안녕하세요. 구본민 전문가입니다.
Q. 전송에 사용되는 다양한 종류의 케이블이 있는데, 이를 나누는 기준은 무엇인가요??
안녕하세요. 케이블을 나누는 기준은 주로 전압수준, 전류용량, 구조적특징, 용도에 따라 케이블의 종류가 구분됩니다. 각 케이블은 전력이나 데이터를 효율적으로 전달하기 위해 설계 되었으며, 특정 환경이나 요구 사항에 맞게 사용됩니다. 주요 구분 기준을 한번 정리해 보겠습니다. 전압 수준에 따른 구분저압 케이블 (Low Voltage Cable): 일반적으로 1,000V 이하의 전압을 처리하는 케이블입니다. 주로 주거용이나 상업용 건물 내의 전기 배선에 사용됩니다.고압 케이블 (High Voltage Cable): 1,000V ~ 35,000V 사이의 전압을 처리하는 케이블입니다. 주로 산업 현장이나 전력 배전에 사용됩니다.초고압 케이블 (Extra High Voltage Cable): 35,000V 이상의 전압을 처리하며, 보통 대규모 전력 전송에 사용됩니다. 고속도로에 깔리거나, 장거리 전력 전송을 위해 사용됩니다.전류 용량에 따른 구분저전류 케이블: 저전력 장치나 소형 전자기기에서 사용되며, 얇고 유연한 구조가 특징입니다.고전류 케이블: 대형 전기 기기나 설비에 사용되며, 두꺼운 도체와 내열성이 높은 절연체를 사용합니다.구조적 특징에 따른 구분단일 도체 케이블 (Single-core Cable): 한 개의 도체로 구성된 케이블입니다. 구조가 간단하고 가격이 저렴하지만, 대규모 전력 전송에는 적합하지 않습니다.다중 도체 케이블 (Multi-core Cable): 여러 개의 도체가 서로 절연되어 하나의 케이블로 구성됩니다. 이 케이블은 주로 복잡한 전기 시스템에서 사용됩니다.차폐 케이블 (Shielded Cable): 전자기 간섭(EMI)이나 전자기 방출을 줄이기 위해 금속 차폐층이 포함된 케이블입니다. 민감한 신호를 전송하는데 주로 사용됩니다.용도에 따른 구분전력 케이블 (Power Cable): 주로 전기를 전송하는 데 사용됩니다. 고전력 케이블일수록 절연체가 두껍고, 내구성이 높아야 합니다.통신 케이블 (Communication Cable): 데이터나 음성 신호를 전송하는 케이블입니다. 이 카테고리에는 광섬유 케이블, 동축 케이블 등이 포함됩니다.제어 케이블 (Control Cable): 기계나 시스템의 제어 신호를 전송하는데 사용됩니다. 이 케이블은 고유한 신호를 전송해야 하기 때문에 낮은 전압으로 설계됩니다.특수 용도에 따른 구분고장력 케이블 (High Tension Cable): 높은 기계적 장력에 견디도록 설계된 케이블입니다. 주로 고층 건물, 다리 등의 구조물에 사용됩니다.슈퍼텐션 케이블 (Super Tension Cable): 초고전압을 전송할 수 있는 케이블로, 주로 전력 회사의 주요 송전망에서 사용됩니다.이러한 구분은 사용 목적에 따라 다양한 특성을 가진 케이블을 선택할 수 있도록 도와 줍니다. 특정 환경이나 요구 사항에 맞는 케이블을 선택함으로써 효율적이고 안전한 전력 및 데이터 전송이 가능하도록 합니다. 케이블을 구분하는 것에 대한 궁금증이 어느정도 해결 되셨는지 모르겠네요.^^. 오늘도 좋은 하루되세요.
Q. 나노크기의 구조를 만드는 기술을 나노리소크래피 라고 하는데요 이기술에는 어떤 종류가 있나요?
안녕하세요. 나노리소프래피라는 용어는 많은 분들이 생소하실텐데, 질문자께서는 이쪽으로 관심이 많으신가 봅니다. ^^나노리소그래피(nanolithography)는 나노미터(nm) 크기의 매우 작은 구조를 만드는 기술을 의미하며, 반도체, 전자 기기, 나노재료, 바이오센서 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 이 기술은 주로 미세한 패턴을 다양한 기판에 전사하는 데 사용되며, 그 방법에 따라 여러 가지 종류로 나뉩니다. 주요 나노리소그래피 기술은 대략 7가지 정도로 분류 될 수 있습니다. 광학 리소그래피(Optical Lithography)설명: 빛을 이용해 감광성 물질에 패턴을 전사하는 방법입니다. 이는 현재 반도체 제조 공정에서 가장 많이 사용되는 방법으로, 주로 자외선(UV) 또는 심자외선(EUV) 광원을 사용합니다.장점: 고속 대량 생산이 가능하며, 기존 반도체 제조 공정에 적합합니다.한계: 파장에 의해 해상도가 제한됩니다. 최근에는 EUV 리소그래피로 더 작은 구조를 만드는 데 사용되고 있습니다.전자빔 리소그래피 (Electron Beam Lithography, EBL)설명: 전자빔을 사용하여 감광성 물질에 매우 정밀한 패턴을 전사하는 방법입니다. 나노미터 크기의 매우 작은 패턴을 직접 그릴 수 있습니다.장점: 매우 높은 해상도로 나노미터 크기의 패턴을 생성할 수 있습니다.한계: 공정 속도가 느리고, 대량 생산에 비효율적입니다. 주로 연구 개발 또는 시제품 제작에 사용됩니다.이온빔 리소그래피 (Ion Beam Lithography)설명: 이온빔을 사용해 기판의 표면을 직접 조각하는 방식입니다. 이 기술은 전자빔 리소그래피와 유사하지만, 다른 입자(이온)를 사용합니다.장점: 높은 해상도로 미세 패턴을 만들 수 있으며, 다양한 재료에 적용 가능합니다.한계: 장비가 복잡하고 비용이 높습니다.나노임프린트 리소그래피 (Nanoimprint Lithography, NIL)설명: 나노 크기의 패턴이 새겨진 틀을 이용해 기판에 물리적으로 눌러 패턴을 전사하는 방법입니다.장점: 저비용으로 대량 생산이 가능하며, 해상도가 높습니다.한계: 패턴 틀의 제작이 어려울 수 있으며, 표면 결함에 민감합니다.주사 탐침 리소그래피 (Scanning Probe Lithography, SPL)설명: 원자 현미경(AFM)과 같은 탐침을 사용하여 기판에 직접 패턴을 그리는 방법입니다.장점: 매우 높은 해상도를 가지며, 나노미터 이하의 구조도 생성 가능합니다.한계: 공정 속도가 매우 느리고, 대량 생산에 적합하지 않습니다.소프트 리소그래피 (Soft Lithography)설명: 탄성 중합체(예: PDMS)를 사용하여 패턴을 기판에 전사하는 방법입니다. 이 기술은 특히 유기전자소자 및 바이오 애플리케이션에서 많이 사용됩니다.장점: 저비용으로 다양한 기판에 패턴을 전사할 수 있으며, 대량 생산이 가능합니다.한계: 해상도가 다른 리소그래피 기술보다 낮을 수 있습니다.X-선 리소그래피 (X-ray Lithography)설명: X-선을 사용하여 기판에 매우 작은 패턴을 전사하는 방법입니다. X-선의 짧은 파장 덕분에 높은 해상도를 얻을 수 있습니다.장점: 매우 높은 해상도로 패턴을 생성할 수 있습니다.한계: 장비와 공정 비용이 매우 높으며, 방사선 관리가 필요합니다.나노리소그래피 기술은 각기 다른 장점과 한계를 가지고 있으며, 목적에 따라 적합한 기술이 적용되고 있습니다. 이 기술들은 반도체 산업뿐만 아니라 다양한 나노기술 응용 분야에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. https://www.nnpc.re.kr/bbs/board.php?bo_table=02_01_02&wr_id=122&sca=%EB%82%98%EB%85%B8%EA%B3%B5%EC%A0%95한국재료연구원에서 나노리소그래피에 대한 용어를 정의한 링크입니다. 참조 하시면 도움이 되실것 같습니다.
Q. 번개 보호 장치(서지 보호기)란 어떤 제품인가요.
안녕하세요.번개 보호장치, 흔히 서지 보호기(surge Protector)라고 불리는 이 장치는 전자 기기와 전기 장비를 과전압으로 부터 보호하는 역할을 합니다. 특히 번개가 칠 때 발생하는 서지 형태의 전기(급격한 전압 상승)는 가정이나 사무실에 있는 다양한 전자 기기에 치명적인 손상을 줄수 있기 때문에 이러한 서지 보호기를 사용하게 됩니다. 서지 보호기에 대해 간략하게 조금더 설명 드릴게요.서지 보호기는 전기 서지가 발생했을 때 이를 차단하거나 분산시켜 과도한 전압이 전자 기기에 도달하지 않도록 합니다. 일반적으로 이 장치는 다음과 같은 주요 구성 요소를 포함합니다.바리스터(Varistor) : 가장 중요한 구성 요소로, 특정 전압 이상이 되면 저항이 급격히 감소하여 서지 에너지를 흡수하고 소멸시킵니다.방전 튜브(Gas Discharge Tube) : 전압이 임계치를 초과할 때 전류를 흘려 보내 서지 에너지를 분산시킵니다.회로 차단기 : 너무 높은 전압이 발생하면 회로를 차단하여 전기 흐름을 멈춥니다.이러한 서지 보호기는 컨센트형 서지 보호기, 패널형 서지 보호기, 데이터 및 신호 서지 보호기 등이 있습니다. 각 제품의 특징을 살펴 보면 다음과 같습니다. 콘세트형 서지 보호기 : 가장 흔히 사용되는 형태로, 가정에서 사용하는 콘센트에 꽂아 여러 기기를 연결할 수 있는 멀티탭 형태로 제공됩니다.패널형 서지 보히기 : 주 전기 패널에 설치되며, 집 전체의 전기 시스템을 보호합니다.데이터 및 신호 서지 보호기 : 전화선, 네트워크 케이블, 안테나 등 전력선 이외의 신호선에 과전압이 발생하는 것을 방지합니다.번개뿐만 아니라 전력망의 문제나 큰 전기 장비의 작동으로 인해 발생할 수 있는 전기 서지로부터 전자 기기를 보호하는 것은 매우 중요합니다. 서지 보호기를 사용하면 컴퓨터, TV, 가전제품 등 고가의 전자 제품이 갑작스러운 전기 서지로 인해 손상되는 것을 예방할 수 있습니다.따라서 번개가 자주 발생하는 지역이나, 민감한 전자 기기를 많이 사용하는 곳에서는 서지 보호기의 설치가 필수적이라 할 수 있습니다.서지 보호기에 대한 궁금증이 어느정도 해소 되셨으면 좋겠네요. 감사합니다.
Q. 전선의 길이가 길어질수록 화재 위험성이 높아지나요??
안녕하세요. 구본민 박사입니다.멀티탭의 전선 길이가 길어지는 것이 반드시 화재 위험성을 높이는 것은 아닙니다. 하지만 몇가지 고려해야 할 사항이 있습니다. 전선 두께 : 전선의 길이가 길어질수록 전압 강하가 발생할 수 있으며, 이는 전선이 가열될 가능성을 높일 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해서는 전선의 두께(게이지)를 적절하게 선택해야 합니다. 더 긴 전선은 더 두꺼운 전선을 사용하는 것이 좋습니다.전력 소비 : 전선의 길이가 길어질수록 전압 강하가 발생할 수 있으며, 이는 전선이 가열될 가능성을 높일 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해서는 전선의 두께(게이지)를 적절하게 선택해야 합니다. 더 긴 전선은 더 두꺼운 전선을 사용하는 것이 좋습니다.결론적으로, 멀티탭의 전선 길이가 길어진다고 해서 특별히 화재 위험성이 높아지지는 않지만, 전선 두께와 품질, 그리고 전류 처리 능력을 고려하는 것이 중요합니다. 동일한 전력을 소비하는 경우 전선의 길이가 길어지면 상대적으로 짧은 전선에 비해 선저항이 커지기 때문에 전선에 열이 발생하게 됩니다. 전선에 흐르는 전류로 인해 발생하는 줄열은 저항에 비례하기 때문입니다. 따라서 전선에 흐르는 허용 전류가 고려된 두께와 품질의 멀티탭을 사용한다면 큰 문제는 없다고 생각하시면 될듯 합니다.
Q. 물 없이 세탁기를 돌리는게 가능한 것인지요?
안녕하세요. L* 스파크(SPARK) 2024에서 전시되는 세탁기에 대한 질문 같은데요. 물 없이 세탁이 가능한 세탁기 기술은 상당히 혁신적인 개념으로, 기존의 물을 사용하는 세탁 방식과는 매우 다릅니다. 이 기술은 환경을 보호하고 물 소비를 줄이기 위한 노력의 일환으로 개발되었습니다. 물 없이 세탁을 가능하게 하는 몇 가지 주요 기술 원리와 방법을 설명드리겠습니다.고체 이산화 탄소(CO2)사용원리: 이 기술은 고체 상태의 이산화탄소(드라이아이스)를 활용하여 세탁하는 방식입니다. 드라이아이스는 고체 상태에서 기체 상태로 변하면서 옷감의 섬유에 묻은 오염물질을 제거합니다. 이산화탄소는 높은 침투력을 가지고 있어 세탁에 필요한 물질을 용해시키고 제거하는 데 효과적입니다.과정: 옷감이 세탁기 내에서 고체 이산화탄소와 섞이면서 기체 상태로 변하는 과정에서 옷의 오염물을 분해하고 제거합니다. 이산화탄소는 다시 포집되어 재사용될 수 있어 환경 친화적입니다.나노 기술 기반 세탁원리: 나노 입자를 사용하여 물 없이 세탁하는 기술입니다. 나노 입자는 매우 작은 크기로 옷감에 붙어 있는 오염물질을 물리적으로 분해하거나 화학적으로 중화시킬 수 있습니다.과정: 이 세탁기는 옷에 나노 입자를 분사한 후 이들이 오염물질을 분해하는 시간을 갖습니다. 이후 진공 상태로 만들어진 내부에서 오염물질과 나노 입자를 제거하게 됩니다.폴리머 비즈(Polymer Beads)사용원리: 폴리머 비즈는 작고 가벼운 플라스틱 구슬로, 세탁기 내부에서 물 대신 사용됩니다. 이 구슬들은 옷감에 묻은 때와 기름을 흡수하여 물 없이도 세탁 효과를 얻을 수 있게 해줍니다.과정: 폴리머 비즈가 옷감과 섞여 오염물질을 흡수하며, 세탁 후에는 이 비즈들이 다시 분리되어 재사용됩니다. 비즈는 세탁 과정에서 오염물질을 빨아들여 세탁의 역할을 합니다.음파 세탁 기술원리: 음파(초음파)를 사용하여 물 없이 세탁하는 기술입니다. 초음파는 물 분자를 통해 옷감에 충격파를 전달하여 오염물질을 분리합니다. 이 기술은 주로 소량의 물이나 다른 액체 대체물을 사용하는 경우가 많습니다.과정: 초음파를 발생시켜 옷감에 붙어있는 오염물질을 분해하고 떼어내는 방식입니다. 초음파의 진동이 오염물질을 분해하여 세탁 효과를 높입니다.물 없이 세탁이 가능한 기술은 기존의 물 기반 세탁 방법에 비해 혁신적이며, 환경 보호 측면에서 큰 장점을 가지고 있습니다. 각 기술은 다양한 원리를 기반으로 하지만 공통적으로 물 사용을 최소화하거나 대체하기 위한 방법을 찾고 있습니다. 앞으로 이런 기술들이 더욱 발전하여 상용화되면, 세탁 방식의 혁신을 기대할 수 있을 것입니다.세상은 점점더 발전하고 인간의 상상은 현실이 되는 인류 발전이 이루어 지고 있는것 같습니다. 편안한 밤 되세요.