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답변 내역

왜 구리는 전기를 전달하는 최고의 재료가 된 것인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.구리는 자유 전자가 많고 전기 저항이 낮아 전기를 효율적으로 전달하는 특성을 지니며 이는 전자의 이동이 원자 구조에서 방해를 덜 받기 때문입니다. 또한 구리는 내구성 가공성 경제성이 뛰어나 전선으로 제작하기에 적합하고 산화에도 비교적 강해 장기간 안정적으로 사용할 수 있습니다. 이러한 이유로 전기 전도율이 가장 높은 은보다 비용 효율성이 뛰어나 전선 제작에 가장 널리 사용되는 재료가 되었습니다.
학문 / 재료공학
25.03.12
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양자컴퓨터의 보급은 언제쯤 이루워질까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자컴퓨터는 아직 연구 개발 단계로 오류율 감소와 안정성 확보가 관건이며 2030년대 중반 이후 상용화가 기대됩니다. 상용화 시 가장 큰 파급력은 암호 해독과 신약 개발 복잡한 물리 시뮬레이션 분야로 특히 기존 암호 체계를 위협해 보안 기술의 전환이 필수적입니다. 따라서 금융 보안 인공지능 분야에서 패러다임 전환이 예상되며 이를 대비해 양자 내성 암호 등의 대응 기술 개발도 활발히 이루어지고 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.03.12
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반도체 공정에서 사용되는 저유전율 절연체 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.저유전율 절연체의 신소재 개발에서는 공극성을 활용해 유전율을 낮추되 과도한 공극 형성으로 인한 기계적 약화를 방지하는 것이 핵심입니다. 이를 위해 나노구조 제어 기술로 공극의 크기와 분포를 정밀하게 설계하거나 유기 무기 하이브리드 재료를 사용해 기계적 강도를 보완하는 방법이 있습니다
학문 / 재료공학
25.03.12
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무선 전력 전송 기술은 기존 자기 공명 방식과 어떻게 차별화될 수 있을까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.자유전자의 움직임을 정밀 제어해 전력을 전송하는 방식은 전력 손실을 최소화하고 전송 거리를 대폭 확장할 수 있는 잠재력을 가집니다. 이는 기존의 자기 공명 방식이 근거리에서만 효율적인 것과 달리 전자의 방향성과 속도를 제어해 직접적인 에너지 빔을 형성 먼 거리에서도 높은 효율로 전력을 전달할 수 있습니다
학문 / 전기·전자
25.03.12
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터널링 전류와 신호 지연 간의 트레이드오프를 최소화하는 방법
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고유전율 게이트 절연체는 터널링 전류를 감소시켜 누설 전류 문제를 해결하고 저유전율 배선 절연체는 기생 커패시턴스를 낮춰 신호 지연을 최소화합니다. 이를 동시에 최적화하려면 게이트 절연체에서는 하프늄 산화물과 같은 고유전율 물질을 사용해 절연 성능을 유지하면서 두께를 줄이고 배선 절연체에서는 실리카 기반 저유전율 물질이나 공극성 절연체를 활용해 신호 지연을 개선하는 방법이 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.03.12
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기존 CMOS 공정을 대체하기 위해 극복해야 할 핵심 기술은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.스핀트로닉스 기반 논리 소자가 CMOS 공정을 대체하려면 스핀 주입 효율성 스핀 유지 시간 낮은 스위칭 전력과 같은 기술적 장벽을 극복해야 합니다. 이를 위해 자성 터널 접합의 고효율화 스핀 궤도 토크 재료 개발 그리고 그래핀이나 토폴로지 절연체와 같은 혁신적인 저저항·고스핀 이동 재료가 연구되고 있습니다. 또한 나노미터급 정밀 공정 기술과 스핀 전류 제어 기술이 발전하면 스핀트로닉스 소자의 성능 향상과 상용화 가능성이 높아질 것으로 기대됩니다.
학문 / 재료공학
25.03.12
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고엔트로피 합금에서 원소 조성의 무질서도가 미세조직과 기계적 특성에 미치는 영향에 대해
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고엔트로피 합금은 5개 이상의 원소를 거의 동일한 비율로 혼합해 높은 무질서도를 가지며 이로 인해 단일 고상 구조가 형성되어 미세조직이 균일하고 고강도 내마모성 내식성 같은 우수한 기계적 특성을 가집니다. 기존 합금은 주로 한 가지 주요 원소에 소량의 첨가물을 섞어 특성을 조절하지만 고엔트로피 합금은 다양한 원소 조합으로 새로운 특성을 창출할 수 있어 더 넓은 설계 자유도를 제공합니다 이러한 무질서도는 원자 확산을 억제해 고온 안정성을 높이고 결정립 미세화로 인해 내구성과 강도 향상에 기여합니다.
학문 / 재료공학
25.03.12
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전화 케이블 선도 감전이되는지 궁금합니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전화선도 미약한 전기가 흐르기 때문에 전기가 통합니다 하지만 낮은 전압을 사용하기 때문에 감전의 위협은 높지 않습니다.
학문 / 전기·전자
25.03.12
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리튬이온베터리 고방전을 외장베터리용도로 써도되나요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.리튬이온 고방전 배터리를 외장 배터리로 사용해도 전압을 안정적으로 5V로 맞추고 안정적인 회로를 사용하면 문제가 없습니다 고방전 배터리는 높은 전류를 빠르게 출력할 수 있지만 스마트폰은 필요한 전류만큼만 사용하므로 충전 회로가 제대로 구성되어 있으면 기기에 무리가 가지 않습니다.
학문 / 전기·전자
25.03.12
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한 장소에서 모든 기기를 통제 할 수 있는 기술이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.한 장소에서 모든 기기를 통제하는 기술은 무선 중앙 제어 시스템을 기반으로 하며 주로 Wi-Fi, 블루투스 RFID, NFC, 또는 LoRa 같은 무선 통신 방식을 활용합니다. 콘서트장에서 응원봉이 중앙에서 자동으로 제어되는 원리는 RFID 또는 블루투스 메시 네트워크를 이용해 특정 장소에 들어오면 기기가 자동으로 연결되고 중앙 서버에서 색상 점멸 패턴 등을 일괄적으로 조정하는 방식입니다. 이러한 기술은 스마트홈, 공연장 스마트 팩토리 등에서 널리 활용되고 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.03.11
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