에어컨을 하루종일, 며칠 내내 틀면 문제가 될 수 있나요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 에어컨을 하루종일, 며칠 동안 계속 켜놓는다고 해서 그 자체로 과부하가 걸리거나 고장이 나는 것은 아닙니다. 에어컨은 원래 장시간 사용할 수 있도록 만들어진 제품이라 정상적으로 설치되어 있다면 계속 사용해도 괜찮습니다. 다만 장시간 사용하면 전기요금이 많이 나올 수 있고, 실외기 주변의 통풍이 제대로 되지 않거나 필터가 너무 더러우면 냉방 효율이 떨어져 에어컨이 더 오래 작동할 수 있습니다. 그래서 며칠 동안 계속 사용해야 한다면 필터를 깨끗하게 관리하고, 실외기 주변에 공기가 잘 통하도록 해주는 것이 좋습니다. 결론적으로 에어컨 자체는 하루종일 계속 켜놓아도 크게 문제가 되지 않지만, 전기요금과 냉방 효율을 생각해서 적절하게 사용하는 것이 중요합니다.
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휴대폰 초고속 충전은 어떤 원리로 일반 충전보다 빨라지는 건가요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 초고속 충전은 그냥 충전기에서 전기를 많이 밀어 넣는 방식이라고 생각하면 조금 다릅니다. 충전기와 휴대폰이 연결되면 서로 필요한 전력의 크기를 확인하고 전압과 전류를 조절하면서 충전하게 됩니다. 일반 충전보다 높은 전력을 사용할 수 있기 때문에 충전 속도가 빨라지는 것이고, 배터리의 온도나 현재 충전량에 따라서도 충전 속도를 계속 조절합니다. 특히 배터리가 거의 다 차게 되면 높은 전류를 계속 보내지 않고 전류를 낮추기 때문에 처음에는 빠르게 충전되다가 80~90% 이후부터는 충전 속도가 느려지는 것입니다. 그래서 초고속 충전은 단순히 전기를 많이 보내는 것보다는 충전기와 스마트폰이 서로 통신하면서 배터리에 필요한 만큼의 전력을 조절해 빠르게 충전하는 기술이라고 보면 됩니다.
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전자기 유도 현상을 이용해 자가발전기를 만들 때, 코일의 감은 수와 자석의 속도가 유도 기전력에 어떤 영향을 끼치나요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 전자기 유도에서는 코일을 많이 감을수록, 자석의 움직이는 속도가 빠를수록 유도 기전력이 커지는 경향이 있습니다. 자석이 움직이면 코일을 통과하는 자기장이 변하면서 전압이 발생하는데, 코일을 많이 감을수록 이 변화가 더 많이 발생하고, 자석을 빠르게 움직일수록 짧은 시간에 자기장이 크게 변하기 때문에 유도 기전력이 커지는 것입니다. 중학교 실험으로는 코일과 자석, LED를 이용한 간단한 발전기 실험을 추천합니다. 코일에 LED를 연결하고 자석을 넣었다 빼면서 LED가 켜지는지 확인한 다음, 자석을 천천히 움직일 때와 빠르게 움직일 때를 비교해보면 됩니다. 또 코일의 감은 수를 다르게 해서 LED 밝기나 발생 전압을 비교해보면 코일의 감은 수에 따른 차이도 쉽게 확인할 수 있습니다.
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전압이 너무 높거나 낮으면 왜 작동하지 않나요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 전자기기는 결국 내부에 있는 반도체와 여러 부품들이 정해진 전압과 전류에서 작동하도록 만들어져 있기 때문입니다. 전압이 너무 낮으면 반도체가 제대로 동작할 만큼 충분한 전기적 조건이 만들어지지 않아서 신호를 인식하지 못하거나 회로가 아예 켜지지 않을 수 있습니다. 반대로 전압이 너무 높아지면 반도체 내부에 너무 강한 전기장이 생기고, 예상보다 많은 전류가 흐르면서 부품이 과열될 수 있습니다. 특히 반도체는 아주 얇은 절연층이나 작은 구조로 만들어져 있어서 높은 전압이 계속 걸리면 절연층이 손상되거나 내부에서 전류가 급격하게 증가하는 현상이 발생할 수 있습니다. 그러면 열이 발생하고, 심한 경우 반도체 내부가 타거나 회로가 망가질 수도 있습니다. 그래서 반도체 소자마다 제조 과정에서 정상적으로 사용할 수 있는 전압과 전류의 범위, 즉 정격이 정해져 있는 것입니다. 쉽게 말하면 전자부품도 자기 몸이 견딜 수 있는 한계가 있어서, 너무 낮으면 제대로 일을 못하고 너무 높으면 과부하가 걸려서 손상될 수 있다고 보면 됩니다.
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가정에서 사용하는 멀티탭 안쪽에 먼지가 쌓이는 경우 어떻게 청소하나요?? 다 해체해서 닦고 말린다음 다시 조립?? 아니면 그냥 겉에만 제거??
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 멀티탭은 가능하면 분해해서 청소하는 건 추천하지 않습니다. 전원 플러그를 완전히 뽑은 상태에서 겉에 보이는 먼지나 콘센트 구멍 주변의 먼지만 마른 천이나 부드러운 솔, 청소기 등으로 제거하는 게 좋습니다. 특히 분해해서 닦고 다시 조립하는 과정에서 배선이나 접점이 제대로 연결되지 않거나 나사가 느슨하게 조립되면 접촉불량이나 과열, 스파크가 발생할 수도 있고 심하면 화재로 이어질 수도 있습니다. 또 내부에 물기가 남아 있는 상태로 조립하면 누전이나 합선의 위험도 있습니다. 그래서 일반적인 먼지 청소라면 굳이 분해하지 말고 겉에 보이는 부분만 깨끗하게 제거하는 게 가장 안전합니다.
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에디슨의 전구는 왜 이전 발명가들의 시도와 다르게 성공할 수 있었나요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 에디슨 이전에도 전구를 만들려고 했던 발명가들은 여러 명 있었습니다. 그런데 당시에는 전구를 켜는 것 자체는 가능했지만 필라멘트가 금방 끊어지거나 전기를 많이 사용하는 등 실제 생활에서 사용하기에는 여러 가지 문제가 있었습니다. 에디슨은 이런 부분을 계속 개선해서 비교적 오래 사용할 수 있는 전구를 만들었고, 여기서 끝난게 아니라 발전소를 만들고 전선을 통해 각 가정이나 상점에 전기를 공급하는 시스템까지 함께 구축했습니다. 전구 하나만 발명한다고 사람들이 바로 사용할 수 있는 게 아니었기 때문에 이런 전력 공급 시스템을 만든 것이 굉장히 중요했던 것입니다. 그래서 에디슨이 전구를 처음 발명했다기보다는 전구를 실제 생활에서 사용할 수 있도록 기술을 개선하고 전기 공급 시스템까지 만들어 상용화에 성공했다고 보는 게 더 정확합니다.
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무선충전의 전력 이동 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 충전기에 전류가 흐르게 되면 충전기 안에 있는 코일 주변에 자기장이 만들어집니다. 이 자기장이 충전하려는 기기의 코일에 영향을 주면서 전자기 유도가 일어나고, 기기 코일에 전류가 만들어지게 됩니다. 이렇게 만들어진 전류를 이용해서 스마트폰 배터리를 충전하는 방식입니다. 그런데 코일 사이의 거리가 멀어지면 자기장이 약해지기 때문에 기기 코일에서 발생하는 전자기 유도도 점점 약해집니다. 그래서 충전 효율이 떨어지고, 일정 거리 이상 멀어지면 충분한 전류가 만들어지지 않아 충전 자체가 안 되는 것입니다.
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풍선을 머리카락에 문지른 뒤 벽에 가까이 가져가면 벽에 붙는 경우가 있는데, 벽에는 어떻게 붙는 건가요? 정전기가 일어나서 그런건 아는데,,,
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 풍선을 머리카락에 문지르면 마찰 때문에 풍선에 전자가 이동하면서 풍선이 전기를 띠게 됩니다. 이렇게 전기를 띤 풍선을 벽에 가까이 가져가면 벽 안에 있던 전하들이 풍선의 전기장 영향을 받아 아주 조금 이동하거나 방향이 바뀌게 됩니다. 이것을 정전기 유도라고 합니다. 벽은 금속처럼 전하가 자유롭게 움직이지는 않지만, 벽을 이루고 있는 분자나 원자 내부에서 전하가 아주 조금씩 치우칠 수 있습니다. 그래서 풍선과 가까운 벽 표면에는 풍선과 반대 성질의 전하가 상대적으로 많이 나타나게 되고, 서로 끌어당기는 힘이 생깁니다. 그래서 풍선을 벽에 가까이 가져가면 벽에 착 붙는 것입니다.
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유학 국가 및 학교, 학과 등 추천해주세요
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 어떤것이 최우선이냐에 따라 달라집니다. 취업이 우선이라면 캐나다를 1순위로 추천합니다. 영어권이라 적응하기도 비교적 편하고 졸업 후 취업 기회도 괜찮은 편입니다. 캐나다는 워털루 대학 컴퓨터공학·소프트웨어, UBC 대학 전기전자공학·컴퓨터공학, 토론토 대학 컴퓨터공학·데이터 분야를 추천합니다. 비용을 최대한 줄이고 싶다면 독일도 괜찮습니다. 뮌헨공과대학은 기계공학·전기전자·컴퓨터공학, RWTH 아헨 대학은 기계공학·전기전자 쪽이 좋습니다. 전체적으로 취업과 적응까지 생각하면 캐나다 컴퓨터공학·AI·전기전자 쪽을 가장 먼저 알아보고, 비용이 중요하다면 독일 공대 쪽을 같이 비교해보는 게 좋을 것 같습니다.
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형광등과 LED조명은 누가 언제 발명했나요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 형광등과 LED는 서로 다른 원리로 만들어졌고, 여러 사람의 연구를 거쳐 지금의 형태가 만들어졌습니다. 형광등은 백열전구를 발명한 토머스 에디슨이 만든 것은 아닙니다. 1920년대에 수은 증기와 형광물질을 이용한 기술이 개발됐고, 이후 GE의 조지 인먼 등이 발전시켜 1930년대에 실용적인 형광등이 만들어졌습니다. 형광등은 전기가 수은 증기를 통과하면서 자외선을 만들고, 이 자외선이 안쪽의 형광물질과 반응하면서 빛을 내는 방식입니다. LED는 훨씬 나중인 1962년 닉 홀로냐크가 가시광 LED를 개발하면서 시작됐습니다. 이후 청색 LED가 개발되면서 지금처럼 LED로 흰색 조명을 만드는 것이 가능해졌습니다. 그리고 주광색은 단순히 하얀색이라는 뜻이 아니라 낮의 햇빛과 비슷한 색의 빛이라는 의미입니다. 그래서 조명에서는 색을 구분해서 보통 전구색은 노란빛, 주백색은 자연스러운 흰빛, 주광색은 조금 푸른 느낌의 흰빛으로 표현합니다.
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