답변 내역

안녕하세요. 박재화 박사입니다.냉동식품 포장 필름은 단순하게 제품을 감싸는 비닐이 아니라, 냉동 상태에서 품질을 오래 유지하기 위한 기능성 구조로 보시면 되겠습니다.냉동실 안에서도 수분이 빠져나가면 표면이 마르고 하얗게 변하는 냉동화상이 생길 수 있습니다. 그렇기 때문에 수분차단성이 중요하고, 산소가 포장 안으로 많이 들어오면 고기나 튀김류의 경우 지방이 산화되어 냄새가 나거나 맛이 떨어질 수 있습니다. 그래서 여러 종류의 필름들을 층층이 붙여 산소도 찬단하고, 수분 차단, 냄새 차단 등의 기능들을 나누어 부여하기도 합니다.냉동 상태에서는 필름이 딱딱해지고 잘 찢어질 수 있기 때문에 낮은 온도에서도 버티는 강도와 유연성도 필요합니다. 특히 날카로운 식품 모서리나 얼음 결정 때문에 포장이 뚫리지 않도록 내충격성도 좋아야 되고 밀봉도 잘 되어야 합니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.마이크로 들어온 소리는 처음에는 공기의 떨림이고, 마이크는 이 떨림은 전압이 흔들리는 아날로그 신호로 바꾸게 됩니다.사람 목소리는 계속 부드럽게 변하는 신호이기 때문에, 컴퓨터가 그대로 저장하는 것은 어렵습니다. 그래서 일정한 시간 간격으로 소리의 크기를 계속 찍어 이것을 숫자로 변환하는데, 이러한 과정을 샘플링이라고 합니다. 아주 짧은 순간마다 지금 소리가 얼마나 큰지를 측정해서 숫자의 목록으로 만드는 거라고 보시면 됩니다.그다음 각 숫자들이 컴퓨터가 이해할 수 있는 0과 1의 이진 데이터로 바꿔서 저장하게 되고, 이렇게 저장된 데이터가 오디오 파일이되고, 재생할 때는 다시 전기 신호와 스피커 진동으로 바뀌게 되는 원리입니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.리튬이온배터리가 많이 쓰이는 가장 큰 이유는 같은 무게와 크기에서 저장할 수 있는 에너지의 양이 크기 때문입니다.스마트폰이나 전기차 같은 것들은 결국엔 가벼우면서도 오래 써야하는 제품들입니다. 그렇기 때문에 배터리의 무게나 부피가 매우 중요하게됩니다. 예쩐에 많이 쓰던 니켈카드뮴 배터리는 튼튼하긴 한데, 무겁고, 반복 충전 함에 따라서 용량이 빠르게 감소하는 문제점이 있습니다.리튬이온배터리는 그런 효과가 상대적으로 적고, 전압도 높아서 전자제품을 작고 효율적으로 설계하는데 도움이 될 수 있습니다. 또 충전과 방전을 여러 번 반복할 수 있고, 배터리 관리 회로를 붙이면 상태를 비교적 정밀하게 제어할 수도 있습니다. 과충전, 과열, 충격과 같은 문제에 민감하기 때문에 보호회로와 냉각 설계가 필요하고, 잘못 다루면 화재 위험도 크다는 단점은 있습니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.CPU는 복잡한 일을 순서대로 빠르게 처리하는 데 강한 두뇌에 가깝고, GPU는 단순한 계산을 아주 많이 동시에 처리하는 데 강한 구조를 가지고 있습니다.CPU는 코어 수가 비교적 적지만 각 코어가 똑똑하기 때문에 운영체제와 프로그램 실행, 조건 판단, 순서가 복잡한 작업들을 잘 처리하게 됩니다. 반대로 GPU는 작은 연산 코어가 많이 들어 있어 같은 계산을 여러 데이터에 한꺼번에 적용하는 병렬 처리에 유리한 방식입니다.그래서 인공지능 연산은 수많은 숫자를 곱하고 더하는 행렬 계산이 많아서, 여러 계산을 동시에 밀어붙일 수 있는 GPU와 더 잘 맞는 것입니다. CPU가 숙련된 직원 몇 명이 복잡한 일을 처리하는 방식이라면, GPU는 많은 인원이 같은 단순 작업을 동시에 나눠서 하는 느낌으로 보시면 될 것 같아요.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.발전소에서 고전압을 송전하는 가장 큰 이유는 전기를 보내는 중에 사라지는 손실을 줄이기 위해서입니다. 같은 전력을 보낼 때 전압을 높이면 필요한 전류가 줄어들기 때문입니다. 전선에는 저항이 있어서 전류가 많이 흐를수록 열로 빠져나가는 에너지가 커지는데, 그래서 낮은 전압으로 멀리 보내면 전류가 커지고, 송전선이 뜨거워지면서 전력의 손실도 크게 증가됩니다. 반대로 전압을 아주 높여 전류를 줄이면 같은 전력을 훨씬 적은 손실로 먼 거리까지 보낼 수 있게 됩니다. 전력 공식이 P=VI, 전력=전압과 전류의 곱이기 때문에 이러한 설명이 되는 것입니다. 이후 도시나 공장 근처 변전소에서 다시 전압을 낮춰 가정이나 건물에서 쓸 수 있는 220V 수준으로 바꿔 쓰게 되는 과정을 거치게 됩니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.이차전지와 축전기는 둘 다 에너지를 저장하지만, 저장하는 방식이 다릅니다.이차전지는 리튬이온전지처럼 내부에서 화학반응을 이용해 전기를 저장하고, 비교적 많은 에너지를 오래 담아둘 수 있다는 장점이 있습니다. 반대로 축전기는 두 전극 사이에 전하를 모아두는 방식이기 때문에 충전과 방전은 매우 빠르지만, 저장할 수 있는 에너지의 양은 적은 편입니다.ESS는 전기를 몇 시간 이상 저장했다가 필요할 때 공급하려는 목적이 큰 장치이기 때문에, 에너지 저장량이 큰 이차전지가 많이 쓰일 수 밖에 없습니다. 축전기 라는 것이 대용량 저장보다는 순간 전압을 보정하고 짧은 전력 보조, 회생제동, 전원 안정화 같은 곳에 더욱 잘 맞습니다. 목적이 다른 것입니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전기차는 비 오는 날 충전할 수 있도록 충전구와 충전기 쪽에 방수, 절연, 누전 차단 구조가 들어가 있습니다. 충전도 바로 전기가 흐르는 게 아니고 차량과 충전기가 먼저 정상적으로 연결이 되었는지를 확인하고 그 이후에 전류가 흐르는 방식입니다. 그래서 위험이 아닌 경우보다 줄어들 수 있는 것입니다. 그래서 정상 차량, 정상 충전기, 정상 케이블 상태라면 비가 온다는 이유만으로 감전될 가능성은 매우 낮다고 보시면 됩니다.문제는 충전건이 물웅덩이 같은데 그냥 빠졌다가 나왔거나 케이블 피복 자체가 까졌을 때, 충전구 안에 물이나 이물질 같은게 많이 들어가 버린 상태라면 충전이 되지 않습니다. 요즘 우리나라 비오면 미친듯이 오는 때가 많든데, 침수 시나 낙뢰가 심할 때는 굳이 야외에서는 충전하지 않으시는 것이 좋습니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.스마트폰 화면은 버튼처럼 눌리는 힘을 보는 게 아니고, 손가락이 가까이 왔을 때 생기는 전기적 변화를 가지고 감지합니다.정전식 터치스크린 안에는 아주 얇고 투명한 전극들이 가로세로 그물처럼 깔려 있는데, 평소에는 이 전극들 사이에 일정한 전기적 상태가 유지됩니다. 이 때 사람 손가락이 닿으면 사람 몸이 가진 전기적 성질 때문에 그 상태가 조금 변화하게 되요. 스마트폰은 어느 위치의 전극에서 변화가 생겼는지를 계산해서 손가락이 닿은 좌표를 알아내는 겁니다.그래서 화면을 세게 누르지 않아도 살짝 닿기만 하면 반응하고, 여러 손가락을 동시에 인식하는 멀티터치도 가능한 겁니다. 반대로 너무 두꺼운 장갑을 끼거나 물기가 많을 경우면 손가락 전기적 변화가 제대로 전달이 잘 안되서 터치가 잘 안되는 것입니다.쉽게 말씀드려서 스마트폰 터치는 압력이 아닌 전기장의 변화를 캐치하는 것입니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.와이파이는 인터넷 데이터를 전선 대신 전파에 실어 공유기와 스마트폰이 서로 주고 받는 형식입니다.먼저 스마트폰에 보내지는 글자와 사진, 영상 같은 정보들은 모두 0과 1의 디지털 데이터로 바뀌게 되는데, 이 데이터들이 정해진 주파수 대역의 전파에 실려서 공중으로 퍼져나가게 됩니다. 정보를 싣는다는게 전파의 세기나 위상 같은 특성을 아주 빠르게 바꿔 0과 1을 표현한다고 보시면 되겠습니다.공유기는 그 전파를 안테나로 받아서 다시 디지털 데이트화하고, 반대로 인턴세에서 온 데이터도 같은 방식으로 스마트폰에 보내게 됩니다. 주변에서 만약에 와이파이가 많거나, 벽이 두껍거나 하면 전파가 약해지거나 섞여버려서 속도가 느려질 수 있습니다.

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.컴퓨터가 0과 1만 쓴다는 말은 실제로는 전압이 낮은 상태와 높은 상태를 구분해서 쓴다는 것으로 이해하시면 됩니다.트랜지스터가 전류를 끄고 켜면서 0과 1을 만들고, 이것들이 모이면서 AND, OR, NOT 같은 논리회로가 만들어집니다. 이 논리회로를 조합하면 덧셈, 비교, 저장, 선택 같은 기본적인 동작을 할 수 있게 되는 것입니다. 문자나 사진, 음악, 영ㅅ아 등도 결국에는 컴퓨터 안에서는 숫자로 바뀌어서, 그 숫자들이 다시 0과 1의 묶음으로 저장되게 됩니다. 글자는 문자 코드로, 사진은 픽셀 값으로, 소리는 일정한 간격으로 측정된 숫자 값들로 표현되는 것입니다.우리가 잘 아는 CPU는 이런 0과 1 묶음을 명령어로 읽고, 아주 단순한 계산과 이동을 엄청나게 빠른 속도로 반복하는 것입니다. 컴퓨터의 복잡한 작업이라는 것이 결국에는 0과 1 자체가 똑똑해서가 아닌, 단순한 스위치 동작을 엄청 많이 조합해서 빠르게 반복하기 때문에 가능한 것입니다.