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자율 주행차에서 사용되는 라이다 센서에 관하여...
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.자율 주행 차에 사용되는 라이다(LiDAR) 센서는 레이저 빛을 발사하고 그 빛이 주변 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 물체까지의 거리를 계산하는 원리를 기반으로 합니다. 라이다는 레이저 펄스를 매우 빠르게 발사하고 그 반사 신호를 분석해 차량 주변의 3D 환경을 실시간으로 맵핑합니다. 이를 통해 도로의 장애물 보행자 차량 등의 위치와 형태를 정확하게 감지할 수 있으며 자율 주행 시스템이 정밀한 거리 측정과 공간 인식을 가능하게 해 안전한 주행을 돕습니다. 라이다는 특히 어두운 환경이나 악천후에서도 높은 해상도로 주변을 인식할 수 있어 자율 주행 차의 핵심 센서로 사용됩니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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2D 재료가 기존 3D 재료보다 우수한 특성을 가지는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.2D 재료가 기존 3D 재료보다 우수한 특성을 가지는 이유는 그 독특한 원자 두께의 구조와 고유한 전자적 물리적 특성 덕분입니다. 2D 재료는 매우 얇은 층으로 이루어져 있어 전자가 2차원 평면에서만 이동할 수 있어 높은 전자 이동성을 제공합니다. 예를 들어 그래핀은 전자가 저항 없이 빠르게 이동할 수 있는 특성을 가지고 있어 전자기기에서 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 2D 재료는 표면적 대 부피 비율이 매우 커서 센서와 같은 응용 분야에서 민감도가 높아지고 높은 기계적 강도와 유연성도 제공합니다. 이와 같은 특성은 2D 재료가 기존 3D 재료보다 더 효율적이고 혁신적인 성능을 발휘할 수 있게 만듭니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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차세대 메모리 기술에서 데이터 저장 속도를 높이기 위하여...
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.차세대 메모리 기술에서 데이터 저장 속도를 높이기 위한 회로 설계 방법으로는 메모리 셀의 구조 개선과 인터커넥트 최적화가 중요한 역할을 합니다. 첫째 3D 적층 구조를 활용해 셀 밀도를 높이고 데이터 전송 경로를 단축하는 것이 속도 향상에 기여합니다. 둘째 비휘발성 메모리(NVM) 기술인 MRAM, RRAM, PCRAM 등은 전기적 스위칭을 통해 빠른 읽기/쓰기가 가능하여 회로의 효율성을 높입니다. 마지막으로 고속 전송을 위해 인터페이스 회로에서 저전력 고주파 스위칭을 도입하고 인 메모리 컴퓨팅과 같은 새로운 아키텍처를 적용하여 연산 속도와 병목현상을 줄이는 설계도 속도 향상에 큰 기여를 합니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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전기차의 인버터 효율성을 높이기 위해서...
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기차의 인버터 효율성을 높이기 위한 핵심 기술 중 하나는 새로운 반도체 소재의 도입입니다. 특히 실리콘(Si) 기반 반도체보다 더 높은 전기적 성능을 제공하는 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)과 같은 광대역 반도체가 주목받고 있습니다. 이들 소재는 더 높은 스위칭 주파수와 낮은 전력 손실을 가능하게 해 인버터의 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 전력 밀도를 높이고 시스템 크기를 줄일 수 있어 전기차의 주행 거리 증가와 배터리 성능 개선에도 기여합니다. 이러한 새로운 반도체 기술은 전기차 인버터의 효율성을 높이는 중요한 요소로 자리 잡고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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바이오 플라스틱에 관하여 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.바이오 플라스틱은 재생 가능한 자원에서 유래하며 생분해 가능성이 있어 기존 석유 기반 플라스틱에 비해 환경적 이점이 큽니다. 특히 생분해성 바이오 플라스틱은 폐기물 문제를 완화하고 탄소 배출을 줄일 수 있어 친환경 산업에서의 수요가 증가하고 있습니다. 그러나 생산 비용이 여전히 높고 기존 플라스틱에 비해 강도와 내구성이 떨어질 수 있다는 단점도 존재합니다. 따라서 바이오 플라스틱이 완전히 대체하기 위해서는 기술 발전과 더불어 경제적 효율성이 확보되어야 하며 용도에 따른 적절한 적용이 필요합니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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전자기기의 냉각 기술에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.액체 냉각 시스템이 공기 냉각 시스템보다 우수한 이유는 여러 가지입니다. 첫째 액체는 공기보다 열 용량이 훨씬 높아 동일한 부피에서 더 많은 열을 흡수할 수 있습니다. 이로 인해 액체 냉각 시스템은 더 효과적으로 열을 전달하고 제거할 수 있어 높은 열 밀도를 가진 전자기기에 적합합니다. 둘째 액체는 더 높은 열전도성을 제공하여 냉각이 필요한 부위에 즉각적으로 열을 전달할 수 있습니다. 셋째 액체 냉각은 소음이 적고 시스템의 크기를 보다 컴팩트하게 설계할 수 있어 공간을 절약할 수 있습니다. 마지막으로 액체 냉각 시스템은 냉각 효율을 높이기 위해 다양한 재료와 설계를 활용할 수 있어 더욱 정밀한 온도 조절이 가능합니다. 이러한 특성 덕분에 액체 냉각 시스템은 고성능 전자기기의 열 관리에 있어 더 효과적인 솔루션으로 자리 잡고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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고전압 전력 라인에서 발생하는 전자기파 간섭을 줄이는 방법이 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고전압 전력 라인에서 발생하는 전자기파 간섭(EMI)을 줄이기 위해 여러 가지 기술적 접근법을 적용할 수 있습니다. 첫째 전력선 주변에 차폐재를 설치하여 전자기파가 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있습니다. 둘째, 전선의 배치와 구성을 최적화하여 전자기파의 방출을 최소화하는 것이 중요합니다. 예를 들어 여러 전선을 가까이 배치할 때는 반대 방향으로 서로 꼬아 배열하여 상쇄 효과를 활용할 수 있습니다. 셋째 저주파 및 고주파 필터를 사용하여 전력 라인에서 발생하는 특정 주파수 대역의 간섭을 줄이는 방법도 있습니다. 마지막으로 전력 시스템의 접지 방식을 개선하여 EMI의 영향을 줄이는 데 기여할 수 있습니다. 이러한 접근을 통해 고전압 전력 라인에서 발생하는 전자기파 간섭을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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금속 재료에 대한 나노코팅이 내구성을 어떻게 향상시키는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.금속 재료에 대한 나노코팅은 내구성을 크게 향상시키는 여러 메커니즘을 통해 이루어집니다. 나노코팅은 표면에 매우 얇은 층을 형성하여 금속의 물리적 및 화학적 성질을 개선합니다. 이 코팅은 부식 저항성을 높이고 마모와 마찰을 줄이며 열전도성을 조절하는 데 도움을 줍니다. 특히 나노 규모의 코팅은 금속 표면에 균일하게 적용되어 미세한 결함이나 불균형을 최소화하여 기계적 강도를 증가시킵니다. 또한 나노코팅은 표면의 에너지 상태를 변화시켜 오염물질의 부착을 방지하고 세척 및 유지보수 작업을 용이하게 만들어 금속 재료의 전반적인 수명과 성능을 개선합니다. 이러한 특성 덕분에 나노코팅은 항공 자동차 전자 기기 등 다양한 산업 분야에서 금속 재료의 내구성을 극대화하는 데 효과적입니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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전기차의 회생 제동 시스템에서 에너지 효율성 극대화 방법은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기자동차의 회생 제동 시스템에서 에너지 효율성을 극대화하기 위해 여러 가지 접근 방법이 있습니다. 첫째 회생 제동의 최적화를 위해 전기모터와 브레이크 시스템 간의 원활한 협업이 필요합니다. 이를 위해 차량의 속도 배터리 상태 도로 조건 등을 실시간으로 감지하여 회생 제동 강도를 조절하는 지능형 제어 시스템을 도입할 수 있습니다. 둘째 고효율 배터리를 사용해 회생된 에너지를 보다 효율적으로 저장하고 활용하는 것도 중요합니다. 마지막으로 기계적 마찰 손실을 줄이기 위해 고성능 재료를 사용한 브레이크 패드와 디스크를 선택하여 회생 제동의 효과를 극대화할 수 있습니다. 이러한 기술적 개선을 통해 전기자동차의 회생 제동 시스템은 에너지 회수율을 높이고 주행 거리를 연장하는 데 기여할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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그래핀을 활용한 차세대 배터리 개발.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.그래핀은 탁월한 전기 전도성, 높은 기계적 강도 우수한 열 전도성을 가진 2차원 소재로 차세대 배터리 개발에 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 특히 그래핀을 음극재로 활용하면 리튬 이온 배터리의 충전 속도와 수명을 개선할 수 있으며 에너지 밀도를 높이는 데 기여할 수 있습니다. 또한 그래핀 기반 슈퍼커패시터는 빠른 충전과 방전 특성을 제공하여 전통적인 배터리의 한계를 극복할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 이러한 특성 덕분에 그래핀은 전기차, 모바일 기기 등 다양한 응용 분야에서 차세대 배터리 기술을 혁신할 수 있는 핵심 소재로 주목받고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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