안녕하세요. 박두현 전문가입니다.
전기·전자
Q. led 전구가 먹는 전기 소비량은 어느 정도 되나요
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.Led전구는 기존의 백열등이나 형광등에 비해서 매우적은 전력을 소비하면서도 비슷한 밝기를 제공합니다 LED는 에너지 효율이 뛰어나기 때문에 같은 밝기를 제공하려면 백열등보다 훨씬 적은 전력을 사용합니다 예를 들어서 일반적인 백열등이 사용하는 전력의 약 1/10정도로 동일한 밝기를 낼 수 있습니다 LED전구의 전력 소비량은 보통 그 전구가 제공하는 밝기와 관련이 있습니다 예를 들어서 작은방에서 사용할 수 있는 밝기의 LED전구는 아주 적은 전력을 소모하며 더 밝은 조명이 필요한 공간에서는 조금더 많은 전력을 사용할 수 있습니다 그러나 LED는 그 사용전력에 비해서 빛의 효율이 뛰어나므로 같은 밝기를 얻기 위해 사용하는 전력량이 매우 적습니다
전기·전자
Q. 초대형 해상 풍력 발전기의 구조적 안정성을 보장하기 위한 재료 설계는 무엇일까요???
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.강력한 내구성을 가진 복합재료를 사용하는 방식이 있습니다 일단 탄소섬유 복합재는 높은 비강도와 비강성을 제고앟여 대형 풍력 블레이드에 적합합니다탄소섬유는 고온에서도 안정적인 특성을 보이며 내구성이 뛰어나고 경량화가 가능합니다 다만 비용이 상대적으로 높은 단점이 있습니다 그리고 유리섬유 복잡재는 탄소섬유보다 상대적으로 저렴하지만 비슷한 강도와 내구성을 제공합니다 특히 풍력 블레이드 및 구조물의 외피에 많이 사용됩니다 유리섬유는 수명과 내구성이 중요한 해상환경에서 매우 유효한 재료입니다 두번째는 내식성 및 내구성을 갖춘 금속재료를 사용하는 겁니다 스테인리스 스틸은 해상풍력 발전기의 기초와 타워,기타 구조물에 스테인리스스틸이 많이 사용됩니다 스테인리스 스틸은 염수 및 습기에 강하고 내식성이 뛰어나며 기계적 특성도 우수합니다
전기·전자
Q. 재료 중 하프늄 기반 유전체 물질의 공정 안정성은 어떻게 확보할 수 있을까요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.하프늄 유전체의 제조에서 가장 중요한 첫번째는 고순도의 원료를 사용하는 것입니다 불순물은 유전체의 전기적 특성 및 구조에 큰 영향을 미칠 수 있습니다 고순도의 하프늄 산화물이나 하프늄-실리콘 혼합물을 사용하여 원료 단계에서부터 불순물을 최소화하는 것이 중요합니다 그리고 하프늄기반 유전체의 조성을 정확하게 제어해야하며 원료 물질이 균일하게 혼합되어야 합니다 불균일한 혼합물은 결정 구조와 전기적 특성에 영향을 줄 수 있습니다 그리고 하프늄 유존체는 산화물 계층으로 주로 사용되는데 산화막의 두께가 균일하지 않으면 유전체 특성이 떨어지거나 소자의 성능에 문제가 생길 수 있습니다 이를 해결하기 위해서 ALD나 CVD공저을 사용할 때 증착속도나 균일성을 조정하여산화막의 두께가 일정하게 유지되도록 해야합니다
전기·전자
Q. 탄화규소(SiC) 웨이퍼의 제작 공정에서 불순물 제어 방안은 무엇일까요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.탄화규소 웨이퍼 제작에서 가장 중요한 첫번째 단계는 고순도 원료를 사용하는 것입니다 탄화규소의 원료인 실리콘과 탄소의 순도가 매우 중요합니다 불순물이 원료단계에서부터 존재하면 그 불순물이 탄화규소 결정에 포함되어 결함을 초래할 수 있습니다 그래서 탄화규소 웨이퍼를 생산할 때 고순도의 실리콘과 탄소를 사용하는 것이 불순물의 최적화를 위해서 중요합니다 불순물이 적은 원료를 사용하면 웨이퍼의 품질을 높일 수 있습니다 그리고 신뢰할 수 있는 공급망을 통해서 고순도원료를 확보하는 것이 필요합니다 탄화규소 결정은 고온에서 성장하는데 이 고온 환경에서 불순물이 결정을 형성하는 데 방해가 될 수 있습니다 불순물은 결정 구조를 변형시키거나 기계적/전기적 특성을 저하시킬 수 있습니다 고온 성장 환경에서 산소,질소 등 외부 불순물이 결정 구조에 포함되지 않도록 제어해야합니다이를 위해 공정 중의 환경을 가스 밀폐 상태로 유지하거나 고순도 환경을 만들어야 합니다 또 탄화규소 결정이 자라는 가열로와 반응기의 온도와 분위기를 엄격히 제어하여 불순물이 탄화규소 결정에 섞이지 않도록 합니다
전기·전자
Q. 신재생에너지와 ESS(Energy Storage System)의 동기화 효율을 높이기 위한 알고리즘 설계를 알려주세요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.신재생에너지와 에너지저장시스템의 동기화 효율을 높이기 위한 알고리즘 설계는 여러가지 요소를 고려해야합니다 신재생에너지는 변동성이 크기 때문에 신재생에너지의 생산 예측이 매우 중요합니다 예측된 데이터를 기반으로 ESS의 충방전 계획을 세울 수 있습니다 태양광과 풍력 발전의 출력을 예측하기 위해서 기상 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하는 방법입니다 예측 모델을 통해서 날씨에 따른 태양광 및 풍력발전량을 예측할 수 있습니다 긜고 과거의 기상데이터와 발전데이터를 기반으로 발전량을 예측하는 머신러닝 모델을 사용할 수 있습니다 예를 들어서 시계열 분석 , LSTM네트워크 등을 통해서 실시간 예측 정확도를 높일 수 있습니다 따라서 신재생에너지와ESS의 동기화 효율을 높이기 위한 알고리즘 설계는 예측 모델,최적화 알고리즘,상태기반관리 등 복잡적으로 활용하는 것이 중요합니다
전기·전자
Q. 고효율 수소 생산을 위한 수전해 시스템의 소재 개선 방안은요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.전극은 수전해 시스템에서 중요한 역할을 하며 전극의 성능이 수소 생산효율에 큰 영향을 미칩니다 전극에서 발생하는 전기화학적 반응이 효율적이어야 하므로 전극의 소재를 개선하는 것이 중요합니다 일단 고효율 촉매개발이 있습니다 수소 발생반응과 산소발생반응의 효율을 높이기 위해서 전극에 사용되는 촉매의 성능을 개선할 필요가 있습니다 전통적인 백금이나 이리듐과 같은 고가의 촉매대신 비용이 적고 효율이 높은 비귀금속 촉매개발이 중요합니다 그리고 촉매의 내구성도 중요한 요소입니다 수전해 과정에서 전극은 부식되거나 변형될 수 있기 때문에 내구성이 뛰어난 소재를 개발해야 합니다 이를 위해서 촉매의 표면 구조를 개선하거나 고온과고압조건에서 잘 견딜 수 있는 내구성이 강한 소재를 개발해야합니다 전극 소재는 전도성이 높아야하며 이온 전도성이 뛰어난 소재를 선택하는 것이 중요합니다 예를 들어서 이온전도성이 좋은 금속 산화물이나 합금 소재가 수소 생산효율을 높이는 데 도움을 줄 수 있습니다
전기·전자
Q. 전기중 플라즈마 에칭 장비에서 이온 밀도 분포를 균일하게 유지하는 방법은?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.전기중 플라즈마 에칭 장비에서 이온 밀도 분포를 균일하게 유지하는 것은 매우 중요한 과제입니다이는 공정의 품질과 일관성에 영향을 미치기 때문입니다 일단 플라즈마에 적용되는 전극의 디자인은 이온밀도의 균일성에 큰 영향을 미칩니다 예를 들어서 전극을 원형이나 다각형 등으로 설계하여 전극 주변에서 발생하는 전기장의 균형을 맞추는 것이 중요합니다 또한 전극의 위치나 배열을 최적화하여 플라즈마가 장비 내에서 균등하게 분포하도록 해야합니다 그리고 전극을 비대칭적으로 배치하거나 다양한 전압을 적용하여 플라즈마 밀도의 균등성을 높이는 방법도 있습니다 전극의 크기나 형태를 조절하여 전기장이 균등하게 분포되도록 할 수 있습니다
전기·전자
Q. 전기차 보급이 탄소 배출 저감에 미치는 효과는 무엇인가요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.전기차는 연료를 태우지 않기 때문에 운행 중 이산화탄소와 같은 온실가스를 배출하지 않습니다내연기관 차량은 연료를 태우는 과정에서 이산화탄소를 방출하는데 전기차는 전력만 필요하기 때문에이 점에서 배출이 줄어듭니다 전기차는 내연기관차에 비해 에너지 효율성이 훨씬 높습니다예를 들어서 전기차는 배터리로 직접 동력을 얻는 반면 내연기관차는 연료를 태우고 그 에너지를 기계적 동력으로 변환하는과정에서 많은 에너지가 낭비됩니다그리고 전기차의 탄소배출 저감효과는 전력을 생산하는 방식에 따라서 달라집니다 만약 전력의 생산이 재생가능에너지에서 이루어진다면 전기차의 운행 중 탄소배출이 거의 없거나 매우 적습니다 반면 전력이 석탄이나화석연료에서 공급된다면 탄소배출저감효과는 상대적으로 적습니다 그럼에도 불구하고 전기차는 전체적으로 내연기관차보다 저탄소 배출효과를 가지며 국가 차원의 전력 믹스를 점차 청정에너지로 전환하면 전기차의 효과는 더욱 커집니다
전기·전자
Q. 블록체인 기술은 금융 외에 어떤 분야에서 활용될 수 있을까요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.블록체인을 사용하면 제품의 출발지부터 목적지까지의 모든 이동경로를 실시간으로 추적할 수 있습니다 이를 통해서 공급망의 투명성을 높이고 물류의 효율성을 개선할 수 있습니다 예를 들어서 원자재의 출처나 유통과정에서의 위조를 방지하는 데 유용합니다 환자의 의료기록을 안전하고 투명하게 관리할 수도 있어요 블록체인 기술을 사용하면 의료기록을 탈 중앙화된 방식으로 저장하여 여러 의료기관에서 환자의 정보를빠르고 안전하게 공유할 수 있습니다 또한 의료 데이터의 위변조를 방지할 수도있고요
전기·전자
Q. 와이파이는 해외의 어떤 여성분이 개발했다하더군요, 그렇담 블루투스 기능은 누가 개발한 건가요 ?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.블루투스 기술은 에릭슨이라는 스웨덴의 통신회사에서 개발되었습니다 얀 울만을 포함한 에릭슨의엔지니어들이 블루투스 기술을 처음개발했습니다 이 기술은 짧은 거리에서 무선으로 데이터를 전송할 수 이씃ㅂ니다 그리고 블루투스라는 이름은10세기 덴마크 왕 하랄드 블루투스에서 유래되었습니다 하랄드 왕은 덴마크와 노르웨이를 통합한 인물로 통신과 연결을 상징하는 의미에서 이 기술에 블루투스라는이름이 붙여졌습니다