안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
전기·전자
Q. 스마트워치의 수면측정 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.스마트워치의 수면 측정 기능은 주로 심박수, 움직임 데이터를 기반으로 작동합니다. 심박수는 수면 단계에 따라 다르게 나타나며, 깊은 수면, 얕은 수면, 렘수면 등을 분류하는 데 도움을 줍니다. 또한, 스마트워치에 내장된 가속도 센서가 사용자의 움직임을 감지해 움직임이 적을 때 수면 상태로 인식합니다. 이 데이터를 알고리즘이 분석하여 수면 패턴을 파악하고, 수면의 질을 평가합니다. 최신 모델은 혈중 산소 포화도까지 측정해 좀 더 정교한 분석을 제공하기도 합니다.
전기·전자
Q. 네온사인의 과학적인 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.네온사인의 작동 원리는 네온 가스 혹은 기타 기체가 봉에 주입되고 전압이 가해질 때 발생하는 것입니다. 고전압을 걸어주면 기체 내 전자가 빠르게 이동하여 기체 원자와 충돌하고, 이로 인해 기체가 이온화됩니다. 그 과정에서 원자는 에너지를 방출하며 빛을 발산하게 됩니다. 네온은 주로 붉은 빛을 내고, 아르곤이나 크세논 같은 다른 기체를 사용하면 다양한 색깔을 얻을 수 있습니다. 네온사인의 반짝임은 전압의 빠른 변동과 타이머나 컴퓨터 제어 장치를 통해 가능합니다. 이러한 제어 장치를 통해 조명의 점멸과 다양한 시퀀스를 조절하여 여러 가지 시각적 효과를 만들어냅니다.
전기·전자
Q. 전자의 가속운동이 만드는 전자기파
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.원자 내 전자가 핵을 중심으로 등속원운동을 한다고 가정할 때, 고전 전자기학적으로는 가속된 전하가 전자기파를 방출해야 합니다. 그러나 양자역학에 따르면 전자가 특정 에너지 준위에 있을 때는 에너지를 방출하지 않습니다. 이는 전자가 파동의 성질을 가지기 때문이고, 특정 궤도와 에너지 상태에서 안정적으로 존재하기 때문입니다. 따라서 등속원운동이 전자기파 방출을 반드시 의미하지는 않으며, 이는 고전 물리학과 양자역학의 차이에서 비롯된 것입니다.
전기·전자
Q. 스위치로 전기를 차단하는 것은 어떤 원리인가요
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.스위치는 전기 회로를 열거나 닫아 전류의 흐름을 조절하는 장치입니다. 스위치를 켜면 내부 접점이 맞물려 전류가 흐를 수 있는 경로가 만들어집니다. 반대로 스위치를 끄면 접점이 떨어지면서 회로가 끊겨 전류가 흐르지 못하게 됩니다. 이러한 접점의 움직임은 기계적인 작동을 통해 이루어지며, 스위치의 기계적인 설계나 버튼을 누르는 힘 등에 의해 작용합니다. 결과적으로 스위치는 전기 회로의 경로를 물리적으로 제어하여 전기적 연결을 조절하는 역할을 합니다.
전기·전자
Q. 전기 벽면 콘센트에 어댑터 다리가 박혀있는데 화재위험이 없을까요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.벽면 콘센트에 어댑터 다리가 부러져 박혀 있는 상황이라면 이를 방치할 경우 화재 위험이 있을 수 있습니다. 부러진 금속 부분이 내부에서 전기 회로와 접촉할 가능성이 생기고, 이로 인해 단락이 발생할 수 있습니다. 또한, 손상된 상태로 전원을 사용할 경우 과열될 확률도 높아집니다. 안전을 위해 즉시 전원 공급을 차단하고, 전문 전기기사를 통해 콘센트를 교체 또는 수리하는 것이 좋습니다.
전기·전자
Q. 상대성 이론과 양자역학 사이에
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.상대성이론과 양자역학은 각각 서로 다른 범위에서 주로 적용됩니다. 상대성이론은 중력과 매우 빠른 속도로 움직이는 거대한 물체들을 설명할 때 유효하고, 양자역학은 미세한 규모의 원자 및 아원자 입자 수준에서 작용합니다. 현재 이 두 이론은 명확히 경계가 나뉘기보다 서로 다른 조건에서 적용됩니다. 일반적으로 극도로 작은 규모, 즉 플랑크 길이(약 1.616 x 10^-35 미터)에서는 양자 중력 이론이 필요할 것으로 생각합니다. 두 이론을 통합하기 위한 연구는 계속 진행 중이며 아직 완벽한 통합 이론은 없습니다. 연구가 어떻게 발전할지 지켜봐야 할 분야입니다.
전기·전자
Q. 스마트워치의 혈압 측정 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.스마트워치, 특히 갤럭시 워치 4와 같은 기기에서는 광혈류 측정법을 사용해 혈압을 추정합니다. 이 방식은 PPG(광용적맥파) 센서를 활용해 혈류 변화를 감지합니다. 손목에 있는 센서가 빛을 피부에 발사하고, 반사되는 빛의 양을 측정해 혈류량 변화를 파악합니다. 갤럭시 워치 4는 초기 보정 단계에서 전통적인 혈압계로 측정한 값을 입력받아 알고리즘을 통해 사용자에게 맞는 혈압을 추정합니다. 이는 비침습적인 방식으로 혈압을 측정하며 정확도 측면에서 일정한 오차가 있을 수 있습니다. 지속적인 보정을 통해 좀 더 정확한 데이터를 얻을 수 있도록 설계되었으며, 의료용 기기로서는 한계가 있다는 점을 유의해야 합니다.
전기·전자
Q. 빛은 물체를통과할때에 방향이 바뀌는이유가궁금해요
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.빛이 물체를 통과할 때 방향이 바뀌는 현상은 굴절 때문입니다. 빛은 서로 다른 매질 사이를 이동할 때 속도가 변하는데, 이때 빛의 경로가 휘어지게 됩니다. 이것은 스넬의 법칙에 의해 설명됩니다. 매질의 굴절률에 따라 빛의 속도가 느려지거나 빨라지면서 빛의 경로가 굴절됩니다. 예를 들어, 빛이 공기에서 물로 진입하면, 물의 굴절률이 공기보다 높기 때문에 빛이 속도가 줄어들고 방향이 바뀝니다. 이와 같은 원리로 빛이 매질을 통과하면서 방향이 바뀌게 됩니다.
전기·전자
Q. 코인과 블럭체인의 관계에 대해서...
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.코인은 블록체인 기술을 기반으로 하는 디지털 화폐입니다. 블록체인은 거래 기록을 분산된 네트워크에 저장하여 보안성과 투명성을 제공합니다. 이러한 특징 때문에 디지털화폐, 즉 암호화폐로서의 역할을 수행하게 됩니다. 거래가 블록체인에 기록되면 이를 조작하거나 위변조하기가 거의 불가능합니다. 우리나라의 전자화폐 개발은 현재 중앙은행 디지털화폐(CBDC) 연구가 진행 중입니다. 한국은행은 CBDC 파일럿 테스트를 완료했으며, 향후 적용 가능성을 평가 중입니다. 이를 통해 전자화폐의 안전성과 효율성을 높이고자 합니다.
전기·전자
Q. 전기뱀장어는 어떻게 전기를 만드는 거죠?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.전기뱀장어는 몸 안에 있는 특별한 전기 장기를 통해 전기를 생성합니다. 이 전기 장기는 수천 개의 전기판으로 구성되어 있으며, 이는 배터리의 셀처럼 작동합니다. 각 전기판은 전자가 한 방향으로 흐르도록 하여 전위를 형성합니다. 이 전위들이 합쳐져 큰 전압을 발생시킵니다. 전기뱀장어는 동물의 신경계와 근육에 직접적인 영향을 줄 수 있는 600볼트 이상의 전압을 방출할 수 있습니다. 이로 인해 포식자나 먹잇감을 제압하는 데 효과적입니다.