배터리 충전과 방전 과정에서는 어떤 화학 반응이 일어나나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.배터리는 화학 반응을 통해서 전기를 생산해내는 우리 산업에 없어서는 안될 중요한 부품입니다.우리가 가장 많이 사용하는 배터리라고 하면 리튬이온 배터리로 볼 수 있는데, 리튬이온 배터리는 방전할 때 음극에서 리튬이 이온으로 빠져 전해질을 지나가서 양극으로 들어가게 됩니다. 이때 전자는 외부 회로로 흘러 전기로 쓰이는 것이고, 양극에서는 리튬이온이 다시 받아들여지는 산화 환원 반응이 일어나게 됩니다. 충전은 반대로 볼 수 있습니다. 리튬이온이 다시 음극에 저장되고, 전자는 충전기에서 공급되는 원리인 것입니다. 수명이라는 것은 이 과정에서 SEI 막이 두꺼워지거나 배터리 안에 있는 전해질이 분해됐을 경우, 리튬 도금, 전극 구조 균열 등이 누적되게 되면 결국에는 용량도 줄어들고 내부 저항도 늘어나서 수명이 감소하게 됩니다.
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탄도미사일과 순항미사일은 고급기술들의 집약체라고 들었는 데 위 미사일 제작시 어떤것이 더 어려운지 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.두 가지다 상당한 기술력을 요하는 무기입니다.둘 다 어렵지만 어떤 관점에서 보느냐에 따라 조금 달라질 것 같습니다. 탄도미사일의 경우는 대기권 밖가지 올라가는 고온재진입체나 고체 연료, 정밀 유도 같은 것들이 핵심적인 영역이 될 수 있습니다.순항미사일은 오랫동안 낮게 날면서 지형을 따라가야 하기 때문에 저고도 항법이나 지형대조, 그리고 안걸려야 되니까 스텔스 형상 같은 전자전 대응이 까다로울 수 있을 것 같습니다.
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변압기에서 무부하 전류는 왜 흐르는 건가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.부하가 없어도 1차 전압을 걸면 철심에 교류 자속을 만들기 위해서는 여자전류가 필요로 하게 됩니다. 무부하 전류가 흐르는 것으로 볼 수 있습니다.이 전류는 자속을 만드는 자화전류랑 철손을 보상하는 손실분 전류로 구성돼서 완전하게 0이 될 수는 없습니다. 자화전류라는 것은 변압기나 모터 같은데 철심 내부에 자속을 생성하고 자기 회로를 구성하기 위하여 필요한 전류를 말합니다.운전 영향은 철손이 계속 발생해 경부하 효율을 떨어뜨리게 되고, 여자전류 때문에 역률이 나빠질 수 있다는 점이 있습니다.
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사용하지 않는 중고 전기자전거를 처분하려고 하는데 어디에서 판매하거나 처리하는 것이 가장 좋은 방법일까요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.중고하면 떠오르는 곳이 두 군데 있습니다. 바로 중고나라랑 당근마켓이죠. 예전에는 중고나라 밖에 없었던 것 같은데, 요즘은 당근이 훨씬 더 시장이 커진 것 같습니다.중고로 전기자건거를 파시려면 일단 전기적으로 이상이 없는 제품이여야지 제 값을 받을 수 있을 것 같습니다. 그리고 전기 자전거에는 배터리가 들어갈텐데, 이 배터리 때문에 택배 포장 같은 것들이 제약이 있을 수도 있습니다. 이점은 확인 해 보셔야 할 것 같습니다. 될 수 있으면 직거래로 하시는 것이 좋겠네요.
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차단기에서 정격차단전류는 왜 중요한가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.쉽게 이야기해서 정격차단전류라는 것은 차단기가 고장 순간의 단락전류를 안전하게 끊을 수 있는 최대 한도 값을 나타냅니다.만약에 이 값이 부족하다 가정하면, 단락 때 차단기가 못 끊거나 내부에서 아크로 인해서 폭발이 발생하거나 손상되거나, 또는 화재로 이어질 수 있기 때문에 매우 위험하다고 볼 수 있습니다.선정은 설치 지점의 예상 단락전류를 계산하거나 또는 한전 제공값을 기준으로, 그보다 여유 있게 큰 차단전류 등급을 고르는 겁니다. 차단기가 정격전류만 맞추는 게 아니고 정격차단전류가 현장 단락전류보다 커야 안전하다고 볼 수 있는 것입니다.
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중2과학에 양성자에 대해 궁금해요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.중2 과학에 양성자가 나오다니... 오래되서 교과과정이 기억이 안나는데, 난이도가 상당하네요. 양성자는 원자핵에 있는 것이고, 개수가 원소를 결정합니다. 화학주기율표 보면, 원소들이 쭉 있죠. H, He, Li, Be, B, C 등등 쭉 가잖아요. 여기서 1번 수소는 양성자가 1개인 것입니다. 2번 헬륨은 2개인 것이고, 6번 탄소는 6개인 것이죠.중성자는 핵에 있는데, 전하가 0인 것입니다. 양성자처럼 원소를 바꾸진 않아요. 그런데 개수가 달라지면 같은 원소라도 무게가 다른 동위원소를 만드는 것입니다.전자는 핵 주변에 있는 마이너스 전하입니다. 이 전자가 어떻게 배열되느냐에 따라서 화학적인 성질이나 반응성 같은 성질들이 크게 좌우된다고 보시면 됩니다.
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변압기에서 탭 절환기는 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.탭 절환기는 변압기 권선의 중간 탭을 바꿔서 유효 권선수를 조정하는 것입니다. 그 결과로 권선비가 변해서 2차 전압이 올라가거나 내려가게 하는 장치인 것이죠.원리를 간단히 설명 드리면 1차 권선수를 늘리면 2차 전압이 내려가는 것이고, 1차 권선수를 줄인다면 2차 전압이 올라가는 권선비를 조정하는 방식입니다.현장에서는 주로 부하가 커져 전압이 떨어지거나 계통 전압이 변동할 때 수용가 전압을 일정 범위로 유지하기 위해서 사용합니다.
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인버터와 컨버터는 어떤 차이가 있는 장치인가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.인버터, 컨버터 이름도 비슷해서 더 헷갈리는 것 같습니다.컨버터는 전기의 형태를 바꾸는 큰 범주입니다. 보통 AC를 DC로 바꾸는 정류기나 DC-DC로 전압을 올리고 내리는 장치를 컨버터라고 합니다. 인버터는 DC를 AC로 바꾸는 장치로, 주파수나 전압을 조절해서 모터 속도 제어 같은 곳에 많이 활용되는 장치 입니다.실제 현장에서는 컨버터는 전원 공급이나 전압 변환 충전기 SMPS에 많이 쓰이고, 인버터는 펌프, 팬, 압축기, 엘리베이터 같은 모터 제어나 태양광 계통연계에 많이 활용됩니다.
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전기 자전거 밧데리 폭발사고가 자주 일어날까요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전기자전거 배터리 화재는 엄청 흔한 것은 아닙니다. 물론 배터리가 정품이 아니거나 임의로 개조한 경우, 충전해놓고 방치하는 경우에는 사고가 발생할 수 밖에 없습니다.배터리는 그 자체가 위험하기 때문에 관리가 중요합니다. 정품 배터리를 활용하시고, 충전은 사람이 있을 때 충전이 끝나면 플러그를 뽑아놓는 습관이 필요합니다.충격을 통해서보 배터리가 파손이 일어날 수 있으니, 넘어지거나 떨어뜨렸을 때 배터리에 문제가 발생했다 싶으면 사용응 즉각 중시하셔야 합니다. 교체를 하던 점검을 받으셔서 안전함을 확보하셔야 합니다.
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삼성에서 왜 자꾸 반도체 계약학과를 만드는지 궁금합니다
안녕하세요. 박재화 박사입니다.삼성이 반도체 계약학과를 늘리는 가장 큰 이유는 반도체 공정부터 설계, 패키징, 소프트웨어 등 반도체와 관련된 고급 인력을 꾸준히 확보하기 위한 전략입니다.현재 반도체 관련 전문 인력들은 끊임없이 부족한 현상을 겪고 있습니다. 저런 계약학과를 통해서 졸업 즉시 현장 투입이 가능한 인재 파이프라인을 만들어 낼 수 있게 되는 것입니다.중국의 경우 반도체 관련 인력이 연간 25만명 이상 배출되는 것으로 알려지고 있다고 합니다. 우리나라의 경우는 연간 1만 명 배출을 목표로 하는데, 실제 배출되는 인력은 그보다 훨씬 못미치는 실정이라고 하니, 결국 높은 기술력을 요하는 반도체 경쟁력을 확보하기 위한 전략이라고 볼 수 있습니다.
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