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답변 내역

복합소재가 항공기 구조 경량화에 사용될 경우 강도와 안전성을 동시에 확보하는 원리는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.복합소재라고 하면 생각나는것이 CFRP 입니다. 이걸로 과거 골프채를 만드는 연구를 했었거든요. 실제로 섬유 강화재인 탄소섬유에 매트릭스인 수지를 결합해서 만들었습니다. 가벼운면서도 높은 인장강도와 강성을 가졌던 소재였습니다.이로써 금속보다 가벼우나 강한 구조를 구현할 수 있었습니다. 또 그 배열이나 층간 적층 각도 같은걸 조절해서 더 강하게 만들었던 기억이 있습니다.
학문 / 재료공학
25.10.06
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산화,환원 반응이 배터리의 충전과 방전 과정에서 수행하는 역할은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.배터리의 핵심 원리자체가 산화환원 반응입니다. 방전 할 때 음극에서 산화 반응이 일어나서 전자가 외부 회로로 이동하게 되는데, 양극에서는 환원 반응이 일어나 전자를 받아들이면서 전류가 흐르는 거에요. 반대로 충전 시에는 외부 전원이 전자를 거꾸로 이동시켜 반응 방향을 뒤집히며, 화학 에너지가 다시 저장되는 것입니다. 이 반응 자체가 전기 에너지와 화학 에너지의 변환 매개 역할을 하는 것입니다.
학문 / 전기·전자
25.10.06
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전력 반도체가 전기차 및 ESS 시스템 효율을 높이는 주된 이유는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전력 반도체는 전류의 흐름을 빠르고 정확하게 제어하는 시스템 반도체의 한 종류입니다. 전력 손실을 최소화하는 역할을 하는 부품이죠. 전기차에 들어가는 인버터나 ESS 내 변환 장치에 적용되면, 고전압과 고전류를 효율적으로 제어해서 에너지 변환 효율을 향상 시킬 수 있습니다. 요즘 SiC나 GaN 기반의 와이드 밴드갠 전력 반도체가 차세대 전력 반도체로 각광 받고 있어요.
학문 / 전기·전자
25.10.06
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초전도 자석과 핵융합 실험 장치에서 쓰이는 원리
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.핵융합 장치보면 수천만 도 이상의 플라즈마가 발생합니다. 결국 이것을 직접적으로 물질로 담을 수 없죠. 대신에 강력한 자기장을 이용하면 플라즈마를 띠 모양으로 가두고 안정화할 수 있습니다. 초전도 자석은 전기 저항이 없어 강하고 지속적인 자기장을 효율적으로 생성할 수 있습니다. 고온 플라즈마를 오랫동안 제어할 수 있는 핵심 장치로 활용할 수 있는 것이죠.
학문 / 전기·전자
25.10.02
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양자 얽힘 현상이 차세대 통신 기술인 양자 인터넷에 응용되는 원리
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.양자 얽힘은 두 입자가 공간적으로 멀리 떨어져 있어도 상태가 순간적으로 연결되는 특성을 가지는 것을 말합니다. 양자 인터넷에서는 이 특성을 활용해서 양자상태로 전송하거나 양자 키 분배 등을 구현하게 되죠. 이것을 적용하면 도청이 불가능한 암호 통신과 초안전 네트워크를 가질 수 있게 됩니다.
학문 / 전기·전자
25.09.16
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나노소재가 차세대 배터리의 에너지 밀도와 충전 속도를 높이는 방식은?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.나노 소재는 입자가 미세해질수록 단위 부피 당 표면적이 넓어집니다. 표면적이 넓어진다는 것은? 반응 면적이 넓어진다는 것을 의미하죠. 이로 인해서 리튬 이온의 반응이 빨리 지고 충전 속도가 향상될 수 있는 것이죠. 동시에 더 많은 이온을 저장할 수 있어 에너지 밀도가 증가할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
25.09.16
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5G 이후 6G 통신이 요구하는 초저지연 특성을 구현하는 핵심 기술은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.6G 통신에서 요구되는 초저지연 특성 구현을 위해서는 핵심적으로 연구되는 기술이 테라헤르츠 대역을 활용하는 것과 초고속 광전송, 지능형 네트워크 슬라이싱, 엣지 컴퓨팅 등이 있습니다. 특히 지연을 줄이기 위해서는 데이터 처리를 중앙서버가 아니고 사용자 가까운 엣지 단에서 수행해야 합니다. 여기에 AI 기반 자원을 관리해서 트래픽을 즉시 최적화 시켜야 하는 것이죠.
학문 / 전기·전자
25.09.16
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우리나라 반도체 기술은 세계적으로 볼 때 어떤 수준인가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.우리나라의 반도체 기술은 세계적인 수준이 맞습니다. 특히 메모리 반도체 분야에서 이죠. 문제는 메모리 반도체 시장보다 비메모리 반도체 시장이 크다는 점에 있습니다. 여기서는 TSMC와 상당한 격차를 보이고 있죠. 공급망 재편의 경우 AI 수요에 따른 HBM 및 패키징의 확대나 국산화, 코스트 상승 등을 동반하지 않을까 생각됩니다. 장기적으로 벨류체인의 연계가 어떻게 되느냐가 경쟁력을 좌우할 것 같습니다.
학문 / 전기·전자
25.09.16
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핸드폰 배터리를 오래 쓸 수 있는 방법이 있을까요
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.휴대폰 배터리 수명을 늘리려면 과충전이나 과방전 그리고 너무 뜨거운 상태를 유지하지 않는 것이 좋습니다. 보통은 20~80% 수준으로 사용하는 것이 가장 좋다고 합니다. 그리고 충전할 때 정품을 꼭 쓰시는 것을 추천드립니다. 그리고 게임이나 고사양 앱을 충전 중 동시에 실행하지 않는 것도 도움이 될 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.09.16
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아이패드 전원 안켜지고 계속 뜨거워요
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.아이패드가 꺼진 상태에서도 발열이 지속될 경우 배터리 내부에 문제가 있을 수도 있습니다. 정상적인 기기들은 보통 전원 끄면 발열이 멈추거든요. 3시간이나 넘었는데 동일 현상이라면 위험 신호로 볼 수 있습니다. 충전기를 분리하시고 서비스 센터를 가능한 빨리 가셔서 점검을 받으시는 것이 좋을 것으로 생각됩니다.
학문 / 전기·전자
25.09.16
5.0
1명 평가
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