
평가
응원하기
반도체 공정에서 불순물이 꼭 필요한 이유는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.반도체에서는 불순물이 정말 필수적입니다.전기를 흐르게 만들어주는 중요한 요소이죠. 순수한 실리콘의 경우는 결정 구조가 매우 안정적이기 때문에 자유 전자가 거의 없어서 상온에서는 전기가 잘 흐르지 않습니다. 그래서 여기에다가 3가나 5가의 원자를 섞는 것이죠. 주로 인이나 비소같은 원자를 넣으면 남는 전자나 정공이 생겨서 전류가 흐를 수 있게 되는 원리입니다.불순물이라는 것이 실리콘을 제어가 가능한 전도체로 만들어주는 셈이죠.
평가
응원하기