Q. 물질의 현상중에 터널링 현상은 왜 발생하는 건가요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.터널링 현상은 양자혁학적인 성질 때문에 생기는 것 입니다. 아주 작고 가벼운 입자인 전자는 고전적인 물리 법칙대로라면 넘을 수 없는 에너지 장벽이 잇어도, 양자역학에서는 그 장벽을 얇고 낮으면 뚫고 지나갈 확률이 생기는데, 이게 바로 터널링입니다. 쉽게 말하면 전자는 존재 할 수 없는 곳에 아주 잠깐 나타날 수 있는 성질이 있어서, 얇은 장벽이라면 벽을 뚫고 반대편으로 튀어나올 수 있는것인데요. 반도체에서 미세화가 점점 진행되면 절연층도 얇아지기 때문에 전자가 그 얇은 층을 뚫고 지나가는 터널링 현상이 일어나고, 이로 인해 전류가 새는 문제가 생기는 것 입니다
Q. 가정집에 형광등으로 태양광이 충전안되는 이유는?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.형광등으로 태양광 충전이 잘 안되는 이유는 빛의 세기와 종류가 다르기 때문입니다. 태양빛은 강하고 넓은 범위의 파장, 특히 태양광 패널이 잘 흡수하는 빛을 많이 포함하고 있습니다. 반면 형광등은 빛이 약하고 특정한 파장만 나와서 태양광 패널이 흡수할 수 있는 에너지가 거의 없습니다. 그래서 밝아 보여도 실제로는 충전에 필요한 빛의 에너지가 부족해서 전기가 거의 만들어지지 않습니다. 쉽게 말해 , 햇빛은 강하고 다양한 빛이라 충전이 잘 되지만, 형광등은 빛의 종류도 부족하고 약해서 충전이 거의 되지 않는 것 입니다
Q. 로렌츠 힘이라고 하는것은 어떤것을 말하는건가요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.로렌츠 힘은 전기와 자기장이 함께 있을 때 전하가 받는 힘을 말합니다. 쉽게 설명하면, 전기가 흐르는 전하가 자기장 안에 있을 때 그 전하가 받는 힘입니다. 이 힘 때문에 전하는 방향을 바꾸거나 움직임이 달라지는데, 전자기학에서 아주 중요한 개념입니다. 예를 들어, 전기 모터가 돌아가거나 입자가 안에서 움직일 때 바로 이 로렌츠 힘이 작동하게 됩니다, 그래서 전기와 자기 현상을 이해할 때 꼭 알아야 하는 힘이라고 할 수 있겠습니다
Q. 양자 컴퓨터에는 어째서 극저온으로 작동시키는 건가요?
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.양자 컴퓨터가 극저온에작동하는 큰 이유는 큐비트가 매우 민감하고 섬세해서 주변 환경의 영향을 쉽게 받기 때문입니다. 온도가 높으면 열로 인해 원자나 전자가 불안정하게 움직이는데, 이런 움직임은 양자 상태를 망가트릴 수 있습니다. 그래서 큐비트가 제대로 작동하려면 외부에너지를 거의 없앤 아주 차가운 상태, 즉 극저온이 필요합니다. 실제 계산은 작은 양자칩에서 일어나지만, 그 칩을 이런 안정된 온도로 유지하기 위해 커다란 냉각 장비가 필요해서 양자 컴퓨터 전체 크기가 방만큼 커지게 되는 것 입니다.