반도체 공정에서 먼지가 치명적인 이유는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.반도체 공정에 지금 회로 선폰 수준은 수 nm 수준입니다. 이건 먼지하나 보다 회로 폭이 훨씬 작다는 것을 의미합니다.즉, 이 먼지 하나가 큰 장애물로 작용할 수 있습니다. 미세 입자가 포토 공정 중에 패턴을 가리게 된다면 배선이 단선이 일어나거나 쇼트 결함이 발생될 수도 있습니다. 다른 반도체 공정에서도 마찬가지로 비정상적인 형상을 남기게 되죠.이건 바로 수율이나 불량과 연관되기 때문에 치명적입니다.
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강화유리가 일반 유리보다 안전한 이유는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.강화유리는 유리 내부에 응력을 제어해서 만들어 냅니다. 보통 급속 냉각해서 물리적인 방법으로 만드는데, 표면에는 압축응력이 존재하고, 내부에는 인장응력을 형성시키죠.이 압축응력 때문에 외부 충격으로 균열이 쉽게 자라지 않기 때문에 강도가 일반 유리보다 크게 높아질 수 있는 것입니다.가장 중요한 파손시! 내부 응력이 한꺼번에 풀리면서 작은 입자 형태로 부서지기 때문에 일반 유리보다 날카로운 파편들이 줄어들어 상대적으로 안전하거죠.
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이차전지 전고체 밧데리에 대해 알려주세요
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전고체 배터리 현재 안전성 때문에 많이 이슈화되고 있죠.전고체 배터리는 전체가 고체인 배터리 입니다. 즉, 기존에 사용하고 있던 액체 전해질 또한 고체 전해질로 대체되게 되죠. 그래서 누액이나 가연성에 대한 위험을 줄일 수 있어, 안전하다고 평가되고 있습니다. 물론, 아직 개발해야 될 부분이 많이 남아 있습니다. 접촉 저항이라던지, 덴드라이트 관통, 제조 공정 난이도 같은 것들은 점차 개선되어야 될 부분이라고 생각합니다.
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배터리 교체시기를 정확히 알 수 있을까요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.차량용 배터리는 연수나 주행거리가지고 판단하기는 쉽지 않을 것 같습니다.가장 확실한 건 정비소에가서 배터리 전압이랑 내부 전압 한번 찍어보는 거죠. 만약에 시동 걸었을 때 전압이 급락하거나, 내부저항이 6~70% 정도면 교체 시기라고 볼 수 있습니다.요즘에 배터리 상태를 수치로 바로 알려주는 테스터가 많다고 하니, 그것도 한번 고려해 보셔요.
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소리의 속도는 어떤 주파수를 보내고 그것을 받는 기기에서 그 주파수가 온것을 측정하나요?? 진공으로 해서 측정하나요?? 아니면 방법이 있나요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.소리의 속도는 주파수 자체를 재서 구하고 그런게 아닙니다.보통은 소리를 발생시키고, 출발 시점과 도착 시점의 시간 차를 재고, 그 사이 거리를 나눠서 속도를 계산하는 것이죠. 얼마나 빠르게 도착했느냐가 핵심인거지, 어떤 주파수냐는 그 다음 이야기입니다. 주파수라는 것은 소리의 높낮이 거든요. 그리고 속도는 매질의 성질로 정해지는 것입니다.
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스마트워치가 심박수를 측정하는 주요 원리는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.우리가 일반적으로 쓰는 스마트워치의 경우 PPG 방식으로 심박수를 측정합니다.녹색 LED 빛을 피부에 쏘게되면 혈액량의 변화에 따라서 반사되는 빛의 양이 달라지는데, 이걸 센서로 잡아내는 거죠.우리가 심장이 뛸 때마다 혈류가 증가했다 감소했다가 하니까 이 주기를 계산해서 심박수를 구하는 원리입니다.운동하고 그러면 오차가 커지기 때문에, 운동 중에는 정확도가 조금 떨어지는 것이죠.
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해저 케이블이 수십 년 버틸 수 있는 주요 이유는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.해저 케이블이 오래 버티는 가장 큰 이유는 구조적인 설계입니다.다층 구조 설계 덕분인 셈이죠. 중신 광섬유를 젤과 금속 튜브로 보호하고, 또 그 바깥을 강철선과 폴리에틸렌으로 감싸서 충격과 수압, 부식을 동시에 막게 됩니다. 당연히 재료들도 염분이나 수압, 피로에 강한 것들 위주로 사용하여야 하고요.그래서 바닷속이라는 가혹한 환경에서도 버텨내는 것이죠.
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전자기기가 사람이 있다 없다를 어떻게 판단하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.요즘에 전자기기들 보면 주로 적외선 센서를 이용해서 사람의 체온 변화를 감지합니다.사람이 움직이면 체온 때문에 주변 온도가 다른 적외선 패턴을 만들거든요. 실제로 열화상 카메라 보면 쉽게 볼 수 있습니다. 이런 패턴 가지고 사람이 있음으로 판단하는 것이죠. 에어컨은 이 신호가 계속 들어오면 작동하고 아니면 절전 모드로 바뀌는 그런 운영이 될 겁니다.
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플라스틱이 자외선에 약해지는 이유는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.플라스틱은 고분자 물질이죠. 자외선은 고분자 결합을 직접적으로 끊는 에너지를 가지고 있습니다.즉, 자외선이 플라스틱에 흡수되게 되면, 고분자 사슬 결합이 끊어지는 광분해가 일어나게 되는 것이죠. 이러한 과정에서 분자량도 줄어들고, 구조도 불균일해져서 강도나 유연성이 급격하게 떨어져서 바사삭 부서지는 그런 현상이 발생하게 되죠.
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전기 밥솥이 밥을 지으면서 밥의 종류도 알수 있다고 하는데 어떤원리로 아는 건가요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.음.. 요즘 AI 기술들이 엄청 발전했나보군요. 밥의 종류에 따라서, 온도 상승 속도나 수분 증발 패턴이 다르다고 합니다. 이것을 측정하는 것이 아닐까 생각됩니다. 저희가 먹는 쌀들 종류마다 물을 흡수하고 익는 과정이 다 다르잖아요. 이것을 데이터화해서 미리 저장된 알고리즘으로 적용하는 것이죠.센서로 측정하고 알고리즘으로 작동하는 그런 시스템인 셈이죠.
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