답변 내역

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.

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.

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.

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.

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.

안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 휴대폰이나 태블릿 같은 제품은 배터리 자체가 직류(DC)를 사용하기 때문에 충전할 때는 결국 직류로 바꿔줘야 합니다. 가정에서 사용하는 교류(AC)를 충전기에 연결하면 충전기 내부에서 교류를 직류로 변환하는 과정이 들어갑니다. 이때 전력 손실이 조금 생기는데, 요즘 충전기는 보통 90~95% 정도의 효율을 보여서 100W의 전력을 공급하면 대략 5~10W 정도가 변환 과정에서 손실된다고 보면 됩니다. 물론 충전기 종류나 부하에 따라 조금씩 달라집니다. 반대로 처음부터 직류를 바로 공급할 수 있다면 변환 과정이 줄어들기 때문에 조금 더 효율적일 수 있습니다. 하지만 실제 가정에서 사용하는 충전에서는 교류냐 직류냐 자체보다 충전기의 변환 효율이 더 중요합니다. 그래서 휴대폰이나 태블릿을 일반 콘센트의 AC 전원으로 충전한다고 해서 전기가 크게 새거나 손해를 보는 것은 아니고, 대략 5~10% 정도의 손실이 발생할 수 있다고 생각하시면 됩니다. 

안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 하늘이 파랗게 보이고 해 질 무렵 붉게 보이는 건 대기 중에서 빛이 산란되는 방식이 달라지기 때문입니다. 태양빛에는 여러 색의 빛이 섞여 있는데, 이 중 파란색 계열의 빛이 대기 중의 공기 분자와 부딪히면서 다른 색보다 더 많이 산란됩니다. 그래서 맑은 날에는 우리가 하늘을 볼 때 사방에서 산란된 파란빛이 들어와 하늘이 파랗게 보이는 것입니다. 그런데 해가 질 때는 태양빛이 우리 눈까지 오려면 대기를 훨씬 더 긴 거리로 통과해야 합니다. 이 과정에서 파란빛은 대부분 사방으로 많이 산란되고, 상대적으로 빨간색이나 주황색 계열의 빛이 더 많이 남아서 우리 눈에 들어오기 때문에 노을이 붉은색이나 주황색으로 보이는 것입니다. 쉽게 말하면 낮에는 파란빛이 많이 산란돼서 하늘이 파랗게 보이고, 해 질 때는 긴 대기층을 통과하면서 파란빛이 많이 빠져나가고 빨간빛이 남아서 붉게 보이는 것이라고 보면 됩니다.

안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 맞습니다. 예전에는 트랜지스터나 저항, 커패시터 같은 부품을 하나씩 연결해서 회로를 만들었다면, 요즘은 이런 기능들을 IC 하나에 최대한 집적하는 방향으로 발전했습니다. 그 이유는 단순히 크기를 줄이기 위해서만은 아니고 성능과 전력효율에도 유리하기 때문입니다. 개별 부품으로 회로를 구성하면 부품과 부품 사이를 연결하는 배선이 많아지는데, 이 배선에서도 신호가 이동해야 하고 미세한 저항이나 기생 성분 때문에 신호 손실이나 지연이 발생할 수 있습니다. 반면 IC 안에 기능을 집어넣으면 부품 사이의 거리가 매우 짧아져서 신호가 훨씬 빠르게 이동할 수 있습니다. 또한 회로가 작아지면서 전류가 이동하는 거리도 짧아지고 불필요한 전력 손실도 줄일 수 있어서 같은 기능을 더 적은 전력으로 처리하는 데 유리합니다. 그리고 여러 부품을 하나의 칩으로 만들면 크기도 작아지고 연결해야 할 배선과 부품 수도 줄어들기 때문에 고장 가능성도 줄어들고 대량 생산을 통해 가격도 낮출 수 있습니다. 그래서 IC의 집적화는 결국 작게 만들면서 동시에 더 빠르고, 전력도 적게 쓰고, 더 많은 기능을 넣을 수 있게 만드는 방향으로 발전해 온 것이라고 보면 됩니다.

안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 비눗방울이 여러 가지 색으로 보이는 것은 기본적으로 빛이 비눗방울 표면에서 반사되기 때문입니다. 비누 자체에 색이 들어 있는 것은 아닙니다.  비누에 물을 섞으면 비눗물이 되고, 이 비눗물이 얇은 막을 만들면서 비눗방울이 만들어집니다. 여기에 빛이 비춰지면 비눗방울 표면에서 빛이 반사되면서 여러 가지 색이 보이게 됩니다.  정확하게는 비눗물 막이 아주 얇기 때문에 빛의 반사와 간섭이 같이 일어나면서 색이 더 다양하게 나타나는 것입니다. 쉽게 말하면 비누에 물을 섞어 만든 얇은 비눗물 막에 빛이 반사되면서 우리가 무지개처럼 여러 색을 볼 수 있는 거라고 보면 됩니다.

안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 콘센트에서 나오는 전기는 교류(AC)인데 대부분의 전자기기는 내부에서 직류(DC)를 사용합니다. 그래서 어댑터가 중간에서 전기를 바꿔주는 역할을 합니다. 어댑터 안에는 정류회로가 있어서 교류를 한쪽 방향으로 흐르는 전기로 바꾸고, 콘덴서를 이용해서 전압의 출렁임을 줄여줍니다. 그리고 변압이나 스위칭 회로를 통해 필요한 전압으로 낮춘 다음, 전압을 안정적으로 조절해서 전자기기에 공급합니다. 특히 노트북 같은 전자기기는 CPU, 메모리, SSD 같은 반도체 부품이 주로 직류 전원을 사용하기 때문에 교류를 그대로 사용할 수 없습니다. 그래서 노트북 어댑터가 콘센트의 220V 교류를 노트북에 필요한 낮은 직류 전압으로 바꿔주는 것입니다. 쉽게 말하면 콘센트의 220V 교류 전기를 어댑터가 정류하고 전압을 낮추고 안정화해서 노트북이 사용할 수 있는 직류 전기로 바꿔주는 거라고 보면 됩니다.