안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.
전기·전자
Q. 반도체의 집적 회로의 작동 원리는??
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.집적 회로(IC)는 여러 전자 부품을 하나의 반도체 칩에 집적하여 만든 전자회로입니다. 이러한 집적 회로의 작동 원리는 트랜지스터와 논리 회로를 이용하여 전자 신호를 제어하고 처리하는것 입니다. 이를 통해 복잡한 전자 기능을 작은 칩에 집적하여 다양한 전자 장치에서 활용할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 반도체의 점이온화 현상 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.점이온화 현상은 반도체 물질 내에서 고온이나 높은 전기장에 의해 전자들이 이온화 되어 반도체의 전기적 성질에 영향을 미치는 현상입니다.이러한 점이온화 현상이 반도체의 전기적 성질에미치는 영향으로는 반도체의 전도성을 변화 시키거나, 반도체의 수명이 짧아지며, 전기적 파괴나 소자의 동작 이상을 유발할 수있습니다.이러한 현상을 방지하기 위한 방법으로는반도체 제조공정에서의 불순물 제거하거나 결함을 최소화 하며, 반도체 시스템의 냉각 시스템 개선 및 추가, 과전압 현상으로 인한 점이온화 현상 방지를 위해 과전압 보호 회로를 추가하는 방법 등이 있습니다.
전기·전자
Q. 랜선을 선택을 할때 보면 Cat5e, Cat6가 있던데 차이가 뭔가요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.둘다 이더넷 케이블의 종류중 하나이며 네트워크 연결에 사용됩니다간단히 설명드리면 적힌 숫자는 버전이라고 생각하시면 변하시겠습니다.Cat5e의 경우 최대 1gbps 까지 지원 하며Cat6e의 경우 최대 10gbps 까지 지원을 합니다외에도 Cat6e는 더 빠르고 넓은 대역폭을 제공하며, 더 긴 거리에서 안정적인 성능을 제공합니다.
전기·전자
Q. 스마트 그리드라는 것은 무엇인가요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.스마트 그리드는 기존 전력망을 기술과 통신기술을 이용해 스마트하게 개선한 시스템입니다. 이런 시스템은 전력의 생성, 소비, 분배 과정을 실시간으로 모니터링, 제어 하여 효율성, 안전성, 에너지 소비를 최적화 하는 기술입니다.이러한 기술은 요즘같은 친환경 기술개발에 더불어 기후변화, 재생가능 에너지확대, 전력망 안전성을 높일수 있는 기술로써 앞으로 더 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.
전기·전자
Q. 저속 충전기를 사용해야 하는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.전자 기기는 기기 마다의 정격 전류가 있습니다.가령 일상생활에서 자주 쓰는 휴대폰의 경우 정격전류가 20w정도가 되기때문에 일반 고속 충전기(15w이상) 을 사용해도 문제가 되지 않습니다. 하지만 에어팟의 경우 정격전류가 5w입니다. 이렇게 정격전류보다 높을 경우 충전이 되지 않거나 충전이 되더라도 발열 등으로 인해 배터리 수명에 영향이 갈 수있습니다.
전기·전자
Q. 현재 무선통신 기술과 앞으로의 무선통신기술
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.5g는 5세대 이동통신 기술로, 4g와 비교했을 때 속도, 지연시간, 연결 밀도 등에서 큰 발전을 이루었습니다.특징으로는 최대 20gbps의 다운로드 속도를 지원 할 수 있다는 점이 있습니다. 이는 4g보다 약 20배 더 빠른 속도입니다.그리고 지연시간이 매우 짧다는 장점도 있습니다 4g의 경우 지연시간이 약50ms에서 100ms인 반면, 5g는 1ms 이하로 실시간 통신이 필요한 응용 프로그램에 매우 유리합니다.5g 이후의 무선통신 기술은 6g로 최대 1tbps 의 속도를 목표로 하고있습니다. 이는 5g보다 100배 더 빠른속도로만약 6g까지 개발이 된다면 전력이 없는 상태에서도 기기를 충전할 수 있는 기술까지 자리잡을것으로 예상하고 있습니다.
전기·전자
Q. 초전도체의 원리와 활용되는 분야는?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.초전도체의 원리에 대해 우선 설명드리겠습니다.초전도체는 특정 조건에서 전기저항이 완전히 0이 되는 물질입니다. 즉 전기를 흐르게 할때 전류가 아무런 에너지 손실 없이 흐를수 있는 상태가 되는것입니다. 이 현상은 일반적으로 저온에서 발생합니다(극저온). 그래서 최근 이슈였던 한국 초전도체 개발은 상온 초전도체가 발견되었다는 이슈였습니다.초전도체의 활용 분야로서는mir, 고속철도(자기부상열차), 입자가속기, 전력 전송에 에너지 손실이 없다는 것 등이 있습니다.
전기·전자
Q. 에너지 저장 장치인 슈퍼커패시터가 리튬이온 배터리와 비교할 때 장단점이 있나요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.슈퍼 커패시터와 리튬이온 배터리, 두 배터리는 에너지를 저장하는 방식과 성능에 차이가 있습니다.슈퍼커패시터는 물리적인 에너지 저장방식인 전기적 이증층을 이용하여 에너지를 저장합니다.이는 빠른 충전 및 방전이 가능하고 수명이 길다는 장점이 있습니다.단점으로는 낮은 에너지 밀도와 사용중 전압이 감소한다는 점이 있습니다.디튬이온 배터리는 화학적 에너지 저장방식으로, 양극과 음극 사이의 리튬이온이 움직이며 에너지를 저장하고 방출하는 방식입니다.장점으로는 높은 에너지 밀도, 보편적 사용(휴대폰,전기차,노트북 등등 일상생활의 많은 배터리들이 예입니다)단점으로는 충전 및 방전속도, 제한된 사이클 수명등이 있습니다.
전기·전자
Q. 전기차는 기존 내연기관의 차체를 사용해서 제작이 가능한가요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.기존 내연기관 차량의 차체를 그대로 이용하여 제작할 수는 있지만 전기차와 내연기관차 차체의 중요한 몇가지 차이점이 있기때문에 단순히 그대로 사용하는것에는 한계가 있습니다.그중 가장 중요한 부분은 중량에 대한 분포입니다. 전기차의 배터리는 상당히 무겁기 때문에 차량의 중량 분포가 달라집니다. 가령 예를들어 무게중심이 차체 뒤쪽에만 쏠려있다거나 앞쪽에만 쏠려있다면 그만큼 안정적이고 효율적인 주행이 불가능하기 때문입니다.
전기·전자
Q. 양자컴퓨터 상용화 되려면 얼마나 시간이 지나야할까요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.기술 발전과 이러한 기술의 상용화되는데 까지 걸리는 시간에 대한 견해는 전문가들 사이에서도 상이합니다.젠슨 황이 양자컴퓨터의 상용화가 아직 20년은 더 걸릴 것 이라고 한 발언은 아무래도 이러한 기술과 기술의 상용화에 대해 보수적인 시각을 가지고 있다고 생각이 됩니다. 엔비디아가 ai와 gpu를 중심으로 하는 회사이고, 아직 양자컴퓨터가 그들이 추구하는 기술에 비해 멀다고 생각해서 이러한 견해가 나온게 아닌가 싶습니다.어떠한 기술이라도 개발과 상용화 단계에서 많은 비용과 시간이 들며 또한 예상하지못한 방향으로 발전하는 경우도 많습니다. 현재 직면한 수학적인, 기술적인 문제와 양자 오류 수정등 다양한 과제가 남아 있습니다. 이러한 문제들을 빠르게 해결하고 양산화의 비용을 줄여야 빠른 상용화가 가능 할 수 있겠습니다.