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전자기기 중 왜 난방용 제품이 에너지소모가 큰가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.겨울철에 가스비 vs 전기세를 고민하시는 분들이 많을 겁니다. 난방용품들 전기 소모가 엄청 크기 때문에 이 또한 선뜻 사용하기가 무섭죠.난방은 전기를 바로 열로 바꿔서 쓰는 작업이기 때문에 소모되는 에너지가 클 수 밖에 없습니다. 열이라는 것은 주변에서 계속 빠져나가고 뺏기고 하잖아요. 그래서 온도를 유지하려면 계속 전력이 투입되어야 합니다. 그리고 가열하고자 하는 대상이 넓으면 넓을수록 열 손실이 더 커지기 때문에 소비전력이 크게 늘어날 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
1일 전
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전자렌지와 인덕션은 작동하는 원리가 서로 다른건가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전자레인지 인덕션, 두 가지 뭔가 뜨겁게 한다는 것에 유사한 원리라고 생각하실 수도 있는데 전혀 아닙니다.결론부터 말씀드리면 전자레인지와 인덕션은 원리 자체가 다릅니다. 전자레인지는 microwave oven 이 영어 명칭인데요. 말그대로 마이크로파를 음식에 쏴서 물 분자를 진동 시켜 내부에서 가열하는 방식입니다. 반면 인덕션은 냄비 바닥에 유도전류를 만들어서 냄비 자체를 뜨겁게 하는 과정을 거치게 되는 겁니다. 가열하는 대상이 다르다고 볼 수 있죠.인덕션 원리가 무선 충전기 원리랑 비슷합니다.
학문 / 전기·전자
1일 전
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초전도체는 장거리 송전과 에너지 저장 기술을 어떻게 바꿀 수 있나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.1~2년 전에 국내에서 상온초전도체 때문에 발칵 뒤집힌 적이 있습니다. 사실이라면 노벨상까지 받을 수 있는 엄청난 발견이였죠. 초전도체가 실용화된다면 우리가 전기를 보낼 때 손실이 거의 사라집니다. 그렇기 떄문에 장거리 전력망 구조가 크게 바뀌게 될 수 있죠. 지금 대도시 밀집지역 가보면 수많은 케이블들이 보이죠. 그런 것들이 상당히 줄어들 수 있고, 안정성도 크게 증가할 수 있을 겁니다.서두에 말씀드렸다시피 상온 초전도체라면 상온에서 구동이 가능하겠지만, 현재 초전도체는 극저온을 필요로 합니다. 그렇기 때문에 냉각 비용과 유지 관리 부담이 너무 커서 특수 연구 분야에서만 쓰이고 있습니다.
학문 / 재료공학
1일 전
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스마트 그리드 도입이 전력 계통의 안정성과 소비 패턴에 미치는 영향은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.스마트 그리드와 관련해서 요즘 얘기들이 많습니다. 이게 도입되면 상당히 편리할 것이라는 거죠.질문에 대해 결론부터 말씀드리면 스마트 그리드는 전력 계통을 훨씬 안정적이면서도 유연하게 만들 수 있습니다. 실시간으로 수요와 공급을 감시해서 과부하 되기 전에 제어해서 대규모 정전 빈도를 줄여주거든요. 진짜 정전 한번 제대로 나면 여간 불편한게 아닙니다. 산업체 쪽에서는 큰 타격을 입을수도 있어요.그리고 피크 시간대 부하를 분산시켜서 설비 여유도 커지고 계통 복원도 빨라질 수 있습니다.맨날 사고 터지고 대응하는 것에서 사전에 제어해주니까 훨씬 편리하고 안정적이죠.
학문 / 전기·전자
2일 전
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2차배터리기술력에있어서, sk화학, 롯데케미칼 포스코와 엘지에너지솔루션차이?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.이차전지하면 떠오르는 것 국내 3사가 저는 가장 먼저 떠오릅니다.삼성SDI, LG에너지솔루션, SK ON 세 업체이죠. 말씀 주신 각각의 회사들은 배터리 밸류체인에서 맡은 역할들이 조금 다른 것 같습니다. LG 엔솔은 주식시장에서도 상당히 핫했죠. 완성 배터리를 주도하는 업체라고 볼 수 있습니다. SK온의 경우도 하이니켈, NCM 계열의 고출력 특화가 강점이구요.포스코와 롯데케미칼은 배터리 관련 소재 쪽에서 경쟁력을 키우고 있는 업체들입니다.
학문 / 전기·전자
2일 전
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구리가 철보다 약할 수 밖에 없는 이유가 궁금해여?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.다 같은 금속 같은데, 강도가 다들 다르죠.구리가 철보다 약한 가장 큰 이유는 재료의 결정 구조와 결합 방식의 차이입니다. 구리의 경우는 연성이 매우 큰 구조입니다. FCC라고 한글로는 면심입방체라고 합니다. FCC 구조는 최밀 충진된 구조인데, 이게 슬립 시스템이 많습니다. 그래서 변형이 쉽게 일어날 수 있죠. 철의 경우를 보면 철은 BCC 및 FCC 전이를 이용해서 강도를 크게 올릴 수 있는 소재입니다. 이런 결정 구조와 결합 방식 때문에 강도의 차이가 나는 것입니다.
학문 / 재료공학
2일 전
5.0
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자율주행 차량의 라이다, 레이더, 카메라 센서 융합은 사고율 감소에 얼마나 기여할까요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.자율주행 차량이 점점 현실화 되어가고 있는 것 같습니다. 아직은 보완이 더 필요하지만 말이죠.질문 주신 내용의 결론부터 말씀을 드리면 센서 융합은 사고율 감소에 결정적인 역할을 하게 됩니다. 카메라의 경우 형태 인식에는 강할 수 있습니다. 그러나 강한 빛에는 취약할 수 있죠. 반면에 라이다는 거리나 형상에는 강한데, 악천후에는 또 약하죠. 레이더는 날씨 영향을 거의 받지 않는 특징이 있습니다.그렇기 때문에 이 셋을 함께 쓴다면? 인식 실패 확률이 크게 줄어들게 되겠죠.
학문 / 전기·전자
2일 전
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고엔트로피 합금은 기존 구조용 금속 대비 어떤 공학적 장점을 가지나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.결과적으로 보면 고엔트로피 합금은 강도와 연성을 동시에 확보하기 어려운 구조재라고 생각할 수 있습니다.일단 여러 원소가 섞이면서 격자 왜곡이 커지게 될테고, 이로 인해서 전위 이동이 억제돼서 강도가 올라갑니다. 동시에 단순 고용체 구조 덕분에 취성 파괴가 줄어들기 때문에 연성 또한 유지될 수 있습니다.이 조합은 기존 합금에서는 얻기 어려운 장점이죠.
학문 / 재료공학
2일 전
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2차전지 양극재의 미세구조 제어는 배터리 수명과 안정성에 어떤 영향을 미칠까요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.배터리 수명 정말 중요하죠. 특히 전기차에서는 배터리의 수명과 안정성이 무엇보다 중요할 것 같은데요.결론적으로 보면 양극재 미세구조의 제어는 수명과 안전성을 동시에 좌우할 수 있는 핵심이라고 할 수 있습니다. 입자의 크기가 균일하면, 충방전 할때 리튬 확산이 고르게 일어날 수 있습니다. 그 결과로 국부적인 열화를 줄일 수가 있는 거죠. 안전성 면에서 좋다고 볼 수 있습니다. 그리고 결정 결함이 많아지만 균일이 발생하거나 산소 방출이 쉽게 발생하기 때문에 성능 저하와 발열 위험이 커집니다. 그렇기 때문에 미세구조 제어는 화재 가능성을 낮추는 기본적인 전략 중 하나라고 볼 수 있습니다.
학문 / 재료공학
2일 전
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반도체 소자의 미세화 한계는 어떤 물리적 요인에서 비롯되나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.반도체에 기능을 많이 넣으려고 하면 결국 미세하게 만들어야 됩니다. 그러다 보면 결국에는 물리 법칙 자체가 하나의 벽이 되는 것이죠.선폭이 나노미터 수준으로 줄어들면 전자가 절연막을 뚫고 이동하게 되는데, 양자 터널링이 발생하게 됩니다. 이것이 누설 전류가 급증하고, 전력을 쓰지 않아도 별열이 생기게 되는 원인으로 작용하게 되요.성능 향상보다 전력이나 열을 관리하는게 더 어려워지는 것이죠..
학문 / 재료공학
2일 전
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