안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
전기·전자
Q. 자전거의 발명은 어떻게 일어났나요??
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.자전거의 기원은 1817년 독일의 카를 폰 드라이스가 발명한 '드라이시네'로 거슬러 올라갑니다. 발명의 배경에는 1815년 인도네시아에서 발생한 화산 폭발로 인한 기후 변화로 인해 말 사료가 부족해진 사회적 상황이 있었습니다. 이러한 어려움 속에서 말 대신 인간의 힘으로 움직이는 운송 수단을 개발해야 할 필요가 생겼고, 이를 통해 두 바퀴로 움직이는 '런닝 머신' 형태의 장치가 만들어졌습니다. 이 발명은 이후 페달과 체인을 추가하며 오늘날 자전거의 모습으로 발전하게 됩니다.
전기·전자
Q. 광학 현미경은 표본으로 만든 작은 크기의 대상물만 관찰할 수 있다는데 그 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.광학 현미경의 작동 원리는 가시광선을 이용해 물체를 확대해 관찰하는 것입니다. 이 과정에서 빛의 파장이 관찰할 수 있는 대상물의 최소 크기를 결정하게 됩니다. 일반적으로 가시광선의 파장 크기가 400~700나노미터 정도인데, 광학 현미경은 이 범위 내에서 대상물을 해상할 수 있습니다. 이 때문에, 매우 작은 세포나 미세한 구조 이상을 관찰하기에는 제한이 있으며, 작은 크기의 대상물은 이러한 이유로 표본으로 만들어 관찰하게 됩니다. 초소형 대상물이나 세포 내부 구조 같은 경우에는 전자 현미경이 필요할 수 있습니다. 좋은 하루 보내세요.
전기·전자
Q. 다쓴 건전지를 충전시킬수 있는 회로를 어떻게 만들수 있나요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.다 쓴 건전지를 충전하는 회로를 만들기 위해 몇 가지 기본적인 부품과 설계가 필요합니다. 먼저, 니켈-카드뮴(NiCd) 또는 니켈-수소(NiMH) 건전지를 충전할 것이라고 가정할 때, 적절한 전압과 전류를 제어할 수 있는 회로가 필요합니다. 정류기 용 다이오드, 전압 조절용 LM317 같은 레귤레이터 IC, 온도를 감지하는 열 센서, 그리고 기본 저항 및 캐패시터들이 필요합니다. 또한, 전압과 전류를 모니터링할 수 있는 디지털 멀티미터가 있으면 좋습니다. 설계는 입력 전원(예: USB 전원 공급기)에서 정류기로 켜진 후, 레귤레이터 IC를 통해 전압과 전류를 제어하여 안정적인 충전 전압을 공급하도록 구성합니다. 열 센서는 과충전을 방지하는 역할을 할 수 있습니다. 중요한 점은 건전지의 화학적 특성을 잘 이해하고, 이를 기반으로 과충전과 과열을 방지할 수 있는 보호 회로를 추가하는 것입니다. 직접 설계 시 회로 시뮬레이션 소프트웨어를 이용해 변수를 테스트하는 것이 좋습니다.
전기·전자
Q. 인덕션은 가스 없이 열을 발생시킬 수 있는 원리는?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.인덕션은 전자기 유도를 이용해 열을 발생시킵니다. 간단히 설명하자면, 인덕션 코일에 교류 전류를 흘리면 자계가 형성됩니다. 이 자계가 냄비 등의 도체에 닿으면 에디 전류가 생성되고, 이 전류가 도체 내부의 저항과 상호작용하여 열이 발생합니다. 따라서 인덕션은 직접 가열이 아닌, 자성을 이용한 가열 방식을 사용해 가스 없이도 열을 효율적으로 만들어낼 수 있습니다.
전기·전자
Q. 도로를 달리며 전기차의 배터리를 충전할 수 없을까요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.도로를 주행하면서 전기차 배터리를 충전하는 기술에 대한 연구는 진행 중입니다. 대표적인 예로 무선 충전 기술이 있는데, 도로 아래에 무선 충전 패널을 설치해 차량이 주행 중에도 전력을 공급받을 수 있도록 하는 방식입니다. 이 기술은 인덕티브 충전에 기반을 두고 있으며, 일부 지역에서는 시범적으로 운용되고 있습니다. 다만, 대규모 상용화를 위해서는 인프라 구축 비용, 효율성, 안전성 등 해결해야 할 과제들이 있습니다. 기술이 더욱 발전하면 전기차의 충전 문제를 혁신적으로 개선할 수 있을 것으로 기대됩니다.
전기·전자
Q. 레이저로 제모를 할 수 있는 원리는 뭔가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.레이저 제모의 원리는 특정 파장의 레이저가 모낭의 멜라닌 색소에 흡수되어 열 에너지를 발생시키는 데 있습니다. 이 열 에너지가 모낭을 파괴하여 털이 다시 자라지 못하도록 하는 것이죠. 단순히 태우는 것이 아닌, 목표로 하는 열 에너지를 정확하게 모낭에 전달하여 보다 효과적이고 안전하게 제모를 이룰 수 있습니다. 레이저의 파장과 에너지를 적절히 조절함으로써 피부를 손상시키지 않으면서 모낭에만 집중해 효과를 높이는 것이 특징입니다.
전기·전자
Q. 감전이 되면 사망에까지 이를 수 있는데, 감전이 되는 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.감전은 전류가 인체를 통과할 때 발생합니다. 인체가 전류의 경로가 되어 전류가 흐르면 인체의 생리적 기능에 영향을 미칩니다. 특히 심장, 신경계, 근육에 전류가 흐르면 치명적일 수 있습니다. 심장에 전류가 지나가면 심실세동이나 심정지가 발생할 수 있고, 근육의 제어가 어려워져 전원에서 벗어나지 못할 수 있습니다. 전압이 높고, 전류가 클수록 위험성이 커지며, 접촉 시간도 중요한 요소입니다. 안전한 작업 환경과 절연 장비 사용이 필수적입니다.
전기·전자
Q. 양자 컴퓨터가 어떻게 의약품 개발과 기후 변화 대응책에 사용되는 것인가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.양자 컴퓨터는 의약품 개발과 기후 변화 대응에 필요한 복잡한 계산을 매우 빠르게 수행할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 의약품 개발에서는 분자 간 상호작용과 같은 복잡한 시뮬레이션을 통해 신약 후보 물질을 빠르게 식별할 수 있습니다. 기후 변화 대응에서는 날씨 패턴 및 환경 변화를 예측하는 데 필요한 방대한 데이터 분석을 효율적으로 처리합니다. 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 많은 경우의 수를 동시에 처리할 수 있어 복잡한 문제 해결에 적합합니다.
전기·전자
Q. 야간투시경의 원리가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다. 야간투시경의 원리는 남아 있는 적은 양의 빛, 예를 들어 별이나 달빛을 증폭시켜서 사람이 볼 수 있도록 하는 것입니다. 야간투시경은 광증폭 기술을 사용합니다. 입사되는 미세한 광자는 광증폭기의 광전증배관을 통해 전자를 방출하고, 이 전자는 전기적 신호로 증폭됩니다. 이 증폭된 전자들이 다시 형광판에 부딪혀 광자로 변환되고, 이때 형성되는 이미지가 눈에 보이게 됩니다. 이 과정에서 나오는 이미지가 초록색인 이유는 인간의 눈이 초록색에 가장 민감하기 때문입니다.
전기·전자
Q. Ai는 어떻게 사람 생각을 가질 수 있는 건가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.AI는 사람과 같은 방식으로 생각을 하지는 않습니다. AI는 많은 데이터를 학습하고, 그 데이터를 기반으로 특정한 패턴이나 규칙을 찾아내어 예측하거나 결정을 내리는 시스템입니다. 인간의 사고는 감정, 직관, 경험 등이 복합적으로 작용하는 반면, AI의 사고는 통계적 알고리즘과 컴퓨터 계산에 의해 이뤄집니다. 최근 AI 기술이 발전하면서 인간의 사고나 행동을 모방하는 능력이 향상되었지만, 여전히 인간의 복잡한 사고를 그대로 구현하는 것은 아닙니다. AI는 특정 작업에 특화된 도구일 뿐, 인간의 완전한 사고를 대체할 수 있는 존재는 아닙니다.