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전기계량기의 측정 값이 정확한지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.가정용 전기계량기는 일반적으로 정확한 소비량을 측정하도록 설계되지만 약간의 오차가 발생할 수 있습니다. 기계식 계량기는 시간이 지남에 따라 기계 부품이 마모되거나 먼지가 쌓이면 오차가 커질 수 있는 반면 전자식 계량기는 부품의 마모가 적어 상대적으로 높은 정확도를 유지합니다. 다만 전자식 계량기도 전력 품질이 불안정할 때나 고주파 전자파 간섭에 의해 측정 값이 달라질 수 있습니다. 계절적 요인은 전력 소비 패턴에 따라 계량 값의 변화에 영향을 줄 수 있지만 계량기의 자체적인 정확도에는 크게 영향을 미치지 않습니다. 정기적인 검사는 국가나 전력 회사의 기준에 따라 수행되며 주기적으로 계량기를 교체하거나 검정해 오차를 줄이려는 노력이 이루어지고 있습니다. 정확도를 확인하려면 전문 검침원에게 점검을 요청할 수 있으며 필요 시 교정 절차가 시행됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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네온사인은 어떤 것을 얘기하나요? 조명같은 것 같은데요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.네온사인은 유리관 속에 네온이나 아르곤 같은 비활성 기체를 넣고 고전압을 가해 기체가 이온화되어 빛을 내는 장치입니다. 네온 기체는 붉은 빛을, 아르곤은 청색 빛을 내며 다른 색상은 유리관에 특수 형광 물질을 입히거나 기체 혼합물과 다양한 색상의 유리관을 사용해 구현합니다. 제작 과정은 유리관을 원하는 모양으로 구부린 후 기체를 채워 넣고 전극을 부착해 전류가 흐르도록 만듭니다. 네온사인은 전통 전구나 LED에 비해 시인성이 높고 색이 매우 선명해 광고용으로 탁월하지만 상대적으로 에너지 효율이 낮고 고전압이 필요해 전력 소모가 큽니다. 유지 보수 시에는 유리관을 다룰 때 주의가 필요하며 충격에 약해 깨질 우려가 있어 설치 장소를 신중히 선택해야 합니다. 또한 네온사인은 시간이 지나면 가스가 희석되어 빛이 약해지므로 주기적인 점검과 가스 보충이 필요합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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전기총이 실제로 개발될 가능성과 그 기술적 구현에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기에너지를 이용한 전기총은 현재 기술 수준에서 이미 개발되고 있으며 대표적인 원리로는 레일건과 코일건이 있습니다. 레일건은 전자기력을 활용해 금속 발사체를 고속으로 발사하는 장치로 두 개의 금속 레일 사이에 전류를 흐르게 하여 발생한 자기력을 통해 발사체를 가속합니다. 코일건은 전자기 코일의 자기장으로 발사체를 가속하는 방식입니다. 화약 기반 총기에 비해 전기총은 탄약 대신 에너지만 필요해 재장전의 부담이 적고 빠른 속도로 발사체를 가속할 수 있어 장거리 타격이 가능합니다. 그러나 높은 에너지가 필요해 전력 공급과 에너지 저장이 관건이며 현재 배터리 기술로는 군사나 경찰에서 실용적인 효율성을 내기 어렵습니다. 또한 장비의 크기와 열 관리 문제 반복 사용 시의 안정성 등에서 화약 기반 총기에 비해 한계가 있으며 이는 지속적인 기술 개발이 필요한 분야입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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전기차 배터리 제조업체의 수와 시장 점유율에 대해 알고 싶습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.글로벌 전기차 배터리 시장은 주요 몇 개 업체가 주도하고 있으며 대표적인 제조사는 중국의 CATL, 한국의 LG에너지솔루션과 삼성SDI, 일본의 파나소닉입니다. CATL은 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하며 한국의 LG에너지솔루션과 삼성SDI 역시 안정된 기술력과 대규모 생산을 통해 글로벌 전기차 제조사들에 배터리를 공급해 높은 위치에 있습니다. 한국 배터리 업체들은 특히 에너지 밀도가 높은 리튬이온 배터리와 고급형 배터리 생산에서 강점을 보이며 테슬라 현대, GM BMW 등 주요 전기차 제조사에 제품을 공급하고 있습니다. 경쟁이 치열한 이 시장에서 각 기업은 원가 절감 생산 공정의 효율화 배터리 재활용 기술 그리고 차세대 배터리 개발에 중점을 두고 있으며 향후에는 전기차 수요 증가에 힘입어 배터리 공급 확대와 에너지 저장 기술의 진보가 예상됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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구리나 쇠가 녹이 쓰는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.구리나 철 같은 금속이 녹이 드는 이유는 금속 표면이 산소와 반응하여 산화물 층을 형성하기 때문입니다. 철은 산소와 결합해 붉은색의 산화철을 형성하고 구리는 산소와 결합해 녹색의 산화구리를 만듭니다. 물은 이 반응을 촉진하는 역할을 하며 특히 빗물이나 습기에는 공기 중의 이산화탄소와 만나 약한 산성을 띠기도 해 금속의 산화 속도를 더 빠르게 만듭니다. 또한 염분이 포함된 물이나 공기는 전도성이 높아져 금속의 부식이 더욱 가속화됩니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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풍력발전소를 최적의 장소에서 효과적으로 운영하기 위한 조건이 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.풍력 발전소 설치 시 지형적 특성 바람의 세기 방향 등은 매우 중요한 요소로 바람의 일관성과 강도가 풍력 발전의 효율을 결정합니다. 해상 풍력 발전은 바람이 일정하고 세기 또한 강해 육상에 비해 발전 효율이 높지만 초기 설치 비용과 유지 관리 비용이 크고 해양 환경의 특성상 설계와 안전에 더 많은 고려가 필요합니다. 반면 육상 풍력 발전은 설치가 용이하고 유지 비용이 상대적으로 낮지만 바람의 세기나 방향의 변화가 크기 때문에 효율성이 떨어질 수 있습니다. 최적의 입지를 선정할 때는 바람이 일정하고 강한 지역을 찾아야 하며 특히 국내외 사례에서는 바람이 강한 해안가나 고지대, 특히 독일의 북해 해상, 덴마크, 그리고 미국의 미드웨스트 지역 등이 효율적으로 운영되는 지역으로 알려져 있습니다. 바람이 일정한 해안선 평지, 고산지대 등의 지역은 풍력 발전소 운영에 유리한 환경으로 권장됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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전력이 끊기지 않는 방법에 대해서 알고 싶습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.회사의 전력 비용 절감을 목표로 하면서도 정전 시 전력 공급을 지속적으로 보장하려면 재생 에너지와 백업 전원 시스템을 적절히 결합하는 것이 중요합니다. 태양광이나 풍력 같은 재생 에너지는 비용 절감에 기여할 수 있지만 그만큼 불안정한 공급 가능성 때문에 보조적 역할이 필요합니다. 이때 무정전 전원 장치(UPS)는 즉시 전력을 공급해주어 정전 발생 시 중요한 장비나 시설을 보호할 수 있습니다. 반면 에너지 저장 시스템(ESS)은 태양광이나 풍력으로 생성된 전력을 저장하여 비상시 사용할 수 있어 장기적인 전력 안정성에 기여합니다. ESS는 지속적인 비상 전력 공급이 가능하지만 초기 설치비용이 크고 관리가 필요할 수 있습니다. 이러한 시스템들을 종합적으로 구축하면 정전 발생 시에도 주요 설비를 중단 없이 운영할 수 있으며 전력 비용을 절감할 수 있는 장기적인 해결책이 될 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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반도체 제조 공정에서 미세화가 진행됨에 따라 발생하는 기술적 한계에 대해
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.반도체 제조 공정에서 미세화가 진행되면서 트랜지스터 크기 축소에 따른 기술적 한계가 발생하고 있습니다. 주요 문제는 물리적 한계에 도달한 기존 리소그래피 기술로는 더 이상 작은 크기의 회로를 정밀하게 패터닝하기 어렵다는 점입니다. 이를 극복하기 위한 새로운 패터닝 기술로는 EUV(극자외선) 리소그래피와 그에 따른 고해상도 노광 기술이 대표적입니다. EUV는 13.5nm 파장의 빛을 사용하여 고해상도 패터닝을 가능하게 하며 이를 통해 더 미세한 트랜지스터를 구현할 수 있습니다. 또한, 다중 패터닝 기술(Multi-Patterning)과 같은 방법을 활용하여 한 번의 노광으로 구현할 수 없는 미세 구조를 여러 번의 노광으로 해결하는 방식이 사용됩니다. 이러한 기술들은 고도의 정밀도가 요구되며 비용과 복잡성이 증가하지만 반도체 미세화의 한계를 극복하는 데 중요한 역할을 합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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사물인터넷(IoT)가 발전을 하는 방법을 알려주시기 바랍니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.사물인터넷(IoT)의 성능을 극대화하고 안전성을 보장하기 위해서는 여러 핵심 기술들이 중요합니다. 우선, 데이터 수집과 처리의 효율성을 높이기 위해 엣지 컴퓨팅 기술을 활용하여 데이터가 센서에서 발생하는 즉시 가까운 처리 장치에서 실시간으로 분석하고 중요한 데이터만 클라우드로 전송하는 방식이 효과적입니다. 또한 최신 IoT 프로토콜인 MQTT와 CoAP가 데이터 전송에 많이 사용되며 경량화된 메시지 기반의 통신을 통해 저전력 고속 데이터 전송을 지원합니다. IoT 기기와 클라우드 간의 데이터 전송 및 저장 방식에서는 보안이 핵심으로 데이터 암호화와 안전한 인증 방법을 적용하는 것이 중요합니다. 클라우드 저장소는 대규모 데이터 저장을 지원하고 데이터의 무결성 유지와 백업 빠른 데이터 접근을 고려한 설계가 필요합니다. IoT 시스템의 보안 측면에서는 데이터 암호화 안전한 인증 및 권한 관리 그리고 침입 탐지 시스템(IDS)을 통해 해킹 및 데이터 유출을 예방하는 것이 필수적입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.08
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금속과 세라믹을 결합하여 만든 하이브리드 재료의 특성에 대해 문의
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.금속과 세라믹을 결합하여 만든 하이브리드 재료는 금속의 기계적 강도와 세라믹의 내열성 및 내마모성 특성을 동시에 활용할 수 있는 장점이 있습니다. 이러한 하이브리드 재료는 특히 항공우주 자동차, 전자기기 등에서 중요한 역할을 할 수 있지만, 상용화에 있어 몇 가지 기술적 도전이 존재합니다. 첫째, 금속과 세라믹의 열팽창 계수 차이로 인한 열적 불일치가 재료의 변형 및 파손을 유발할 수 있으며, 이를 해결하기 위한 접합 기술 개발이 필요합니다. 둘째, 두 재료 간의 결합력과 밀착도를 높이기 위한 새로운 접합 방법(예: 고온에서의 금속-세라믹 결합 기술)이 요구됩니다. 셋째, 하이브리드 재료의 생산 과정에서의 비용 문제와 대량 생산에 대한 안정성도 중요한 도전 과제입니다. 따라서, 고온 및 고압 환경에서의 제조 공정 최적화, 새로운 결합 기술 개발, 그리고 경제성 있는 대량 생산 기술이 상용화를 위한 핵심 요소로 여겨집니다.
학문 / 재료공학
24.11.08
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