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다공성 금속 소재가 항공 우주 산업에 적용할 때 재료 설계 하는법에 대해 질문드려요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.다공성 금속 소재는 뛰어난 비강도와 비강성을 가지고 있어 항공 우주 산업에서 경량화를 위한 핵심 소재로 주목받고 있습니다. 하지만, 구조적 안정성과 무게 절감 사이에는 끊임없는 절충이 필요합니다. 이러한 최적의 균형을 맞추기 위해서는 다공성 금속의 기공률, 기공 크기, 기공 형상, 그리고 소재 자체의 기계적 특성을 종합적으로 고려한 재료 설계가 필수적입니다. 기공률이 높을수록 무게는 가벼워지지만, 강도는 감소하는 경향이 있으므로 구조물의 부위별로 요구되는 성능에 맞춰 기공률을 조절해야 합니다. 또한, 기공의 크기와 형상에 따라 소재의 강도 탄성률, 그리고 충격 흡수 능력이 달라지므로 구조물의 사용 환경과 하중 조건을 고려하여 최적의 기공 구조를 설계해야 합니다. 더 나아가, 소재의 미세구조를 제어하여 강도와 연성을 동시에 향상시키는 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 다양한 요소들을 종합적으로 고려하여 시뮬레이션과 실험을 통해 최적의 다공성 금속 소재를 설계하고 항공 우주 산업에서 요구되는 높은 수준의 성능을 확보할 수 있을 것입니다.
학문 / 재료공학
24.11.21
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전자기파 차단과 같은 전자기적 간섭 문제를 해결하기 위한 기술에는 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전자기적 간섭(EMI) 문제를 해결하기 위해 차폐 효과가 우수한 재료와 첨단 기술이 지속적으로 개발되고 있습니다. 전통적인 금속 차폐재 외에도 경량성과 유연성을 갖춘 탄소 기반 나노소재와 고분자 복합체가 주목받고 있습니다. 또한, 메타물질은 특정 주파수의 전자기파를 선택적으로 흡수하거나 반사할 수 있어 EMI 차단의 정밀도를 높입니다. 표면 플라즈몬 공명을 활용한 코팅 기술은 소자의 크기를 줄이면서도 강력한 차폐 성능을 제공합니다. 이러한 기술들은 초박형 차폐층, 3D 프린팅 활용 설계 다중 주파수 대역 차단 등으로 전자기파 차단 효과를 극대화하며 웨어러블 기기, 5G 통신, 항공우주 등 다양한 산업에서 응용 가능성을 열어가고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.21
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인공지능과 전자 회로 설계의 결합으로 자동화된 회로 설계가 가능해지면 어떻게 될까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.AI와 전자 회로 설계의 결합은 기존의 회로 설계 과정을 혁신적으로 변화시킬 수 있습니다. AI는 복잡한 회로 설계에서 반복적이고 시간이 많이 드는 작업을 자동화하여 설계 속도를 크게 향상시킬 수 있으며, 최적화 알고리즘을 통해 전력 소모 성능, 면적을 동시에 개선할 수 있습니다. 또한 머신러닝 기반 예측 모델은 설계 초기 단계에서 잠재적인 문제를 사전에 식별하고 수정 가능성을 제시함으로써 오류를 줄이고 개발 주기를 단축합니다. 특히 AI는 설계 공간 탐색을 빠르게 수행해 최적의 설계안을 제시하고 신경망을 활용한 새로운 설계 패턴과 혁신적인 회로 구조를 발견함으로써 기존 설계 방식을 재정립하는 데 기여합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.21
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현대자동차 차체부문과 설비관리부문의 차이점이 뭐에요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.현대자동차 차체부문은 주로 차량 차체의 설계, 제작, 품질 관리와 같은 작업을 담당하며 용접 로봇을 활용한 차체 조립 공정을 관리합니다. 반면 설비관리부문은 공장의 설비 특히 용접 로봇을 포함한 자동화 장비의 유지보수 최적화, 문제 해결을 중점으로 합니다. 로봇 티칭과 프로그램 수정은 주로 설비관리부서의 역할로 스마트팩토리 운영에서는 로봇의 효율적 활용과 유지보수 능력이 중요한 부분을 차지합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.21
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전기모기채 손가락 감전됐는데 병원 가야 하나요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기모기채에 감전된 경우 대부분 출력 전류가 매우 낮아 일반적으로 심각한 문제가 발생하지 않습니다. 감전 부위에 통증이나 화상 혹은 이상 증상이 없고 심장이 두근거리거나 어지러운 증상이 없다면 대개 병원 방문은 필요하지 않습니다. 이렇게 글을 쓰시는 것을 보니 이상이 없어 보입니다 가실 필요 없을 거 같습니다
학문 / 전기·전자
24.11.21
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일을 할 때 정전기로 인해 여간 불편한게 아닌데 정전기 발생을 없앨 수 있는 방법은 무엇이있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.정전기 발생을 줄이기 위해서는 환경과 몸의 습도를 적절히 유지하는 것이 중요합니다. 작업 환경의 습도를 40~60%로 조절하고, 정전기 방지 스프레이나 접지 장치를 사용하여 축적된 전하를 방출할 수 있습니다. 또한 면이나 정전기 방지 처리가 된 의류를 착용하고 금속 물체를 주기적으로 만져 전기를 방출하는 것도 효과적입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.21
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양자컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 많은 전기사용량이 필요하나요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자컴퓨터는 기존 컴퓨터에 비해 뛰어난 연산 능력으로 인해 다양한 분야에서 활용될 가능성이 높습니다. 하지만 양자컴퓨터가 반드시 기존 컴퓨터보다 많은 전력을 소모하는 것은 아닙니다. 양자컴퓨터는 특정 문제 해결에 특화되어 있고 아직 초기 단계이기 때문에 에너지 효율성을 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 오히려 특정 문제에 대해서는 양자컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 적은 에너지를 사용할 수 있는 가능성도 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.21
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낸드를 위로 쌓아올리는게 중요한 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.낸드플래시를 위로 쌓아올리는 3D 구조로 발전시키는 이유는 집적도를 획기적으로 높여 저장 용량을 늘리면서도 단위당 제조 비용을 낮출 수 있기 때문입니다. 기존 2D 낸드플래시는 평면에 셀을 배치하여 공간 효율성이 제한되었지만 3D 낸드플래시는 셀을 수직으로 쌓아 올림으로써 같은 면적에서 더 많은 셀을 구현할 수 있습니다. 이를 통해 제조 공정에서 셀 간 간섭과 전력 소모 문제를 줄이고 고용량 저장장치를 보다 작은 크기와 낮은 비용으로 제공하는 것이 가능해졌습니다. 3D 낸드 기술은 스마트폰 SSD 등 고용량 스토리지에 널리 활용되고 있습니다
학문 / 재료공학
24.11.21
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양자컴퓨터는 잔상이 남는 현상이 있다고 하는데 그 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자컴퓨터에서 잔상이 남는 현상은 양자 디코히런스로 인해 발생합니다. 이는 양자 시스템이 외부 환경과 상호작용하면서 큐비트의 양자 상태가 깨지거나 상실되는 현상입니다. 큐비트는 양자 중첩 상태를 유지해야 병렬 계산이 가능하지만 외부 환경과의 상호작용은 큐비트의 민감한 상태를 교란하여 원치 않는 잔상을 남기고 이로 인해 계산 결과에 오류가 발생할 수 있습니다. 이런 오류를 줄이기 위해 양자 오류 수정 코드와 초전도체 또는 격리된 환경 등 다양한 기술적 접근법이 연구되고 있습니다. 양자 디코히런스는 양자컴퓨팅 상용화의 큰 도전 과제 중 하나입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.21
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양자컴퓨터가 여러 무한대에가까운 변수를 금방 해결하는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자컴퓨터가 일반 컴퓨터보다 무한대에 가까운 변수를 순식간에 해결할 수 있는 이유는 양자역학의 원리를 활용하기 때문입니다. 기존 컴퓨터는 0과 1의 디지털 비트를 사용하여 순차적으로 계산을 수행하지만 양자컴퓨터는 큐비트를 이용하여 동시에 여러 상태를 표현하는 양자 중첩과 계산을 병렬로 수행할 수 있습니다. 또한 큐비트 간의 얽힘 현상을 통해 하나의 계산 결과가 다른 계산에도 영향을 미쳐 복잡한 연산을 극도로 효율적으로 처리할 수 있습니다. 이로 인해 양자컴퓨터는 특정 문제에서 지수적으로 빠른 계산이 가능하다고 평가됩니다. 다만 모든 문제에 적용되는 것은 아니며, 실제 응용에는 여전히 많은 기술적 과제가 남아 있습니다
학문 / 전기·전자
24.11.21
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