고속 집적회로에서 신호 무결성 문제는 어떻게 발생하나요?
안녕하세요 김상엽 전문가입니다.고속 집적회로에서는 신호가 매우 빠르기 때문에 배선 자체가 단순 연결로 동작하는게 아니고 전송선로 처럼 작동합니다(전송 선로는 전자기학에서 나오는 내용 중의 하나입니다)전송 선로는 임피던스 매칭이 필요하고 이는 중요한 내용의 일부입니다임피던스가 맞지 않으면 신호가 끝단에서 반사되어 파형이 일그러지고, 기준 전압을 안정적으로 넘지 못해 수신받는 신호가 잘못 판단하게 됩니다.(임피던스가 매칭되면 안되는 이유 : 신호 반사의 왜곡 또는 신호 손실)또 배선 간 간격이 좁으면 인접 신호의 전자기장이 서로 영향을 주어 원치 않는 전압이 유도되는데, 이런 간섭은 타이밍 지연이나 순간적인 오동작을 유발합니다. 실제 회로에서는 신호 지연 불균형, 클록 흔들림, 데이터 오류처럼 원인을 찾기 어려운 문제가 나타나기 때문에, 설계 단계에서 배선 길이 관리와 임피던스 정합, 접지와 전원 안정화가 매우 중요합니다.
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저율주행을 하면 소비되는 전력이 더 효율적일까요?? 아니면 더 많은 전력이 사용될까요>>
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.반드시 저율주행 하면 소비되는 전력이 더 효율적이란 법은 없습니다.저율주행에 모듈이 어떻게 구성되어있느냐에 따라 효율이 따라오는 법입니다.모터와 제어장치가 비효율적인 영역에서 작동할 수 있습니다. 차량용 반도체의 용량에 따라 결정되는데요. 시스템이 어떻냐에 따라서 저속 주행 시에도 센서, 제어 프로그램, 냉각 시스템 등이 계속 작동하기 때문에 기본적으로 소비되는 전력이 존재합니다.일정 속도 이상을 유지하면서 부하가 안정된 상태가 오히려 효율이 더 좋을 수 있으며, 무조건 천천히 간다고 전력이 절약된다고 보기는 어렵습니다.
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전기를 만지는 사람은 그 전기에 저항이 생기면서 더 높은 전기에 감전이 되지 안ㄴㅎ을 가능성도 있나요??
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.저항이라는 개념 자체는 0은 없습니다 0에 수렴하는 개념이고 당연히 신체에도 저항은 아주 소량의 저항값을 가집니다그래서 그 저항 때문에 높은 전기에 감전되는 것은 꼭 아닙니다전압은 항상 외부 전원에 의해 결정됩니다 옴의 법칙에 의해 전압으 결정되면 전류가 결정되고 그에 따라 감전되는 정도가 다릅니다그리고 현재 신체가 어느 상태이냐에 따라 감전 정도가 다릅니다예를 들어, 비가 많이와서 습기가 많을 때는 감전도가 또한 오를 수 있습니다아니면 물에 젖은 손이면 전기 전도도가 올라서 금방 감전되기 유리한 환경 조건이 됩니다
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인공 심장을 가지고 있는 사람은 배터리를 별도로 장착하고 있나요??
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.인공심장을 이용하시는 분들은 개별적인 배터리가 필요한데요사실 지금은 심장을 직접적으로 관여할 순없고 심장을 대신할 수 있는 보조 배터리가 필요합니다통상적으로 전문적인 명칭으로는 심장 보조장치인 LVAD라고 불리웁니다. 이 장치의 간단한 구조를 설명하자면, 몸 안에는 펌프가 있고 체외부에는 배터리와 컨트롤러가 있습니다배터리는 신체의 장착형이며, 이동식 배터리를 갖고 생활합니다또한, 집에 있을 경우에는 충전식으로 사용이 가능합니다미래에 사용될 수 있는 인공심장 배터리는 현재 계속 의학연구 중이며 향후에 인체의학 개발을 통해서 5년 후 개발 과제로 되어있습니다
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몸도 저항이 있어서 전류가 흐르면 열이 발생되는거 아닌가요??
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.사람 몸도 전기적으로 보면 분명히 저항체라서 전류가 흐르면 열이 발생합니다. 실제로 고전압 감전이나 화상 감전의 경우 피부가 타거나 내부 조직이 손상되는 이유도 이 열 때문입니다. 하지만 대부분의 감전 사고에서 사람이 사망하는 주된 원인은 ‘열’이 아니라 ‘전류가 인체 신경과 근육을 교란하기 때문’입니다. 특히 심장은 아주 미세한 전기 신호로 박동을 조절하는 기관인데, 외부 전류가 흐르면 이 리듬이 깨져 심실세동이나 심장 마비가 발생할 수 있습니다. 또한 교류 전류는 근육을 강하게 수축시켜 손을 떼지 못하게 하거나 호흡 근육을 마비시켜 질식 상태를 만들기도 합니다. 그래서 감전은 화상보다 신경·심장 기능 장애로 이어지는 경우가 훨씬 치명적인 것입니다.
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신체의 움직임을 발생하는 전기적 신호는 어떻게 만들어 지나요??
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.몸속에 이미 저장된 이온 차이를 이용해 발생합니다. 신경세포와 근육세포의 막 안팎에는 나트륨, 칼륨 같은 이온 농도 차이가 있는데, 이 균형이 순간적으로 바뀌면 전기 신호가 생깁니다. 이 신호가 신경을 따라 전달되어 근육에 도달하면 근육이 수축하면서 움직임이 일어납니다. 이 모든 과정에 필요한 에너지는 음식으로 얻은 화학에너지(ATP)에서 나오고, 몸은 이를 매우 효율적으로 전기적 신호로 바꿔 사용하는 구조를 가지고 있습니다.
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전자과에서는 왜 반도체 C언어를 배우나요??
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.반도체에서 프로그래밍을 배우는 이유는 반도체라는 '기계(H/W)'와 대화할 수 있는 언어 중, 사람이 이해하기 가장 쉬우면서도 하드웨어를 마음대로 주무를 수 있는 유일한 도구이기 때문입니다.
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집에 전구나 기타 전자기기에 대한 수리를 할떄 고무장갑을 끼고 하는데 그게 효과가 있나요??
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.집에서 전구나 간단한 전자기기 수리 시 고무장갑을 끼는 것은 어느 정도 효과는 있지만, 만능 안전장비는 아닙니다. 고무는 전기가 잘 통하지 않는 절연체라서 건조하고 손상되지 않은 상태라면 미세한 누설전류나 정전기 수준은 막아줄 수 있습니다. 다만 일반 가정용 고무장갑은 절연 전압이 명확히 규격화되어 있지 않아 220V 교류 전기를 완전히 차단한다고 보기는 어렵습니다. 특히 장갑이 젖어 있거나 찢어졌다면 절연 효과는 급격히 떨어집니다. 따라서 고무장갑은 ‘보조적인 안전 수단’ 정도로 생각하는 것이 맞고, 반드시 전원을 차단한 상태에서 작업하는 것이 가장 중요합니다. 전문 작업에는 절연 등급이 표시된 전기용 장갑을 사용하는 것이 안전합니다.
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대기 전력이 있어서 스위치를 누르면 바로 작동하는건가요??
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.많은 전자기기는 전원이 꺼진 것처럼 보여도 내부에서는 최소한의 전력이 계속 공급되고 있습니다. 이를 대기전력이라고 하며, 전원 버튼 입력을 감지하는 회로와 메모리 상태를 유지하기 위해 사용됩니다. 이 대기전력이 있기 때문에 사용자가 스위치를 누르면 복잡한 초기 과정 없이 바로 작동할 수 있습니다. 만약 대기전력이 완전히 차단된다면, 전원을 켤 때마다 내부 시스템을 처음부터 초기화해야 하므로 반응 속도가 느려질 수 있습니다. 즉, 빠른 작동은 대기전력 덕분인 경우가 많습니다.
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스마트폰 충전케이블의 속도를 구별할수있는 방법좀 알려주세요
안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.측정 장비 없이 케이블과 스마트폰만으로 정확한 속도를 수치로 확인하는 것은 어렵습니다. 다만 간접적으로 구별하는 방법은 있습니다. 고속 충전이 지원되는 충전기를 연결했을 때 스마트폰 화면에 고속 충전 또는 초고속 충전이라는 문구가 표시되는지 확인하면 됩니다. 같은 충전기에서 케이블만 바꿔가며 비교했을 때 문구가 바뀐다면 케이블 성능 차이일 가능성이 큽니다. 또한 케이블이 두껍고 길이가 짧은 제품일수록 전류 손실이 적어 고속 충전에 유리한 경우가 많습니다.
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