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전기·전자
Q. 전화 케이블 선도 감전이되는지 궁금합니다
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전화선은 일반적으로 전기가 흐르지 않는 신호선입니다. 하지만 전화 회선에는 낮은 전압의 전기가 흐를 수 있습니다. 이는 전화기와의 통신을 위해 사용되죠. 이 전압은 매우 낮아서 감전의 위험은 거의 없지만, 고장이나 특정 상황에서는 감전될 수 있습니다.
재료공학
Q. 고엔트로피 합금에서 원소 조성의 무질서도가 미세조직과 기계적 특성에 미치는 영향에 대해
안녕하세요. 박재화 박사입니다.고엔트로피 합금에서 원소 조성의 무질서도는 미세조직에 불균일성을 유도하고, 다양한 상과 미세구조를 형성시킵니다. 이로 인해 기계적 특성, 특히 강도와 내식성이 향상될 수 있습니다. 기존 합금 설계 방식은 특정 원소를 중심으로 설계되는 반면, 고엔트로피 합금은 다원소 혼합을 통해 더 유연하고 효율적인 특성 제어가 가능합니다.
재료공학
Q. 반도체 공정에서 사용되는 저유전율 절연체 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.저유전율 절연체의 신소재 개발시에는 유전율 감소와 기계적 강도를 동시에 향상시키기 위해서 나노구조화나 다공성 구조를 활용할 수 있습니다. 나노입자를 추가하거나 복합재료를 사용하여 기계적 강도를 강화하면서도 낮은 유전율을 유지할 수 있습니다. 또한, 고분자 기반의 소재와 무기물 혼합을 통해 이 두 특성을 동시에 최적화하는 방법도 효과적입니다.
전기·전자
Q. 무선 전력 전송 기술은 기존 자기 공명 방식과 어떻게 차별화될 수 있을까요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.저유전율 절연체의 신소재 개발 시, 유전율 감소와 기계적 강도를 동시에 향상시키기 위해서는 나노구조화 및 다공성 구조를 활용할 수 있습니다. 나노입자를 추가하거나 복합재료를 사용하여 기계적 강도를 강화하면서도 낮은 유전율을 유지할 수 있습니다. 또한, 고분자 기반의 소재와 무기물 혼합을 통해 이 두 특성을 동시에 최적화하는 방법도 효과적입니다.
전기·전자
Q. 터널링 전류와 신호 지연 간의 트레이드오프를 최소화하는 방법
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.터널링 전류와 신호 지연 간의 트레이드오프를 최소화하려면, 고유전율 게이트 절연체의 두께를 최적화하면서도 전류 누설을 최소화해야 합니다. 저유전율 배선 절연체를 사용하여 신호 지연을 줄이되, 배선의 밀도를 적절히 유지하는 것이 중요합니다. 또한, 고속 동작을 지원할 수 있도록 회로 설계에서 전압을 최적화하고, 배선 길이를 최소화하는 방법도 고려해야 합니다.
재료공학
Q. 기존 CMOS 공정을 대체하기 위해 극복해야 할 핵심 기술은?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.스핀트로닉스 기반 논리 소자가 CMOS 공정을 대체하려면 스핀 수명과 이동 거리 향상이 중요한 기술적 장벽입니다. 이를 해결하기 위해 고효율 스핀 전도체 및 새로운 마그네틱 재료가 연구되고 있으며, 이들은 스핀 기반 소자의 성능을 개선할 수 있습니다. 또한, 기존 반도체 공정과의 호환성을 높이기 위한 새로운 공정 기술 개발이 필요합니다.
재료공학
Q. 금속의 경도를 측정하기 위한 방법들은?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.금속의 경도를 측정하는 주요 방법으로는 비커스 경도 시험이나 로크웰 경도 시험, 브리넬 경도 시험이 있습니다. 비커스 시험은 미세한 인덴터를 사용하여 미세 경도를 측정하고, 로크웰 시험은 빠르고 간편하게 경도를 측정할 수 있습니다. 브리넬 시험은 큰 지름의 볼을 이용해 경도를 측정하는 방식으로, 주로 두꺼운 금속에 사용됩니다.
재료공학
Q. 세라믹 재료의 열 전도율을 개선하기 위한 방법은?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.세라믹의 열 전도율을 개선하기 위한 방법으로는 고전도성 물질을 세라믹 매트릭스에 첨가하는 방법이 있습니다. 구리나 알루미늄 등의 금속을 도입하여 열 전도율을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 세라믹의 미세 구조를 최적화하여 열 전달 경로를 개선하는 방법도 효과적입니다.
전기·전자
Q. 양자컴퓨터의 보급은 언제쯤 이루워질까요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.양자컴퓨터의 상용화는 2030년대 이후로 예상됩니다. 초기에는 연구기관과 대기업을 중심으로 활용되지 않을까 생각되구요. 향후에 가장 큰 파급력은 암호 해독, 신약 개발, 금융 최적화 등 복잡한 계산을 요구하는 분야에서 나타날 가능성이 큽니다. 특히 기존 암호체계를 무력화할 수 있어 보안 기술의 대전환이 필수적으로 따라올 것입니다.
전기·전자
Q. 반도체의 트랜지스터는 머리가락보다 얼마나 더 작은 건가요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.보통 머리카락 굵기는 70um 수준으로 알려져 있습니다. 현재 최신 반도체 공정에서 트랜지스터는 3nm 수준으로 이는 머리카락에 비해서 약 2만배 이상 작기 때문에, 눈에 보이지도 않을 정도의 미세한 기술의 결정체라 볼 수 있습니다.