과학적 원리가 궁금한 부분이 있어 글 남깁니다
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 결국 둘다 전기저항 때문에 생기는 발열과 관계가 있습니다. 건전지와 껌 은박지, 샤프심을 연결하면 건전지의 전압 때문에 큰 전류가 흐를 수 있습니다. 특히 은박지는 저항이 매우 낮기 때문에 전류가 많이 흐르고, 샤프심처럼 상대적으로 저항이 높은 부분에서는 전기에너지가 열에너지로 많이 바뀝니다. 이때 발생하는 전류가 커지면 발열이 급격하게 증가합니다. 샤프심은 주로 흑연과 점토로 되어 있어서 전류가 흐를 수 있는데, 가늘고 저항이 있는 부분에 전류가 집중되면 순간적으로 매우 뜨거워집니다. 온도가 충분히 올라가면 샤프심이 붉게 빛나는 백열 현상이 나타날 수도 있고, 주변의 종이나 껌 포장지 같은 가연물이 있으면 불이 붙을 수도 있습니다. 이 원리는 생각보다 실생활에 많이 활용됩니다. 전기히터나 토스터의 발열선, 전기장판, 헤어드라이어의 열선, 전구의 필라멘트 등이 대표적입니다. 모두 전류를 저항이 있는 물질에 흘려서 전기에너지를 열로 바꾸는 원리를 이용합니다.
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공대 대학원생들 실험 프로토콜 어떻게 정리하나요
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 실험 프로토콜을 온라인에서 정리하려는 목적이라면 저는 노션을 먼저 추천합니다. 노션은 스마트폰과 PC에서 사용할 수 있는 온라인 문서·업무관리 프로그램이라서, 실험별로 프로토콜을 만들어 두고 팀원들과 공유하기 편합니다. 노션의 장점은 단순히 글만 쓰는 게 아니라 표, 사진, 파일, 체크리스트 등을 한 페이지에 넣을 수 있고, 실험 목록을 데이터베이스처럼 관리할 수 있다는 점입니다. 예를 들어 실험명, 날짜, 담당자, 진행상태를 표로 관리하고 실험명을 클릭하면 상세 프로토콜과 결과가 나오게 만들 수 있습니다. 기존 프로토콜을 복사해서 새로운 실험에 사용하는 것도 편합니다. 반면 단점은 처음 사용할 때 기능이 많아서 익숙해지는 데 시간이 조금 걸리고, 회사에서 공식적인 실험 기록으로 사용하려면 권한관리나 변경 이력 같은 부분이 전문적인 전자실험노트보다 부족할 수 있다는 점입니다. 에버노트는 기본적으로 메모와 자료를 저장하고 검색하는 데 강한 프로그램입니다. 그래서 개인적으로 실험 자료를 모아두는 용도라면 괜찮지만, 여러 실험의 프로토콜과 진행상황을 체계적으로 관리하려는 목적이라면 노션이 좀 더 유리하다고 봅니다.결국 개인이나 팀에서 실험 프로토콜을 정리하고 공유하는 정도라면 노션을 추천하고, 연구실처럼 실험 과정과 결과를 공식적인 기록으로 관리해야 한다면 LabArchives나 Benchling 같은 전문 ELN을 고려하는 게 좋습니다.
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무선 충전기에 스마트폰을 올바른 위치에 놓지 않으면 충전 효율이 떨어지고 쓸데없는 발열만 심해지는 현상이 일어나나요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 무선 충전기는 내부 코일에 전류를 흘려 자기장을 만들고, 스마트폰 안의 충전 코일이 그 자기장을 받아 다시 전기로 바꾸는 방식입니다. 그런데 스마트폰을 충전기의 정중앙에서 벗어나게 올려놓으면 두 코일의 위치가 어긋나면서 자기장 결합이 약해집니다. 그러면 같은 전력을 보내려고 충전기가 더 강하게 동작하거나 충전 전력이 제한되면서 효율이 떨어질 수 있습니다. 이 과정에서 전달되지 못한 에너지의 일부가 코일이나 회로의 저항 손실 등으로 열로 바뀌기 때문에 충전 속도는 느려지는데 발열은 오히려 늘어날 수 있습니다. 특히 자석으로 위치를 잡아주는 맥세이프 같은 방식이 있는 이유도 바로 이것입니다. 코일의 중심을 최대한 정확하게 맞춰서 충전 효율을 높이고 불필요한 발열을 줄이는 거죠.
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오토바이를 타보고싶은데요 추천기종
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 운전을 곧잘 하시는 편이라면 오토바이도 기본적인 감각은 빨리 익힐 가능성이 높습니다. 다만 자동차와 오토바이는 균형을 잡아야 하고 넘어질 수 있다는 점이 완전히 달라서, 처음부터 도로에서 배우는 건 추천하지 않습니다. 제일 먼저 취득하려는 면허 확인하셔야합니다. 자동차 1종·2종 보통 면허가 있다면 원동기장치자전거인 125cc 이하까지 운전할 수 있습니다. 125cc를 초과하는 오토바이를 타려면 2종 소형 면허가 필요합니다. 처음에는 무조건 운전학원에서 2~3시간 정도 기본 교육을 받고, 넓은 공터에서 출발·정지, 저속 균형 잡기, 브레이크, 방향 전환부터 익히는 게 좋습니다. 그다음 사람이 적은 도로에서 천천히 연습하고 마지막에 일반 도로로 나가는 순서가 안전합니다. 개인적으로는 처음부터 300cc나 500cc급으로 가는 것보다는 110~125cc 스쿠터로 한두 달 타보는 걸 추천합니다. 오토바이가 생각보다 재미있고 계속 타고 싶다면 그때 2종 소형을 따서 더 큰 기종으로 넘어가는 게 좋습니다.
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전선을 짤랐더니 스파이크가 터지면서 차단기가 작동됐는데요.
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 지금 상태에서 펑 하고 터진 부분을 그냥 다시 연결하는 것은 권하지 않습니다. 가위로 잘랐을 때 스파크와 펑 소리가 난 것은 가위가 활선 상태인 전선의 도체를 자르면서 순간적으로 단락이 발생했기 때문일 가능성이 높습니다. 특히 가위의 금속 날이 전선의 두 부분을 동시에 접촉하거나, 한쪽 전선과 주변 금속 부분을 연결해버리면 순간적으로 매우 큰 전류가 흐릅니다. 그래서 스파크가 튀고 가위가 그을리면서 차단기가 떨어진 것입니다. 니퍼로 자를 때 괜찮았던 것처럼 느껴진 것도 안전해서가 아닙니다. 니퍼는 한쪽 전선을 자르는 과정에서 접촉 면적이나 절단 위치가 달라 우연히 단락이 발생하지 않았을 수 있는 겁니다. 활선 전선을 자르는 것 자체가 위험한 작업입니다. 차단기를 다시 올렸는데 정상적으로 다른 전기가 들어온다면 해당 순간의 단락으로 집 전체 배선이 크게 손상됐을 가능성은 낮습니다. 차단기가 정상적으로 작동해서 사고 전류를 차단한 것으로 볼 수 있습니다. 다만 펑 소리가 난 전선과 연결부에는 열로 인한 손상이 있을 수 있습니다. 내일 작업한다면 먼저 해당 회로의 차단기를 내리고, 가능하면 검전기 등으로 실제 전압이 없는지 확인한 다음 작업하세요. 펑 하고 터진 부분은 손상된 도체와 피복을 충분히 잘라내고, 구리선이 검게 변했거나 녹은 흔적이 있으면 그 부분까지 제거해야 합니다. 이후 정상적인 전선 상태에서 적절한 전선 커넥터나 단자를 사용해 연결하는 것이 안전합니다. 꼭 차단기 먼저 내리고 절연 장갑 최소한 고무 장갑은 끼고 작업하시기 바랍니다.
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보조배터리중에 무선 충전되는게 있던데 그건 유선도 되고 무선도 되서 좋지만 효율에서는 않좋거나 성능이 금방 안좋아 지지 않을까요??
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 네, 말씀하신 내용 처럼 무선충전을 더 많이 사용하면 배터리 성능에 영향을 줍니다. 이유는 무선 충전 기능이 있는 보조배터리는 유선보다 충전 효율이 떨어지고 발열도 더 발생하는 편입니다. 유선 충전은 전기가 케이블을 통해 직접 전달되지만, 무선 충전은 보조배터리의 코일에서 자기장을 만들고 스마트폰의 코일이 이를 다시 전기로 변환합니다. 이 과정에서 일부 에너지가 열로 손실됩니다. 그래서 같은 양을 충전하더라도 무선이 유선보다 보조배터리를 더 많이 소모할 수 있습니다. 또 무선 충전은 발열이 상대적으로 많기 때문에 장시간 자주 사용하면 배터리 수명에는 유선 충전보다 조금 불리할 수 있습니다. 하지만 요즘 제품들은 온도 관리와 충전 제어가 잘 되어 있어서 무선 기능이 있다고 해서 보조배터리가 금방 망가지는 것은 아닙니다. 그래서 평소에는 유선 충전을 사용하고, 케이블을 쓰기 불편할 때만 무선 충전을 사용하는 식으로 쓰면 효율과 편의성을 둘 다 챙길 수 있습니다.
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컴퓨터 파워서플라이 용량이 부족하면 시스템이 고부하 작업을 수행할 때 갑자기 전원이 꺼지는 현상이 발생할 수 있다고 하는데 맞나요??
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 네, 맞습니다. 다만 파워서플라이의 용량이 부족하다고 해서 항상 바로 꺼지는 것은 아니고, 고부하에서 전력 요구량이 파워의 공급 능력을 넘어설 때 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 평소에는 CPU와 그래픽카드가 300W 정도만 사용하다가 게임이나 렌더링처럼 고부하가 높아지면 순간적으로 500W 이상을 요구할 수 있습니다. 이때 파워서플라이가 이를 안정적으로 공급하지 못하면 전압이 떨어지거나 보호회로가 작동하면서 컴퓨터가 갑자기 꺼지거나 재부팅될 수 있습니다. 특히 그래픽카드는 순간적으로 평소보다 훨씬 많은 전력을 요구하는 경우가 있어서 이런 현상이 나타나기 쉽습니다. 반대로 파워 용량이 충분하더라도 파워 자체의 노후화, 불량, 발열, 전원 케이블 접촉 불량 등으로 비슷한 증상이 발생할 수 있습니다. 따라서 갑자기 전원이 꺼진다면 단순히 용량 부족만으로 단정하기보다는 파워 상태와 전체 시스템의 소비전력을 함께 확인하는 것이 좋습니다.
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스마트폰 배경화면을 어두운 테마나 블랙 컬러로 설정하면 OLED 디스플레이의 전력 소모를 크게 줄여줄 수가 있는 건가요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. OLED 디스플레이에서는 어두운 테마나 검은색 화면을 사용하면 전력 소모를 줄이는 데 실제로 도움이 됩니다. OLED는 화면 전체에 하나의 백라이트가 켜지는 방식이 아니라, 각각의 픽셀이 스스로 빛을 냅니다. 그래서 검은색으로 표시되는 픽셀은 거의 빛을 내지 않기 때문에 그만큼 전력을 사용하지 않습니다. 특히 검은색 배경이 화면의 대부분을 차지할수록 절감 효과가 커집니다. 반대로 흰색이나 밝은 색을 많이 표시하면 많은 픽셀이 강하게 빛을 내기 때문에 전력 소모가 늘어납니다. 다만 화면 밝기와 사용하는 앱에 따라서 차이가 달라지기 때문에 블랙 테마를 쓴다고 배터리가 엄청나게 오래가는 것은 아니고, 일반적으로 배터리 사용시간을 조금 더 늘려주는 정도라고 보면 됩니다.
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스마트폰 앱을 사용하지 않은 채 배경에 너무 많이 켜두면 기기의 메모리 리소스를 점유하여 동작 속도가 느려지게 되는 건가요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 네, 어느 정도는 맞지만 100% 맞는 이야기는 아닙니다. 요즘은 스마트폰 운영 체계가 사용하지 않는 앱이 백그라운드에 많이 남아 있다고 해서 모두가 계속 메모리와 CPU를 사용하는 것은 아닙니다. 스마트폰 운영체제가 메모리가 부족해지면 사용하지 않는 앱을 자동으로 정리하거나 일시 중지하기 때문에, 단순히 앱을 많이 열어둔 것만으로 스마트폰이 크게 느려지는 경우는 많지 않습니다. 다만 백그라운드에서 실제로 계속 작동하는 앱이 많다면 이야기가 달라집니다. 메신저, 위치 서비스, 음악 재생, 클라우드 동기화 같은 앱이 계속 백그라운드에서 작동하면 CPU와 메모리, 통신 기능을 사용하면서 배터리가 빨리 닳고 기기가 느려질 수도 있습니다. 그랴서 사용하지 않는 앱은 종료해 주시는 것이 좋습니다. 결론적으로 보면 앱을 많이 열어뒀다는 것 자체보다는 백그라운드에서 실제로 어떤 작업을 하고 있느냐가 더 중요합니다. 최근 스마트폰은 메모리 관리가 상당히 잘 되어 있어서 사용하지 않는 앱을 일일이 종료할 필요는 없습니다만 그래도 어떤것이 영향으루주는지 알기어려운 경우에는 사용안하면 종료하시는게 좋습니다.
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냉장고 문을 자주 열면 왜 전기요금이 많이 나올까요?
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 냉장고를 자주 열면 전기요금이 늘어나는 이유는 문을 여는 순간 차가운 공기가 빠져나가고 따뜻한 공기가 안으로 들어오기 때문입니다. 냉장고는 내부 온도를 일정하게 유지하기 위해 온도센서로 계속 온도를 확인합니다. 문을 열어 내부 온도가 올라가면 냉장고가 이를 감지하고 압축기를 작동시켜 냉매를 순환시키면서 다시 온도를 낮춥니다. 이 과정에서 전기를 사용합니다. 특히 문을 오래 열어두거나 자주 열면 따뜻한 공기가 계속 들어오기 때문에 압축기가 더 오래 작동하게 되고 전력 소비도 늘어납니다. 그래서 전기요금이 많이 나오게 되는 것입니다. 그리고 냉장고 내부 온도가 유지되는 원리는 단순히 차가운 공기를 만들어 놓는 것이 아니라, 냉매가 증발하고 압축되는 과정에서 내부의 열을 밖으로 빼내는 냉동 사이클을 이용하는 것입니다. 그래서 냉장고 뒤쪽이나 아래쪽을 만져보면 따뜻한 경우가 있는데, 내부에서 빼낸 열을 밖으로 내보내고 있기 때문입니다.
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