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왜 고무는 전기가 통하지 않는 것인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고무는 전기가 통하지 않는 절연체로 전류가 흐르지 않도록 하는 성질을 가지고 있습니다. 이는 고무가 전자를 자유롭게 이동시킬 수 있는 물질이 아니기 때문입니다. 고무는 전기 전도성 물질인 금속이나 일부 다른 물질과 달리 전자가 원자 내에서 자유롭게 이동할 수 없기 때문에 전기를 전달하지 않습니다. 전기 작업 시 고무 장갑을 착용하는 이유는 전기 사고를 예방하기 위해 사람의 몸에 전기가 흐르는 것을 차단하는 보호 역할을 하기 위함입니다. 고무 장갑은 이러한 절연 특성을 이용하여 전기 작업에서 안전을 보장하는 중요한 장비로 사용됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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유리가 모래로부터 만들어지는 원리가 궁금해요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.모래는 유리의 주요 원료 중 하나로, 특히 실리카(SiO₂)로 구성된 모래가 유리 제조에 사용됩니다. 유리는 주로 실리카 모래를 고온에서 녹여 만든 물질로 이 과정에서 모래 속의 실리카가 고온에 의해 액체 상태로 변하고 이를 다른 재료들과 혼합하여 원하는 형태로 가공합니다. 실리카 외에도 소다 석회석 알루미늄 산화물 등을 함께 혼합하여 유리의 물리적 성질을 조절합니다. 이렇게 고온에서 녹여 만든 액체 유리는 빠르게 식히면서 고체 상태로 변하며 이때 투명한 특성이 유지됩니다. 가공 작업으로는 유리의 모양을 만들고 표면을 다듬거나 특정 성질을 추가하기 위한 화학적 열적 처리가 이루어집니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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포지트로늄 안의 전자와 양전자도 양자전이를 하나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.포지트로늄은 전자와 양전자가 결합한 상태로, 이 둘은 서로 상반된 전하를 가지므로 서로 끌어당기며 결합됩니다. 포지트로늄의 전자와 양전자는 에너지를 흡수하거나 방출하면서 양자전이를 겪을 수 있습니다. 이 경우 전자와 양전자가 에너지 준위에 따라 상태를 바꿀 수 있으며 이는 전자기파를 방출하거나 흡수하는 과정으로 나타날 수 있습니다. 포지트로늄의 경우 이러한 양자전이가 발생하면 그 결과로 특유의 에너지 방출이나 붕괴 현상이 나타날 수 있습니다. 즉, 포지트로늄 안에서도 전자와 양전자가 각각 에너지 준위에 따라 이동하거나 두 입자의 결합 상태가 변화하면서 양자전이를 일으킵니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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광자는 에너지 입자 인가요??
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.광자는 에너지의 양자로, 전자나 원자가 에너지 상태 변화를 할 때 방출되거나 흡수됩니다. 전자는 에너지 상태를 이동하면서 광자를 방출하거나 흡수하는데 이때 방출된 광자는 특정한 에너지를 가지고 있으며, 이는 전자기파의 형태로 전달됩니다. 전기장에서의 에너지 역시 양자화되어 있다는 개념은 전자기장의 에너지가 일정한 양자 단위로 분할되어 존재할 수 있다는 의미입니다. 그러나 전기장 자체가 광자와 같은 방식으로 방출되거나 흡수되는 것은 아니며 전기장은 전자기파와 관련된 에너지의 전달 방법을 의미합니다. 즉 전기장 내 에너지가 광자처럼 "양자화"된다고 보기는 어렵고 대신 전자기파가 광자로 양자화된다고 할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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더운 여름이나 추운 겨울에 철로된 제품에 변형이 일어나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.철 제품이 기온에 따라 변형되는 이유는 열팽창 때문입니다. 물질은 온도가 상승하면 분자들이 더 빠르게 움직이며 이로 인해 물질의 부피가 증가하고 반대로 온도가 낮아지면 분자들의 움직임이 줄어들어 부피가 감소합니다. 철을 포함한 대부분의 금속은 온도가 상승하면 길이나 부피가 늘어나고 온도가 내려가면 수축하게 됩니다. 이러한 특성은 철강 구조물이나 기계 부품에서 시각적으로 변형이나 균열을 일으킬 수 있습니다. 따라서 여름의 고온과 겨울의 한파가 철 제품에 물리적인 변화를 일으키는 원인이 됩니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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반도체 소자의 종류와 기본적인 원리는?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.반도체 소자는 다양한 종류가 있으며 대표적인 것에는 다이오드 트랜지스터, LED 태양광 셀 등이 있습니다. 기본적으로 반도체 소자는 전류가 흐르는 방식에 따라 구동되며, 다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐르도록 제어하는 역할을 하고 트랜지스터는 전류나 전압을 증폭하거나 스위칭하는 데 사용됩니다. LED는 전류가 반도체 물질을 통해 흐를 때 에너지 방출로 빛을 발생시키는 원리인 전기 발광을 이용하여 빛을 내며 태양광 셀은 빛 에너지를 전기로 변환하는 광전 효과를 활용합니다. 이러한 반도체 소자들은 각각의 특성과 원리를 바탕으로 다양한 전자기기에서 중요한 역할을 합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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블록체인 기술과 데이터 보안에 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.블록체인 기술은 데이터 보안에 강력한 효과를 발휘할 수 있습니다. 블록체인의 가장 큰 특징인 분산 원장 기술은 데이터를 중앙 서버가 아닌 여러 참여자에게 분산 저장함으로써 해킹이나 데이터 위변조를 방지합니다. 또한 거래 내역이나 데이터 변경 사항이 모두 기록되어 변경 불가능한 불변성을 제공하여 보안성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 블록체인은 또한 거래나 데이터 접근에 대해 투명성을 보장하고 암호화된 인증과 접근 통제 시스템을 활용하여 외부 침입이나 무단 접근을 효과적으로 차단할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 블록체인은 금융 의료 공급망 관리 등 다양한 분야에서 데이터 보안을 강화하는 중요한 기술로 자리잡고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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전자기파와 그 활용 분야에 대해서...
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전자기파는 파장에 따라 여러 가지로 분류되며 대표적으로 라디오파, 마이크로파, 적외선 가시광선 자외선, X선, 감마선 등이 있습니다. 라디오파는 주로 방송과 통신에 사용되며, 마이크로파는 레이더 위성통신, 전자레인지에 활용됩니다. 적외선은 열 감지 및 야간 비전 기술에 사용되고 가시광선은 우리가 볼 수 있는 빛으로 다양한 조명 및 디스플레이에 활용됩니다. 자외선은 살균 및 의료 분야 X선은 의료 영상 촬영 감마선은 암 치료와 같은 고에너지 응용 분야에 사용됩니다. 각 전자기파는 그 파장에 따라 특성화되어 특정 분야에서 중요한 역할을 합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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고무와 탄성 우레탄은 서로 다른 건가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고무와 탄성 우레탄은 비슷하게 보일 수 있지만 중요한 차이점이 있습니다. 고무는 자연적으로 추출된 고무나 합성 고무로 뛰어난 탄성과 신축성을 가지고 있지만 내열성이나 내화학성에서는 제한적입니다. 반면 탄성 우레탄은 고무보다 더 우수한 내구성 내열성 내화학성을 제공하며 더 강한 충격 흡수 능력을 가집니다. 우레탄은 고무보다 다양한 경도와 밀도로 제조할 수 있어 특정 용도에 맞게 최적화된 성능을 발휘할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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가상 현실의 발전이 미래 사회에 미치는 영향?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.가상현실(VR)의 발전은 교육 업무 소통 방식 등 다양한 사회적 측면에서 커다란 변화를 가져올 것으로 예상됩니다. 가상현실은 시공간의 제약을 뛰어넘어 사람들이 가상 공간에서 실감 나게 상호작용할 수 있도록 하여 원거리 교육, 회의, 훈련을 현실감 있게 진행하게 합니다. 예를 들어, 학생들은 실제 학교에 가지 않고도 가상 교실에서 몰입감 높은 학습을 경험할 수 있으며 기업들은 물리적 출장이 없이도 가상 회의실에서 협업을 진행할 수 있습니다. 또한 VR은 의료, 건축 예술 등 전문 분야의 훈련과 시뮬레이션에 활용되며 효율성을 높이고 있습니다. 이처럼 가상현실 기술이 보편화될수록 사람들의 생활 방식이 더욱 유연해지고 개인과 기업 모두 새로운 기회를 얻게 되어 사회 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 일으킬 것입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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