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MEMS와 관련하여 궁금합니다..
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.MEMS는 미세 가공 기술을 통해 제작되며, 반도체 제조와 유사한 방식인 포토리소그래피 에칭, 증착, 도핑 등의 공정을 사용합니다. MEMS 제작에서 실리콘 웨이퍼가 주로 활용되며 이 웨이퍼에 초미세 구조를 형성하기 위해 포토리소그래피를 통해 특정 패턴을 새긴 후 화학적 또는 물리적 에칭으로 미세한 구조를 가공합니다. MEMS PIN도 이러한 과정을 거쳐 제작되며 필요한 경우 얇은 금속 층을 증착하거나 특정 부분에 도핑을 추가해 전도성과 강도를 조절합니다. 이와 같은 미세한 구조의 MEMS PIN은 반도체 칩의 전기적 특성평가를 위한 정밀 접촉을 가능하게 하여 전자제품의 성능과 신뢰성 평가에 필수적인 역할을 합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.12
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양자 컴퓨터의 오류 수정 방법과 전통적인 반도체 기술에 관하여
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자 컴퓨터의 오류 수정 기술은 전통적인 반도체 기반 컴퓨팅에서도 오류율을 낮추고 계산 신뢰성을 높이는 데 유용하게 적용될 수 있습니다. 양자 컴퓨터는 양자 얽힘과 중첩 상태로 인해 오류 가능성이 크기 때문에 매우 정교한 오류 수정 코드와 알고리즘이 필수적이며 이는 다양한 오류 원인을 신속히 검출하고 보정하는 체계를 포함합니다. 이러한 양자 오류 수정 기술이 발전하면서 반도체에서도 미세 공정에서 발생하는 결함이나 노이즈에 대응하기 위해 양자 방식의 오류 수정 개념을 도입할 가능성이 높아지고 있습니다. 특히 고성능 연산 및 AI 반도체 분야에서는 양자 컴퓨팅의 오류 수정 아이디어를 참고해 전통적 시스템의 안정성과 효율을 크게 개선할 수 있을 것으로 기대됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.12
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초고속 전기 통신이 가능해진다면???
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.빛을 이용한 초고속 전기 통신 즉 광자 기반 전송은 높은 속도와 대역폭을 제공하는 것이 큰 장점입니다. 광자는 전자와 달리 질량이 없어 전송 시 열 발생과 에너지 손실이 적으며 동시에 다량의 데이터를 매우 빠르게 전송할 수 있습니다. 이 때문에 광자 기반 통신은 데이터 전송 속도와 효율 면에서 매우 우수해 차세대 통신 기술로 주목받고 있습니다. 하지만 기술적인 도전 과제도 존재합니다. 우선 광자 기반 소자의 미세한 조작이 필요하며 빛을 정밀하게 제어하고 변환하는 데 고도의 광학 기술이 요구됩니다. 또한 전자 장치와의 호환성을 확보하기 위한 전자-광자 변환 기술과 데이터 전송 시 손실을 최소화하는 안정적인 광섬유나 광 회로를 개발하는 것도 중요한 과제입니다. 이러한 문제들이 해결되면 광자 기반 통신은 초고속 초저지연 네트워크의 핵심으로 자리 잡을 수 있을 것입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.12
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하이퍼루프와 전기 시스템 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.하이퍼루프와 같은 고속 교통 시스템에 적용되는 전기적 추진 시스템은 주로 자기 부상과 선형 유도 모터 또는 선형 동기 모터기술을 기반으로 합니다. 자기 부상 기술은 강력한 전자석을 이용해 차량을 공중에 띄워 마찰을 없애고 선형 모터는 이 차량을 일정한 방향으로 밀어주어 고속 이동을 가능하게 합니다. LIM은 자기장을 발생시켜 차량을 앞으로 추진하는 방식으로, 고속에서도 안정적인 추진력을 제공합니다. 또한 LSM은 회전형 전동기의 원리를 직선형으로 확장하여 보다 효율적인 에너지 사용을 가능하게 하며, 정밀한 속도 조절과 높은 효율을 특징으로 합니다. 이러한 전기적 추진 시스템은 진공관 환경에서 공기 저항 없이 극대화된 속도를 제공해 하이퍼루프의 초고속 이동을 가능하게 합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.12
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자기장과 생체 신호 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.인간 신경계에서 발생하는 미세한 자기장은 뉴런이 활동할 때 발생하는 전기적 신호에 의해 형성됩니다. 뉴런이 전기 신호를 주고받을 때 발생하는 전류는 약한 자기장을 생성하며, 이는 신경계 내부와 주변에서 일어나는 전기적 활동을 간접적으로 나타내는 지표가 됩니다. 이를 활용한 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술은 뇌의 신호를 읽어 기계와 소통하거나 제어하는 것을 목표로 합니다. 현재 뇌파(EEG)나 기능성 자기공명영상(fMRI) 등을 통해 비침습적으로 뇌의 전기적, 자기적 활동을 해석하여 로봇 팔이나 컴퓨터를 제어하는 초기 단계의 BMI가 연구되고 있으며, 점차 뇌 활동의 복잡한 패턴을 정밀하게 해석하는 기술로 발전하면서 신경계와 기계 간 직접적인 소통 가능성이 열리고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.12
5.0
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환경 친화적인 폐기물 처리 소재 연구에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.환경친화적인 폐기물 처리 소재 연구는 자동차 산업에 큰 영향을 미치며 지속 가능성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 친환경 소재를 차량에 사용하면, 차량 생산과 폐기 과정에서 발생하는 환경 오염을 줄일 수 있으며 자원 재활용률을 높일 수 있습니다. 예를 들어 바이오 기반 플라스틱 재활용 탄소섬유 생분해성 복합재료 등을 자동차 부품에 적용하면 차량이 수명을 다했을 때 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 또한 이러한 소재들은 차량의 경량화에도 기여하여 연료 소비를 줄이고 배출가스를 감소시킴으로써 전반적인 탄소 발자국을 줄이는 데 도움을 줍니다. 궁극적으로 환경친화적인 폐기물 처리 소재는 자동차 산업의 지속 가능한 발전과 친환경적인 미래를 실현하는 중요한 요소로 작용할 것입니다.
학문 / 재료공학
24.11.12
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다이아몬드 소재의 활용성에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.다이아몬드는 그 단단함과 열전도성, 전기 절연성, 화학적 안정성 등의 특성 덕분에 다양한 산업 분야에서 중요한 소재로 사용됩니다. 반도체 및 전자 산업에서는 열을 효과적으로 방출하는 소재로 활용되며 고출력 전자기기, 레이저 및 방열판에 적용됩니다. 또한 매우 단단한 특성으로 인해 절단 및 연마 공구, 드릴 비트, 초경 절삭 공구의 재료로 사용됩니다. 의료 분야에서는 다이아몬드 코팅이 필요한 외과용 칼날 치과용 드릴 등 정밀 기기에도 활용되며 방사선에 내성이 강해 방사선 검출기 및 센서에도 적용됩니다. 다이아몬드는 이러한 우수한 물리적 특성 덕분에 첨단 기술과 고정밀 분야에서 중요한 소재로 각광받고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.11.12
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전기화학적 부식 방지 기술에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.해양 구조물의 금속 부식 방지를 위해 기존 희생 양극법 외에 주목받는 전기화학적 방법은 임프레스드 커런트 방식(ICCP)과 전도성 폴리머 코팅이 있습니다. ICCP는 외부 전원을 통해 전류를 공급해 구조물 표면에 일정한 보호 전위를 유지시키며, 부식 발생을 억제하는 방식입니다. 이 방법은 부식 환경과 구조물 특성에 따라 보호 전류를 조절할 수 있어 효율적입니다. 전도성 폴리머 코팅은 금속 표면에 얇은 전도성 필름을 형성하여 전자의 흐름을 차단함으로써 부식을 억제하며, 부식 저항력이 높아 해양 구조물에 유용합니다. 이러한 기술들은 부식 방지 효과를 높이는 동시에 유지보수 비용을 절감할 수 있는 가능성을 제시하고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.11.12
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다 써 버린 일반 건전지도 다시 사용할 수 있을까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.일반 건전지는 수명이 다 되면 전기 공급이 불가능하지만 재사용은 어렵습니다. 건전지는 화학 반응을 통해 전력을 제공하는데 수명이 다한 건전지는 내부 화학물질이 다 소모되어 회복되지 않기 때문입니다. 다만 재활용을 통해 건전지의 금속 부분이나 일부 자원을 회수할 수는 있어 환경적으로는 재활용이 중요합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.12
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비정질 금속의 특성 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.비정질 금속의 단점을 극복하기 위해서는 열적 안정성을 개선하고 균열 발생을 줄이는 합금 설계와 공정 기술이 필요합니다. 예를 들어 미세구조를 제어하는 방법으로 복합재료를 활용하거나 고온에서의 성질을 향상시키기 위한 합금 원소를 추가하는 기술이 적용됩니다. 또한 냉각 속도나 압력 온도 조절 등을 최적화하여 비정질 금속의 특성을 개선하는 고도화된 제조 공정도 중요한 역할을 합니다.
학문 / 재료공학
24.11.12
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