트랜지스터는 어떻게 전류를 켜고 끄는 스위치 역할을 하나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.트랜지스터는 쉽게 말해서 작은 전기 신호로 더 큰 전류의 길을 열고 닫는 전자식 스위치로 보시면 되겠습니다.컴퓨터에 많이 쓰는 것은 MOSFET인데 게이트라는 부분에 전압을 걸어주면 반도체 안에 전류가 지나갈 수 있는 통로가 생성됩니다. 이 통로가 만들어지면 소스에서 드레인 쪽으로 전류가 흐르게 되고, 이것이 켜진 상태로 볼 수 있습니다.반대로 게이트 전압이 충분하지 않을 경우에는 통로가 사라져 전류가 거의 흐르지 않는 상태가 되는데, 이것이 꺼진 상태입니다. 기계식 스위치가 손으로 접점을 붙였다 떼는 방식이라면, 트랜지스터는 전압으로 보이지 않는 전류의 길을 만들었다가 없앴다가 하는 방식입니다. 이 켜짐과 꺼짐을 0과 1로 사용하면 컴퓨터가 계산하고 저장하는 디지털 회로를 만들 수 있는 것입니다.
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전자제품은 왜 작동하면 발열이 발생하나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전자제품에서 열이 나는 것은 전기가 흐를 때, 흐르는 과정 상에서 에너지 일부가 빛이나 동작으로 변환되는 것이 아닌 열로 바뀌기 때문입니다.회로 안의 배선이나 반도체는 아주 작은 저항들이 있기 때문에 전류가 흐르면 그만큼 열이 발생되게 됩니다. 특히 컴퓨터나 스마트폰의 CPU 처럼 빠르게 계산하는 부품이라면 전자가 계속 켜지고 꺼지는 반복적인 스위칭 역할을 하는데, 이때 열이 발생되게 됩니다.충전기나 배터리, 전원회로도 전압을 바꾸거나 전류를 조절하는 과정에서 손실이 발생되기 때문에 따뜻해질 수 있게 되는 것이고요. 그래서 설계를 할 때는 열이 잘 빠지게 끔 방열판 같은 것이나 금속 프레임, 써멀패드, 팬, 통풍구 등 이러한 구조를 함께 넣어서 발열을 잡고자 합니다.
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디지털 데이터를 송수신하는 무선 통신의 원리를 주파수 대역과 함께 설명해 주세요.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.무선 이어폰이나 블루투스 스피커는 음악 자체를 공중으로 배는 방식이 아니고, 음악을 0과 1의 데이터 신호로 바꿔서 전파에 실어 보내는 방식입니다.스마트폰은 이 데이터를 압축한 뒤 2.4GHz 대역의 블루투스 전파에다가 얹어서 안테나로 송신하게 됩니다. 여기서 주파수라는 것은 전파가 흔들리는 빠르기라고 보시면 되고, 데이터를 싣기 위해 전파의 모양이나 간격을 아주 짧게 바꾸는 방식을 사용합니다.이어폰이나 스피커는 그 전파를 다시 받아서 0과 1의 데이터를 해석한 이후, 이를 소리 신호로 바꿔 스피커 진동판을 움직이게 됩니다. 그래서 선이 없어도 음악이 들리는 이유가 전기가 직접 흐르는 대신, 전자기파가 공중에서 데이터 운반 역할을 하기 때문으로 보시면 되겠습니다.
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단독주택 전기공사 시공관련해서 질문드려요.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.정상적인 전기공사라면 자주 쓰는 콘센트와 덜 쓰는 콘센트라고 해서 마음대로 얇은 전선을 쓰시면 안될 것 같습니다.콘센트는 기본적으로 같은 220V는 나와야 하고, 전선이 얇아지면 전압이 낮아지는게 아니고 과열이나 전압 강하의 위험이 발생될 수 있습니다. 이걸 막으려면 계약서나 견적서에다가 콘센트 회로의 전선 규격이나, 차단기의 용량, 접지 시공, 분전반 회로 구분 등을 적어두시는 것이 좋습니다.공사업체도 반드시 등록된 전기공사업체인지 확인을 해보시고, 시공 전 도면과 자재 규격표를 받아두시는 것이 안전할 것 같습니다. 현장에서 모든 걸 지켜보기보다는 배관 후 입선하기 전과 콘센트 설치하기 전, 분전반 결선 후 처럼 중간중간 사진을 요청하셔서 받아두시면 좋을 것 같습니다.
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보일러 온수 켜놓으면 계속 온수 돌아가나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.보일러에서 온수 기능을 켜놓는다고 해서 보통 온수가 계속 돌거나 계속 가스를 태우는 것은 아닙니다.수도꼭지에서 온수를 틀었을 때 물 흐름을 감지하고 그때 켜져 물을 데우는 방식입니다. 그래서 온수 버튼이 켜져 있어도 물을 안 쓰면 가스비는 거의 나간다고 보기는 어렵습니다. 다만 보일러에서 빠른 온수, 예열, 온수 순환 같은 기능들이 있으면 물을 빨리 나오게 하려고 중간중간 가동될 수는 있습니다. 이런 기능이 편리하긴 한데, 사용량이 많지 않은 집에서는 가스비가 조금 더 나올 수 있습니다. 큰 차이는 안날꺼에요.
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스테인레스 임의로 커팅하면 인체에 안좋나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.스테인리스 망을 몇 줄 커팅하다고 해서 바로 인체에 해로운 물질이 나오고 그러진 않을 것 같습니다.스테인리스는 표면에 얇은 보호막이 생겨 녹은 막아내는 재료입니다. 잘라낸 부분도 시간이 지나면서 어느 정도 다시 안정화 될 것으로 생각은 되는데, 커팅한 자리가 날카로운 버나 쇳가루 같은게 남아있을 수 있기 때문에 그 상태로 음식에 닿게 쓰는 것은 좋지 않을 것 같습니다.철물점에서 대충 자를 수도 있지만, 자른 끝부분을 매끈하게 폴리싱 해주고 세척까지 꼼꼼해야 안전하게 사용 가능할 것으로 생각됩니다. 일반적으로 철가루가 묻으면 그 부분에 녹처럼 보이는 오염물질이 생길 수도 있습니다. 깨끗이 그리고 충분히 씻어 말리는 게 좋습니다.
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비전공자 데이터분석으로 취업하고 싶은데 방향을 잘 모르겠어요
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.비전공자라면 처음 목표를 데이터 전문가가 아니라 엑셀보다 조금 더 잘 분석하는 사람을 목표로 잡아보세요.컴활과 엑셀로 표를 먼저 정리하는 것들과 SQL로 필요한 데이터들을 꺼내기, 파이썬으로 계산하기, 그래프로 설명하기 등의 순서가 무난한 순서입니다. 국비 강의들은 고용24나 HRD-Net 같은 곳에서 기초역량 훈련으로 검색해보시고, 관련 온라인 강좌를 고르시면 될 것 같습니다.강의 프로젝트도 포트폴리오에 쓸 수 있지만, 그대로 내기보다는 병원에 근무하고 계시니 병원 대기시간이나 접수 건수, 진료비 흐름 등과 같은 주제로 가져가면 훨씬 좋을 수도 있을 것 같습니다. 컴활 1급은 엑셀 실무적인 측면에서는 큰 도움이 될 수 있습니다만, 취업에 있어서는 SQL, 파이썬, 시각화, 문제를 해석하고 해결하는 능력이 더욱 중요할 수 있습니다.
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전기 조명 스위치 회로구성에 대해 질문드립니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.가장 깔끔하고 안전한 방식은 기능이 다른 기기들은 될 수 있으면 스위치를 따로 두는 것입니다.조명과 환풍기를 하나로 묶을 수는 있지만, 그렇게 하면 불을 켤 때마다 환풍기가 같이 돌아가서 편할 때도 있고 불편할 때도 있습니다. 잠깐 불만 키고 싶은데, 환풍기까지 계속 돌아가거나, 환풍기만 키고 싶은데 불도 무조건 같이 켜지는 등의 상황이 생기기 때문에 단독 스위치가 더욱 좋을 것 같습니다.여러 회로를 억지로 묶어 놓으면 한쪽 전원이 다른 쪽으로 넘어가는 역전원 문제나 고장 점검에 있어서도 어려움이 있을 수 있습니다. 단순 편의만 본다면 묶을 수도 있겠지만, 이 후의 안전성과 유지보수를 생각하면 조명 따로, 환풍기 따로 하는 것이 맞다고 생각합니다.
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외과적 절개 없이 체내 깊숙한 곳의 종양 조직
안녕하세요. 박재화 박사입니다.고강도 집속 초음파는 빛을 한 점에 모아 종이 태우는 것과 비슷한 원리입니다. 몸 밖에서 여러 초음파 파동을 보내면 지나가는 길에서는 에너지가 넓게 퍼져 있어 비교적 약하게 작용합니다. 하지만 파동들이 목표 지점에서 위상이 맞아 겹치면 그 부분의 에너지 밀도가 크게 올라가게 됩니다. 이 초점 부위에서는 초음파 에너지가 조직에 흡수되면서 열로 바뀌면서, 그 온도가 60도 이상 올라가면 단백질이 굳어 조직이 손상되는 원리입니다.그래서 피부를 절개하지 않아도 깊은 곳의 특정한 부위만 선택적으로 열응고시키는 치료가 가능한 것입니다. 다만 뼈나 혈류, 조직의 밀도 등의 차이로 인해 초음파가 굴절되거나 흡수되어 초점 위치와 온도 상승이 달라질 수도 있습니다.
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인공 번개를 생성하는 테슬라 코일 유도
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.테슬라 코일에서 인공 번개처럼 보이는 방전은 공기가 더 이상 절연체 역할을 못 할 때 생깁니다.건조한 공기는 보통은 매우 강한 전기장이 걸려야 절연이 깨지는데, 실제 기준은 습도, 기압, 전극 거리, 전극 모양에 따라 달라질 수 있습니다. 핵심적인 것은 전체 전압보다도 전극 표면의 어느 한 지점에 전기장이 얼마나 집중이 되느냐에 달려있습니다.뾰족한 부분이나 곡률이 작은 부분은 전하가 몰리기 쉽기 때문에 그 주변 전기장이 커지고, 그곳에서 먼저 코로나나 스파크가 시작되게 됩니다. 반대로 토로이드처럼 둥글고 넓은 전극들은 전하를 넓게 퍼뜨려 불필요한 조기 방전을 줄이고 더 높은 전압을 모으는 역할을 하게 됩니다.
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