수은은 대체 어디에 사용되는 재료인지 궁금해여?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.수은은 예전에는 온도계나 혈압계 같은 측정하는 데도 쓰이기도 했고, 형광등 같은데도 많이 쓰였습니다. 전기도 잘 통하고 액체기 때문에 접점을 만들기 쉬워서 산업용으로도 활용되었죠.지금은 잘 아시다시피 독성 때문에 대부분 나라에서 그 사용을 줄였습니다. 그리고 제품에 넣을려고 해도 규제들이 엄청 심해서 넣기가 쉽지 않기 때문에 다른 대체재로 많이 바뀌었죠.가치가 없다기 보다는 위험성 때문에 큰 규제 대상이 되어버린 셈이죠.
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반도체 미세 공정에서 하이-케이 유전체 도입의 필연성과 차세대 소재 전망이 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.반도체 미세공정에 보면 SiO2가 너무 얇아지면 전자가 터널링으로 새어나갑니다. 이 때, high k는 유전율이 크기 때문에 같은 정전용량을 더 두꺼운 막으로 확보해서 물리 두께 증가를 통해 앞서 얘기했던 누설을 크게 줄이게 됩니다.HfO2 같은 하프늄 계열의 경운 높은 k와 공정 안정성, ALD 적합성이 장점이긴 합니다. 그래서 계면과 트랩, 고정전하나 결정화 같은 결함에 대한 관리가 필수적입니다.차세대에는 고이동도 채널들이 유력하게 거론되고 있습니다. 대표적으로는 SiGe, Ge, III-V, 2D 채널 같은 것들이요.
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콘크리트의 수화 반응은 강도 발현과 어떤 관계가 있나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.콘크리트의 강도는 시멘트 수화로 생성되는 C, S, H 겔 자체가 공극을 메우면서 골재를 붙잡아주기 때문에 미세구조가 치밀해질수록 커집니다.양생이라는 것이 있는데, 강도 내구성 확보를 위해 수분이나 온도, 충격 방지 등을 하는 과정입니다. 이 과정이 만약에 건조하거나 온도가 낮으면 수화가 멈추거나 느려져요. 그러면 결국에는 공극이 남아서 강도나 내구성이 떨어져 버리는 것이죠. 이것을 적정하게 맞춰주는 것이 좋습니다.
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온도게에서는 대체 왜 수은을 이용한걸가여?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.수은을 온도계에 쓰는 이유는 온도에 따라 부피가 비교적 일정하게 늘어나기 때문입니다. 그리고 애게 상태의 범위도 넓고, 온도계 보면 유리로 되있잖아요. 그 유리와 잘 붙지 않는 특징도 있습니다.이런 것들이 수은을 사용하는 이유가 되겠고, 알코올 같은 다른 액체도 가능은 하겠지만, 알코올은 온도가 높으면 끓어버리고, 무엇보다도 유리벽에 젖음성 성질 때문에 눈금을 읽기가 쉽지 않을 수 있습니다.섭씨와 화씨 이야기는 수은의 양으로 맞추는 게 아니고, 온도계 제작한 이후에 기준점을 실제로 재서 표시하고, 그 사이를 균등하게 분할해서 눈금을 만드는 방식입니다. 당연히 화씨랑 섭씨는 기준점과 분할 방식이 다르겠죠.
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가전제품의 소비 전력(W)은 전압(V)과 전류(A)와 어떤 상관관계가 있나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.소비 전력이라는 것은 기본적으로 전압과 전류의 곱으로 결정됩니다. 전력(W) = 전압(V) X 전류(A) 로 나타낼 수 있죠.제품에 적힌 1000W나 2000W 이런 내용은 켜졌을 때 최대 그만큼의 전력을 쓴다는 말입니다. 전기요금의 산전ㅇ은 전력에 시간을 곱한 kWh이죠.그리고 저 식을 근거로 보면 같은 2000W라도 전압이 높다면 전류는 줄어들 수 있습니다.
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충전기를 꼽고 끝에핀에 닿음 따가운게 전기가통하는거지요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.핀 끝이 따가운 것은 미세한 전류가 통해서 찌릿하게 느낀 경우가 맞습니다.물론 스마트폰 충전기 만들 때 인체에 위험한 수준의 큰 전류는 흐르기 어렵게 만들어 놓습니다. 물론 정품 기준으로요. 그렇기 때문에 밤새 핀이 몸에 닿아도 큰 문제는 없을 것으로 예상됩니다.혹시나 화끈거리거나, 화상 자국이 있거나 하는 신체적으로 어떤 반응이나 변화가 있으시다면 진료를 받아보시는 것이 좋을 듯 싶습니다.
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3 in 1케이블은 각각 케이블 별로 전압과 전류가 별도로 들어가게 되는 건가요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.말씀하신 케이블은 전압은 보통 동일하게 걸리겠지만, 전류는 3개로 자동 분배되는 것이 아니고 연결된 기기들이 필요로 하는 만큼 충전기 한도 안에서 나눠서 가져가는 구조입니다.그래서 어댑터 용량에서 3개를 꽂으면 그 3개가 나눠 쓰게 되니까 충전 속도가 갑자기 매우 느려지거나, 발열이 생길 수도 있습니다. 어떤 경우에는 한 가닥만 고속충전 기능과 데이터 전송 기능이 되고, 나머지는 저속이 경우도 있어요.3개 다쓰겠다면, 속도 기대는 낮추는 것이 맞습니다.
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전기를 통해서 전자기기를 충전하는 것은 전자기기에서 필요한 전력을 요청하면 그에 다라서 전기가 사용되는 원리인가요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.충전은 기기가 전력을 달라고 신호를 보내서 주는게 아니고, 콘센트나 충전기가 일정한 전압을 내고 있고, 기기가 자기 회로 특성대로 전기를 가져가는 그런 구조입니다.고성능 태블릿이나 노트북 같은 많은 전력을 쓰는 기기들은 더 큰 전류를 계속 끌어가기 때문에 전기가 많이 소모된다고 느껴지실 것 같습니다. 물론 충전기는 정해진 최대 출력 범위 안에서 공급을 하고, 실제 얼마를 쓸지는 기기에서 결정을 하는 것이죠.
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실내에서 충전 중인 전동 킥보드 배터리 화재가 늘고 있다는데 징후나 안전한 충전법이 따로 있나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.일단 전동 킥보드나 자전거에서 배터리 화재가 나기 전에는 비정상적으로 너무 뜨겁거나, 배터리가 팽창한 경우가 될 수도 있고, 냄새나 연기 같은게 나는 증상이 있을 수 있습니다. 당연히 저런 증상들 보이면 충전이나 사용은 중단을 해야하고 콘센트부터 빼야됩니다.당연히 충전을 안전하게 하려면 절대 자면서 하지 말고, 불이 나지 않는 바닥이나 주변에서 하는 것이 중요하겠죠. 그리고 충전기를 짝퉁 충전기를 많이 쓰시던데, 위험할 수 있습니다. 검증이 되지 않은 것이잖아요.전원 차단 안된 상태에서 물 뿌리면 감전이나 확산 위험을 더욱 높이는 것입니다.
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수력발전은 물의 힘을 이용해서 전기를 만든다고 하던데 구체적인 설명이 필요할 것 같습니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.수력발전은 위치에너지를 활용하는 것 입니다.높은 곳에 있는 물을 아래로 떨어뜨리면서 생기는 힘으로 터빈을 돌리고, 그 회전으로 발전기에서 전기를 만드는 구조이죠. 이 물이 터빈을 돌리면 발전기 안의 자석과 코일이 함께 회전하면서 자기장이 변하게 됩니다. 그 변화가 결국 코일에 전류를 만들어 내는 것이죠.높이가 높을수록, 물의 양이 많을 수록 아무래도 더 많은 전기 생산이 가능하겠죠?
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