안녕하세요. 플랜트 엔지니어 장철연 전문가입니다.
화학공학
Q. 화학공정을 설계함에 있어 중요한 요소는??
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.화학 공정을 설계할 때 중요한 요소는 여러 가지가 있습니다. 첫째, 화학 반응의 본질을 이해하는 것이 중요합니다. 이는 반응 속도, 평형, 열역학적 특성을 포함하며, 이러한 요소들은 반응의 효율성과 경제성에 직접 영향을 미칩니다둘째, 물질의 흐름과 에너지 전환에 대한 철저한 분석이 필수적입니다. 이를 통해 공정을 최적화하고 불필요한 비용을 최소화할 수 있습니다셋째, 안전성과 환경적 지속 가능성도 주요 고려사항입니다. 공정 설계 시 안전한 작업 환경을 유지하고, 환경에 미치는 영향을 최소화하는 것이 중요합니다 넷째, 경제성을 고려해야 합니다. 이는 원료 비용, 에너지 소비, 장비 비용 등을 포함하며, 최적의 비용 효율성을 달성하는 것이 목표입니다마지막으로, 공정의 유연성도 중요합니다. 이는 공정이 변화하는 시장 요구에 신속하게 대응할 수 있도록 설계되어야 함을 의미합니다
전기·전자
Q. 전기와 자기장의 전자기력은 무엇이며, 전기와 자기장이 어떻게 연결되나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.전자기력은 전기장과 자기장이 상호작용하여 발생하는 힘입니다. 전하가 움직이면 자기장이 생성되고, 이 자기장이 다시 전하의 움직임을 유도합니다. 전자기력은 전자기파 생성, 전기 모터와 발전기 작동 등 다양한 응용에 사용됩니다. 예를 들어, 전기 모터는 전류가 흐르는 코일이 자기장과 상호작용하여 회전 운동을 만듭니다. 또한, 무선 충전기와 교통카드 등에서도 전자기 유도가 활용됩니다
전기·전자
Q. 일상에서의 전자파는 어떻게 만들어지고, 우리 생활에 어떤 영향을 미치나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.전자파는 전기장과 자기장이 상호작용하면서 생성됩니다. 휴대폰, 와이파이, TV 등은 전자파를 이용해 데이터를 전송합니다. 전자파는 통신, 방송, 의료 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 일상에서 발생하는 전자파는 대부분 인체에 무해하지만, 강한 전자파에 장시간 노출되면 해로울 수 있습니다
전기·전자
Q. 요새 화두인 반도체는 무엇이고 기기에서 왜 중요한가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.반도체는 도체와 절연체 사이의 전기 전도성을 가진 물질로, 실리콘이 대표적입니다. 반도체는 특정 조건에서 전기를 통하게 하거나 차단할 수 있어 스위치 역할을 합니다. 이 특성 덕분에 반도체는 전자기기에서 정보를 처리하고 저장하는 핵심 부품으로 사용됩니다. 반도체가 없으면 전자기기는 전기 신호를 제어할 수 없어 작동하지 않습니다 트랜지스터, 다이오드, 메모리 칩 등 다양한 반도체 소자가 전자기기의 성능을 좌우합니다
전기·전자
Q. 전자기파의 다양한 성질과 활용 사례는?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.전자기파는 전기장과 자기장의 상호작용으로 발생하는 파동으로, 파장과 주파수에 따라 다양한 성질을 가집니다. 예를 들어, 라디오파는 긴 파장과 낮은 주파수를 가지며, 주로 라디오 방송에 사용됩니다. 마이크로파는 짧은 파장과 높은 주파수를 가지며, Wi-Fi와 레이더에 활용됩니다. 적외선은 열을 전달하는 데 사용되고, 가시광선은 우리가 볼 수 있는 빛입니다. 자외선, X-선, 감마선은 의료 영상 촬영과 같은 분야에서 사용됩니다
전기·전자
Q. 왜 전자제품은 배터리를 사용하는 것일까요?? 배터리가 전기를 저장하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.배터리는 전자제품에 전원을 공급하여 이동성과 편리성을 제공합니다. 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전기를 저장합니다. 배터리가 없으면 전자제품은 전원을 공급받지 못해 작동하지 않습니다. 충전 배터리는 외부 전원을 통해 화학 반응을 역으로 진행시켜 전기를 다시 저장합니다
전기·전자
Q. 전기 히터를 틀면 전기 히터를 튼 부위만 결로가 발생하나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.결로는 따뜻한 공기가 차가운 표면에 닿아 생기는 현상입니다. 전기히터를 틀면 히터 주변의 공기가 따뜻해지지만, 이 따뜻한 공기가 방 안의 다른 차가운 표면으로 이동할 수 있습니다. 따라서 히터를 틀지 않은 부위에서도 결로가 발생할 가능성이 있습니다.결로를 줄이기 위해서는 방 안의 공기 순환을 원활하게 하고, 습도를 적절히 조절하는 것이 중요합니다.
전기·전자
Q. 인덕션의 전용냄비의 성분에 관련지어 인덕션에 작용하는 원리
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.인덕션은 자기장을 이용해 냄비를 가열합니다. 인덕션 코일에서 발생한 자기장이 철 성분이 포함된 냄비 바닥에 유도 전류를 생성하여 열을 발생시키는 원리입니다. 철이 아닌 알루미늄, 구리, 유리 등의 재질은 자기장에 반응하지 않아 유도 전류가 생성되지 않으므로 인덕션에서 사용할 수 없습니다. 따라서, 인덕션에서는 철 성분이 포함된 냄비만 사용해야 합니다
전기·전자
Q. 전기의 흐르는 속도는 어떻거 결정되는건가요
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.전기의 속도는 전기장이 퍼져나가는 속도로, 이는 빛의 속도와 비슷합니다. 진공 상태에서 빛의 속도는 약 30만 km/s입니다1. 전기 신호는 도체를 통해 이동할 때, 도체의 저항, 유전체의 특성, 온도 등에 영향을 받습니다. 일반적으로 전기 신호는 도체 내에서 빛의 속도의 50%에서 99% 사이로 이동합니다전류를 구성하는 전자의 실제 이동 속도는 매우 느리며, 초당 몇 mm 정도입니다. 그러나 전기장의 변화는 매우 빠르게 전달되어 전기 신호가 거의 즉각적으로 전달되는 것처럼 보입니다. 이러한 특성 덕분에 전기는 빠르게 전달될 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전기는 원래 열을 같고있는건가요? 궁금
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.전기는 원래 열을 가지고 있지 않지만, 전류가 흐를 때 저항을 만나면 열이 발생합니다. 이는 줄의 법칙(Joule's Law)에 따라 설명됩니다. 전기 화재는 과전류, 단락, 누전 등으로 인해 발생할 수 있습니다. 과전류는 전선의 피복을 녹여 화재를 일으킬 수 있고, 단락은 스파크를 발생시켜 주변 가연성 물질에 불을 붙일 수 있습니다. 누전은 전류가 새어나가면서 열을 발생시켜 화재를 유발할 수 있습니다