답변 내역
- 화재 복구가 되면 어떤식으로 데이터 보존이 되는건가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 사항에 대해 답변드리자면 데이터는 물리적 장치 그 자체가 아니라, 그 장치 안에 기록된 전자적, 자기적 패턴이기 때문에 화재 복구 과정에서는 손상된 하드웨어 자체를 다시 쓰는 것이 아니라, 그 안에 남아 있는 데이터 흔적을 최대한 안전하게 꺼내어 다른 저장 매체에 옮겨 담는 방식이 사용됩니다.화재 복구에서 데이터 보존 원리는 저장 매체별로 차이가 있는데요, HDD(자기 디스크)는 자기 디스크 표면이 화재로 직접적으로 녹지 않았다면, 여전히 자기 패턴이 남아 있을 수 있으므로 전문 장비로 표면을 읽어내어 데이터 조각을 모읍니다. SSD/플래시 메모리는 플래시 칩이 불에 그을리거나 외부 회로가 파손되더라도, 내부 셀 구조가 완전히 타버리지 않았다면 칩 단위로 직접 읽어 데이터를 추출할 수 있고, 광학 디스크(CD/DVD)는 표면 손상 정도에 따라 다르지만, 반쯤 탄 상태에서도 일부 레이저로 판독 가능한 부분이 남을 수 있습니다.말씀하신 것처럼, 화재 원인이 된 리튬 배터리를 그대로 사용하는 것은 절대 불가능한데요, 배터리는 소모품이고, 화재 시 내부 화학구조가 완전히 망가져 재사용할 수 없을 뿐 아니라, 폭발 위험도 있습니다. 따라서 실제 데이터 보존은 배터리에 의존하지 않습니다. 저장 장치는 기본적으로 비휘발성 메모리를 사용하기 때문에, 전원이 꺼져도 데이터는 남으며 따라서 배터리는 단지 순간 정전 시 캐시를 비우거나 전원 공급 안정성을 위한 보조 장치일 뿐, 데이터 저장 매체가 아닙니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.3000
- 순수 반도체(내재 반도체)와 불순물이 첨가된 반도체(외재 반도체)의 차이는 무엇인가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 규소(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn)과 같은 14족 원소 반도체는 전자가 네 개라서 서로 공유 결합을 통해 결정 구조를 이루고, 특별한 불순물이 없는 경우에는 순수 반도체라고 부르는데요, 여기에 의도적으로 불순물을 첨가하면 불순물 반도체가 되며, 이 두 경우는 전하 운반자의 생성 원리와 전도도에서 큰 차이가 있습니다.순수 반도체는 오직 14족 원소로만 이루어지는데요, 절대온도 0 K에서는 모든 전자가 원자가띠에 가득 차 있어 전류가 흐르지 않지만, 온도가 올라가면 일부 전자가 열에너지를 받아 전도띠로 올라가고, 그 자리에 정공이 생깁니다. 반면에 불순물 반도체는 기본적인 14족 반도체에 13족 원소(B, Al, Ga 등) 또는 15족 원소(P, As, Sb 등) 같은 불순물을 아주 소량 첨가(도핑)한 것인데요, 불순물이 제공하는 에너지 준위가 원래 밴드갭 사이에 형성됩니다. 이때 15족 불순물은 전자를 하나 더 제공하여 n형 반도체를 형성하며, 13족 불순물은 전자가 하나 부족하기 때문에 정공이 생성되어 p형 반도체가 형성되는 것입니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.3000
- n형 반도체와 p형 반도체는 각각 어떤 불순물을 첨가하여 만들며, 전하 이동자의 차이는 무엇인가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 불순물 반도체는 Si, Ge와 같은 순수한 반도체에 의도적으로 불순물을 첨가하여 전도 특성을 조절한 것인데, 이때 도핑되는 원자의 종류에 따라 n형과 p형으로 나뉩니다.우선 n형 반도체는 도핑 원소가 주기율표 V족 원소인 As, P, Sb 등으로 원자가전자 수가 5개입니다. 예를 들어 Si(원자가전자 4개) 결정 격자에 P(5개)를 넣으면, 4개는 주위의 Si와 공유결합을 형성하지만, 1개 전자가 결합에 쓰이지 않고 남는데요, 이 남은 전자는 에너지적으로 전도대 바로 아래에 얕은 준위를 가지며, 상온의 작은 열에너지로 쉽게 전도대로 들뜰 수 있는 것입니다.다음으로 p형 반도체는 도핑 원소가 주기율표 III족 원소 B, Al, Ga 등으로 원자가전자 수 3개인데요, Si 격자에 B(3개)를 넣으면, 주위 4개의 Si와 결합하려고 할 때 전자가 하나 부족하여 빈 자리가 생깁니다. 이 빈자리는 가전자대 바로 위에 얕은 준위를 형성하며, 가전자대의 전자가 이 자리로 이동하면서 정공이 생기는 것입니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.305.01명 평가00
- 금속은 왜 낮은 온도에서도 전류가 잘 흐르지만 절연체는 그렇지 못한가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 금속은 가전자대와 전도대가 서로 겹쳐 있거나, 전도대 자체가 부분적으로만 차 있기 때문에 전도대에는 이미 자유롭게 움직일 수 있는 전자가 존재합니다. 따라서 낮은 온도에서도 외부 전기장이 가해지면 이 자유전자들이 곧바로 이동하면서 전류가 흐를 수 있는데요, 즉 금속은 전하 운반자 수가 항상 풍부하게 존재하기 때문에 낮은 온도에서도 높은 전도성을 가집니다.반면에 절연체는 가전자대와 전도대 사이의 밴드갭이 약 5 eV 이상으로 매우 크기 때문에 상온의 열에너지로는 전자가 이 에너지 장벽을 넘어 전도대로 들뜰 수 없으며 따라서 전도대에는 자유전자가 사실상 존재하지 않으며, 전류를 운반할 수 있는 입자가 거의 없게 됩니다. 이 때문에 절연체는 낮은 온도는 물론 상온에서도 전류가 잘 흐르지 않는 것입니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.305.01명 평가00
- 절대온도가 증가할수록 반도체의 전기전도도가 증가하는 이유는?안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 반도체의 경우, 가전자대와 전도대 사이에 약 1 eV 정도의 좁은 밴드갭이 존재하기 때문에 절대온도가 낮을 때는 열에너지가 부족하여 가전자대 전자가 전도대로 거의 전이하지 못하므로 자유 전자가 거의 없고, 전기 전도도도 매우 낮습니다. 하지만 절대온도가 증가하면, 열에너지가 커지면서 더 많은 전자들이 밴드갭을 극복하고 전도대로 들뜨게 되는데요, 이때 전도대에 올라간 전자는 자유롭게 이동하며 전류를 운반할 수 있고, 동시에 가전자대에는 정공이 남아 또 다른 전하 운반체 역할을 합니다. 따라서 온도가 올라갈수록 전자–정공 쌍의 수가 기하급수적으로 증가하여 반도체의 전기전도도가 크게 증가하게 되는 것입니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.3000
- 금속, 반도체, 절연체의 전기적 성질을 띠이론으로 어떻게 설명할 수 있나요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 금속, 반도체, 절연체의 전기적 성질은 띠이론(band theory)으로 설명이 가능합니다. 우선 원자들이 모여 결정을 이루면, 각각의 원자 껍질에 존재하던 전자 궤도들이 겹치면서 에너지 준위가 아주 촘촘한 띠를 형성하게 되는데요, 이때 전자들이 실제로 채워져 있는 영역을 가전자대, 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 영역을 전도대라고 부르며, 그리고 이 두 띠 사이의 에너지 차이를 밴드갭이라고 합니다. 띠이론에서 금속, 반도체, 절연체의 전도성 차이는 밴드 구조로 설명할 수 있는데요, 우선 금속은 가전자대와 전도대가 겹쳐 있거나, 전도대가 부분적으로만 채워져 있기 때문에 따라서 전자가 전도대에서 자유롭게 움직일 수 있어, 외부 전기장이 가해지면 전류가 쉽게 흐릅니다. 즉, 밴드갭이 0 eV인 상태라고 할 수 있습니다. 다음으로 반도체는 가전자대와 전도대 사이에 좁은 밴드갭(약 1 eV 정도)이 존재하는데요, 상온에서는 열에 의해 일부 전자가 밴드갭을 넘어 전도대로 들뜰 수 있기 때문에 전류가 흐를 수 있습니다. 하지만 저온에서는 전자가 거의 들뜰 수 없어 전기 전도성이 급격히 떨어지며 또한 불순물 도핑을 통해 전기전도성을 크게 조절할 수 있는 특성이 있습니다. 마지막으로 절연체는 밴드갭이 매우 커서(보통 5 eV 이상), 상온의 열에너지로는 전자가 전도대로 뛰어오를 수 없는데요 따라서 전자가 전도대에 거의 존재하지 않아 전류가 흐르지 않습니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.3000
- 방사선과 방사능의 차이는 정확히 무엇인가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 방사능과 방사선은 유사해보이지만 다른 정의를 가지고 있습니다. 방사선은 말 그대로 어떤 물질에서 바깥으로 방출되는 실체적인 에너지의 흐름을 의미하는데요, 이 에너지는 입자(α선, β선, 중성자선 등)일 수도 있고, 파동(γ선, X선 등)일 수도 있으며 즉, 방사선은 눈에 보이지 않지만 실제로 밖으로 나와 이동하는 에너지 자체를 가리킵니다. 다음으로 방사능은 물질이 불안정한 원자핵을 가지고 있어서, 시간이 지나면서 스스로 붕괴하며 방사선을 방출하는 성질을 뜻하는데요 즉, 방사선을 낼 수 있는 능력이나 속성을 말하는 것이며 예를 들어, 우라늄-238은 불안정하기 때문에 방사능을 가지고 있고, 붕괴 과정에서 α선이나 γ선을 내보냅니다. 즉 방사능이 원자핵이 붕괴하면서 방사선을 방출하는 성질이라면 방사선은 그 성질의 결과로 실제로 방출된 입자나 전자기파 형태의 에너지라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.학문 / 화학25.09.305.01명 평가00
- 손톱이나 발톱끝을 보면 왜 간혹 짜투리로 나는건가요안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 손톱이나 발톱 끝에서 짜투리처럼 깊숙이 파고드는 것은 흔히 내성 손발톱이나 비정상적인 각질 조각이라고 할 수 있습니다. 우선 손발톱은 피부의 각질이 단단히 변형된 구조로, 손톱뿌리에서 세포가 계속 분열해 앞으로 밀려나오면서 자라는데요 이 과정에서 손톱이 고르게 자라지 않거나, 끝이 갈라지거나, 옆으로 휘면서 살을 파고들면 작은 조각이나 뾰족한 모서리가 생기게 되며 이게 바로 말씀하신 짜투리처럼 보이는 부분입니다. 이러한 현상이 발생하는 주된 이유는 손톱이나 발톱을 둥글게 깊게 깎으면 모서리 부분이 자라면서 살 안쪽으로 파고들기 쉬운데요, 특히 발톱에서 흔합니다. 또한 발가락에 꽉 끼는 신발을 오래 신거나 손톱이 반복적으로 압박을 받으면, 특정 부위가 비정상적으로 눌려 자랄 수 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.3000
- 딸기의 기는줄기인 이유가 궁금해요.안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 딸기는 일반적인 식물처럼 줄기가 위를 향해 솟아있는 형태가 아닌 땅을 기는 줄기를 발견할 수 있습니다. 딸기의 기는줄기는 식물학적으로 포복경이라고 부르는 구조인데, 이름 그대로 땅 위를 기듯이 옆으로 뻗어 나가는 줄기의 일종인데요, 보통 식물의 줄기는 위로 자라며 잎과 꽃, 열매를 지탱하는 역할을 하지만, 딸기의 경우에는 번식을 더 효율적으로 하기 위해 특별히 변형된 줄기가 있습니다. 이 줄기가 바로 기는줄기인데, 땅 위로 길게 뻗어나가면서 마디마다 새로운 뿌리와 잎을 내어 독립된 개체를 만들어내는데요, 이렇게 생겨난 새 개체는 원래의 모체와 유전적으로 동일한 영양생식의 결과물이라고 보시면 됩니다.즉, 겉보기에는 땅을 기는 뿌리처럼 보이지만, 사실은 줄기이기 때문에 마디, 마디에서 잎이 나고, 마디 사이가 길게 신장하는 전형적인 줄기의 특징을 가지고 있으며, 뿌리는 보통 뿌리털이 있고 마디가 없지만, 딸기의 기는줄기는 뚜렷한 마디와 잎이 있어 줄기로 구분할 수 있습니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.3010
- 지식 레벨업100
- 비버의 털은 언제부터 방수가 되는 건가요?안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 아기 비버는 태어날 때부터 털이 나 있지만 성체처럼 완벽한 방수 성질을 갖고 있지는 않고, 약 3주~4주 정도 지나 부모의 손질을 통해 기름 코팅이 이루어지면서 점차 물에 들어가도 젖지 않는 털이 완성되는데요, 이때 비버 털의 방수성은 단순히 털의 구조 때문만이 아니라, 꼬리 근처에 위치한 기름샘에서 분비되는 유성 분비물을 털에 바르는 습성 덕분입니다. 성체 비버는 앞발을 이용해 그 기름을 빗질하듯 털 전체에 고르게 펴 바르는데, 이것이 털 사이에 공기층을 형성해 물에 젖지 않게 하고 체온을 유지할 수 있게 합니다.그런데 새끼 비버는 스스로 털 손질을 잘 하지 못하기 때문에, 처음 몇 주 동안은 부모 비버가 새끼를 핥아주거나 앞발로 털을 다듬어주면서 기름을 묻혀 주는데요, 그래서 어미의 관리가 없으면 아기 비버는 물에 젖어 체온이 쉽게 떨어지고 저체온증에 걸릴 수 있습니다. 따라서 실제로 야생에서는 어미가 새끼를 물 밖 굴 안에서 돌보며, 너무 이른 시기에 물로 나가는 것을 철저히 막게 됩니다. 감사합니다.학문 / 생물·생명25.09.3000