답변 내역

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.태양광 패널은 햇빛의 에너지를 반도체인 실리콘에 쬐어 전기로 바꾸는 태양광발전 원리를 이용합니다 빛의 광자가 실리콘 내부의 전자에 에너지를 전달하면 전자가 이동하고 반도체의 P-N 접합이 전자를 한 방향으로 흐르게 하여 직류 전기가 만들어 집니다 만들어진 직류 전기는 인버터를 통해 가정에서 사용하는 교류 전기로 변환되어 전등이나 가전제품에 공급됩니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.식기세척기는 강한 물줄기와 세제 높은 온도를 이용해 그릇의 오염물을 제거하는 원리입니다 내부의 분사 노즐이 회전하면서 고압의 물을 여러 방향으로 뿌려 음식물과 기름때를떨어뜨리고 세제는 기름을 물에 잘 섞이도록 분해합니다 또한 뜨거운 물은 기름때를 녹이고 세척력을 높이며 마지막으로 깨끗한 물로 헹군 뒤 열이나 송풍으로 건조합니다 즉 손으로 문지르는 대신 물리적인 물줄기와 화학적인 세제 작용을 결합한 자동 설거지 방식이라고 보면 됩니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.폐에너지는 버려지는 쓰레기 에너지가 아니라 주변에서 그냥 소모되는 열 빛 진동 움직임 전파 등의 에너지를 다시 모아 사용하는 기술입니다 예를 들어 사람의 걸음 진동이나 체온을 압전소자 열전소자 등을 이용해 전기로 변환할 수 있습니다 이렇게 얻은 전기는 매우 작지만 센서 시계 저전력 무선통신 장치 같은 소형 전자기기를 작동시키거나 배터리를 보조하는데 활용됩니다 즉 주변에 버려지는 에너지를 수확해 전기에너지로 재활용하는 것이 핵심 원리입니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.3D 영화는 사람의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 서로 약간 다른 영상을 보는 양안 시차 원리를 이용합니다 영화 화면에 두 개의 미세하게 다른 영상을 겹쳐 보여주고 3D 안경이 편광이나 색 필터 등을 이용해 각 눈에 서로 다른 영상만 전달합니다 뇌는 두 영상의 차이를 실제 거리 정보처럼 해석하여 화면 속 물체가 앞으로 튀어나오거나 깊숙하게 들어가 보인다고 느낍니다 즉 빛의 성질과 인간의 두 눈으로 보는 원리를 결합해 입체감을 만드는 기술입니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.표준 모형은 현재 밝혀진 가장 기본적인 입자들과 이들 사이에 작용하는 힘을 체계적으로 설명하는 물리학 이론입니다 물질은 전자 같은 렙톤과 양성자 중성자를 구성하는 퀴크로 이루어지고 이들 사이의 상호작용은 광자 글루온 등의 입자가 전달한다고 설명합니다 쉽게 마해 자연을 이루는 기본 재료와 작동 규칙을 정리한지도라고 볼 수 있습니다 다만 중력과 암흑물질 등은 아직 표준 모형으로 완전히 설명하지 못해 더 발전된 이론을 연구하고 있습니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.어레이란 여러 개의 동일하거나 비슷한 요소를 일정한 규칙으로 나란히 배열해 높은 것은 뜻합니다 쉽게 말해 계란판에 계란이 여러 칸에 규칙적으로 놓여 있는 모습을 떠 올리면 이해하기 쉽습니다 랩온어칩에서는 여러 개의 센서 미세 채널 또는 반응 공간을 한 칩 위에 반복적으로 배치한 구조를 어레이라고 부릅니다 즉 하나씩 따로 만들기보다 여러 개를 배열해 동시에 많은 실험이나 분석을 수행하기 위한 구조라고 생각하면 됩니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.스마트폰을 보조배터리처럼 사용하는 기능은 역방향 충전 원리로 휴대폰 내부 배터리의 직류 전력을 USB 포트 등을 통해 기기로 내보내는 방식입니다 USB-C의 경우 기기끼리 통신하여 어느 쪽이 전력을 공급하고 받을지 결정하며 충전 관리 회로가 전압과 전류를 안전하게 조절합니다 즉 스마트폰이 평소에는 전기를 받는 역할을 하지만 역방향 충전시에는 작은 보조배터리처럼 전기를 공급하는 역할로 바뀌는 것입니다 다만 배터리 소모와 발열이 커질 수 있어 필요한 경우에 사용하는 것이 좋습니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.일반적으로 5g는 lte 보다 사용하는주파수가 높을수록 전파의 도달거리와 건물 벽 투과력이 떨어지는 특성이 있습니다 특히 5g의 구주파 대역은 직진성이 강하고 장애물에 약해 기지국을 더 촘촘히 설치해야 안전적인 서비스를 제공할 수 있습니다 다만 5g라고 모두 전파가 짧은 것은 아니며 lte와 비슷한 저주파 중저주파 대역을 사용하는 5g는 비교적 넓은 거리까지 도달합니다 그래서 통신사가 말한 것처럼 초기 5g망은 촘촘한 기지국 구축이 중요한 이유 중 하나입니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.유도전류를 가장 효과적으로 높이는 방법은 상황에 따라 다르지만 실생활 발전기에서는 강한 자석과 코일 감은 횟수를 늘리고 회전 속도를 높이는 방법을 함께 사용합니다 특히 자석이나 코일을 빠르게 움직여 자기선속의 변화율을 크게 하는 방법이 즉각적인 효과가 커서 발전기에서 널리 활용됩니다 코일 수를 늘리는 것도 효과적이지만 너무 많으면 저항이 증가하는 단점이 있습니다 그래서 발전소의 발전기는 강한 자기장 많은 코일 빠른 회전을 적절히 조합해 효율을 높입니다

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전쟁 중 무기 장갑의 성능 증대와 경량화에 대한 극한의 요구는 신속한 소재 개발을 최우선 군사 과제로 부상시켰습니다 이에 따라 국가 차원에서 대규모 연구 자금이 집중 투입되고 기존 원자재 수급난을 극복하기 위해 규소 티타늄 등 대체 합금을 짧은 기간 내에 개발해야만 했습니다 이처럼 전장의 치열한 생존 경쟁과 자원 적대국의 봉쇄를 이겨내기 위한 국가적 원동력이 소재과학의 획기적인 기술적 도약을 가능하게 했습니다