전기차 모터에 희토류를 사용하는 이유는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.전기자동차가 상당히 많아 짐에 따라서 관련 부품들 또한 그 수요나 성능이 많이 이슈가 되고 있죠.일반적으로 어떤 모터든 모터안에는 자석이 들어갑니다. 전기차 모터에 희토류를 쓰는 이유는 힘 대비 크기 때문이라고 할 수 있습니다.네오디뮴 자석은 같은 크기 중에서도 훨씬 강한 자기장을 만들어 낼 수 있습니다. 그 말을 반대로하면, 더 작고 가볍게 모터를 만들 수 있다는 것이죠.자동차는 무게가 효율이나 주행거리로 이어질 수 있죠. 특히 전기차 보면 주행거리가 상당히 이슈잖아요.일반적인 철 자석 보다 동일 크기로 훨씬 더 강한 자기장을 만들어 낼 수 있기 때문에 쓰이는 것이다 볼 수 있습니다.
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나무에 전기줄을 휘감아 트리를 만든곳들이 주변에 많은 데 전기의 자기장으로 나무들이 어떤 영향을 받는 지 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.나무에 전기 트리 해놓는 모습 보면 참 예쁘죠. 근데 나무에 해가 되지는 않을까 걱정하시는 마음 이해 합니다.근데 일반적인 트리용 전구에서 발생하는 전기나 자기장 수준은 나무에 거의 영향을 주지 않는다고 알려져 있습니다. 사용되는 전압이나 전류가 상당히 낮기 때문에 식물 조직에 변화를 줄 수준이 아니라고 합니다. 오히려 계속 틀어놔서 열이나면 그게 더 문제가 될 수도 있겠네요.
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탄음식이 콘센트 구멍에 들어가면 어떻게 될까요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.뭔가 괜히 찜찜하고 그런 기분이실 것 같습니다.근데 2 mm 정도 탄 음식 조각이 콘센트 구멍에 들어갔다고 문제가 생길 가능성은 매우 낮아 보이긴 합니다. 가정용 콘센트 내부는 접점까지 거리도 길고, 작은 이물질 하나로 바로 합선이 나기 어려운 구조거든요. 그리고 음식이 탔다면 전도성도 거의 낮아져 있을 것 같은데, 그러면 더 영향이 줄어들 수 있겠죠.금속 조각이나, 물기 같은 것이 깊이 들어가면 문제가 될 수는 있습니다.
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전력선 근처에서 전자파가 인체에 미치는 영향은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.고압선 근처라면 괜히 찜짐하니 건강 걱정이 드는 그런 느끼적인 느낌이 들죠.일상적으로 노출되는 고압선 전자파가 명확하게 질병의 원인이다라는 과학적으로 증명된 사실은 없는 것으로 알고 있습니다.고압선에서 나오는 것 자체가 주로 극저주파 자기장들인데, 이것의 에너지가 DNA를 손상시킬 정도로 강하지는 않거든요. 완전히 무해한지 아닌지 연구 결과들이 약한 연관성을 언급하는 경우도 있어서 조금 더 지켜봐야 할 것 같네요.
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양자컴퓨터의 큐비트 유지 시간의 한계점은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.양자컴퓨터 앞으로 미래 기술들 중에서 상당히 관심을 많이 받고 있는 분야이죠. 궁금해 하시는 점에 대해 결론저긍로는 아주 짧은 시간동안 정보를 유지한다고 합니다. 초전도 큐비트 기준으로 보통 수십, 수백 마이크로 수준으로, 그 사이에 계산이 끝나야 한다고 합니다. 그래서 열이나 전자기 잡음 같은 노이즈, 주변과의 상호작용 같은 것들 때문에 상태가 쉽게 흐트려 질 수 있어요. 그래서 계산속도는 빠른데 오래 유지가 안 된다는 말들이 나오는것이죠.
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누전차단기가 작동하기전에 먼저 알림이 선해도면안되나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.기술적으로 사전 알림이 가능할 것으로 생각됩니다.다만 일반 가정용 누전차단기는 구조가 단순할 수 있습니다. 그래서 감지하면 즉시 차단하게 설계되어 있을 가능성이 높습니다. 이건 인명 보호가 최우선이기 때문에 경고 단계 없이 차단이 되는 방식이 되는 방식을 채택한 것이죠.그래서 기본형 차단기만드으로는 조금 어려울 수 있고, 추가적인 시설을 설치하면 가능할 것 같습니다.
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반도체 공정에서 포토레지스트 감광의 원리는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.포토레지스트는 빛을 받으면 분자 구조가 화학적으로 변하도록 설계된 고분자 소재이기 때문에 그렇습니다.노광 시 자외선을 받게 되면 내부의 감광제가 반응해서 용해도가 달라지게 됩니다. 그래서 이 차이로 인해서 현상액에 일부는 녹고, 일부는 남아서 패턴이 형성되게 되는 원리입니다.빛을 통해 화학반응이 일어나는데, 용해도 차이가 생기는 원리라고 요약할 수 있겠네요.
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휴대폰의 진동과 벨소리 둘중에 어떤 것이 배터리를 더 많이 사용하나요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.진동 보다는 벨소리가 대부분의 경우 더 배터리 소모가 클 겁니다.진동은 결국 진동을 만들어 내야 하는데, 휴대폰 안에 보면 작은 모터를 직접 돌려야 합니다. 순간적으로 전류의 소모가 크겠죠? 특히 연속적으로 진동 계속 반복해서 울리면 배터리가 닳는게 보일 정도로 배터리를 쓸 지도 모릅니다.
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유리창이 태양열을 막는 원리와 한계점은?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.여름에 창가가 특히 더 더운 걸 느끼셨을 겁니다.그 이유가 유리가 빛은 통과시키는데, 이 때 열은 상당 부분 같이 들어오게 하기 때문입니다. 로이 유리나 차열 필름은 태양복사 중에서 적외선을 반사시켜서 실내 유입되는 열을 줄여줍니다.일반 유리보단 당연히 차이가 나는데, 완전 100% 차단 이런건 없습니다.
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고속철도 선로가 휘지 않는 주된 이유는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.고속철도 KTX나 SRT 달리는 속도보면 괜찮을까 하는 생각이 들기 마련입니다.고속철도 선로가 휘지 않는 가장 큰 이유는 재료강도도 중요 하겠지만 구조적인 부분이 더 영향이 크다고 합니다. 레일 자체는 당연히 고강도 재료를 쓰는데, 여기서 핵심이 자갈이나 콘크리트 등 하중을 넓게 분산시켜 줄 수 있도록 하는 그런 구조가 중요합니다.그리고 이 선로들 여름과 겨울 온도에 따라서 팽창하고 줄어들기도 하거든요. 이런 것들과 진동까지 고려해서 다 설계에 반영된다고 합니다.
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