답변 내역

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 경전철도 기본적으로 전기를 공급받아 모터를 돌려 움직입니다. 다만 지하철처럼 위에 전깃줄을 설치하지 않고, 일부 경전철은 제3궤조라는 방식을 사용합니다. 제3궤조는 열차가 달리는 일반 레일 2개에 전기를 공급하기 위한 레일을 하나 더 설치한 것입니다. 일반 레일은 열차의 바퀴가 달리는 역할을 하고, 추가된 제3궤조가 전기를 공급합니다. 열차 아래쪽에는 집전장치라는 접촉 부품이 있어서 제3궤조에 닿은 상태로 달리면서 전기를 받아옵니다.일반 지하철의 경우 위에 전깃줄이 있는 방식은 열차가 위쪽 전선에 직접 접촉해서 전기를 받아옵니다. 전깃줄에는 높은 전압의 전기가 흐르고 있고, 열차 지붕에 있는 팬터그래프라는 장치가 전선에 닿아 전기를 받아옵니다. 팬터그래프는 열차가 움직이는 동안 전선과 계속 접촉하면서 전기를 전달받습니다. 받은 전기는 변압기나 전력변환장치를 거쳐 모터가 사용할 수 있는 형태로 바뀝니다.

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 리튬이온 배터리는 여러 개의 셀로 구성되고, 각 셀 안에서 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 이동하면서 에너지를 저장하고 사용합니다. 충전할 때는 외부에서 전기를 넣어주면 리튬 이온이 양극에서 음극으로 이동합니다. 이때 음극 물질에 리튬 이온이 저장되면서 전기에너지가 화학에너지 형태로 셀에 저장됩니다. 전자는 외부 회로를 통해 음극으로 이동합니다. 반대로 방전할 때는 저장되어 있던 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동합니다. 이때 전자는 외부 회로를 통해 양극으로 이동하면서 전류가 흐르고, 이전기를 우리가 사용하는 스마트폰이나 전기차에서 전기를 사용할 수 있게 됩니다. 즉, 충전 → 리튬 이온이 양극에서 음극으로 이동 → 셀에 화학에너지 저장 → 방전 → 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동 → 전자가 외부 회로를 흐르며 전기에너지 발생이라는 원리입니다.

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 접지는 단순히 전기를 땅으로 버리는 것보다, 누전이 발생했을 때 전류가 사람보다 접지선을 통해 흐르도록 길을 만들어주는 장치로 보면 이해하기 쉽습니다. 예를 들어 전기제품 내부의 전선이 외부 충격이나 노후화 등등으로 인해 고장 나서 금속 외함에 전기가 닿았다고 해보겠습니다. 접지가 없다면 사람이 외함을 만지는 순간 사람의 몸을 통해 전류가 흐를 수 있습니다. 반면 외함이 접지되어 있으면 전류가 저항이 낮은 접지선을 통해 흘러가도록 만들어집니다. 이때 누전으로 큰 전류가 흐르면 차단기가 이를 감지해 전원을 끊게 됩니다. 한국전기안전공사에서도 접지설비와 지락보호를 전기설비의 주요 안전 분야로 다루고 있습니다.  그래서 접지는 전기를 무조건 땅으로 흘려보내는 장치라기보다, 누전이 발생했을 때 안전한 전류 경로를 만들어 감전과 전기화재 위험을 줄이는 안전장치라고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 정전기 예방을 위해서는 모여있는 전자를 이동 시켜야합니다. 그래서 습도가 중요합니다. 공기중에 물분자가 있으면 그 분자를 통해서 전자가 이동해서 쉽게 모여 있지 않습니다. 그게 아니면 다른 전자를 이동가능한 물체를 만지거나 하는 것입니다. 그래서 가습기를 켜거나 금속 물질을 만지기 전에 전자를 이동시키는 물체를 만지는 것입니다. 주유소가면 정전기 방지 패드를 먼저 만지는게 그런 원리입니다. 

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 전자파 차폐는 쉽게 말하면 전자기기가 전자파를 밖으로 내보내거나, 외부 전자파가 안으로 들어오는 것을 막는 것입니다. 대표적이고 가장 많이 사용되는 방법이 금속으로 기기를 감싸는 것입니다. 금속에 전자파가 닿으면 금속 표면에 전하가 움직이면서 전자파를 반사하거나 흡수해 내부로 들어오는 것을 줄여줍니다. 그래서 전자기 차폐를 말할때 금속 케이스를 가장 많이 사용합니다. 전자기기에서는 금속 케이스뿐 아니라 케이블 주변의 차폐막, PCB의 차폐 구조, 접지 등을 함께 사용합니다. 다만 완전히 막힌 상자처럼 만들 수는 없기 때문에 통풍구나 케이블 연결부 같은 틈도 중요합니다. 틈이 너무 크면 그 부분으로 전자파가 새어나가거나 들어올 수 있기 때문입니다. 결국 전자파 차폐는 금속 등의 재료를 이용해 전자파를 통과하지 못하게 하여서 반사·흡수하고, 틈과 접지까지 관리해서 내부와 외부의 전자파 간섭을 줄이는 기술이라고 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 도심항공교통에 전기 비행체를 사용하려면 배터리가 지금보다 훨씬 가볍고 강력해져야 가능할것으로 판단됩니다. 결국 배터리 기술이 개발되면서 가장 중요한 것은 에너지 밀도입니다. 같은 무게의 배터리에 더 많은 전기를 저장할 수 있어야 합니다. 그래야 배터리를 많이 싣지 않아서 무게가 적게 나가는고 그로인해서 더 오래, 더 멀리 날아갈 수 있습니다. 비행체는 자동차와 달리 배터리 무게 자체가 비행에 큰 영향을 주기 때문입니다. 또 비행 중 배터리에 문제가 생기면 바로 착륙하기 어려울 수 있기 때문에 화재나 과열에 대한 안전성도 매우 중요합니다. 여기에 승객을 태우고 계속 운항하려면 짧은 시간에 충전하고, 여러 번 충전해도 성능이 오래 유지되는 기술도 필요합니다. 결국 배터리는 지금보다 가볍고, 더 많은 에너지를 저장하고, 안전하면서도 빠르게 충전할 수 있는 방향으로 발전해야 합니다. 이런 조건이 갖춰져야 전기 비행체가 실제 대중교통처럼 활용될 수 있습니다.

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 핵심은 전력 공식과 전선의 손실 공식 두 개를 연결하면 바로 이해됩니다. 송전해야 하는 전력은 P = V × I 입니다. 따라서 같은 전력 P를 보내더라도 전압 V를 높이면 필요한 전류 I는 작아집니다. 예를 들어 100MW를 보낸다고 하면, 100kV → 전류 약 1,000A, 500kV → 전류 약 200A가 됩니다. 그런데 전선 자체의 저항 때문에 발생하는 손실은 P손실 = I²R 입니다. 즉 전류가 줄어들면 손실은 전류의 제곱으로 크게 줄어듭니다. 실제로 같은 전력을 같은 전선으로 보낼 때 전압을 2배로 높이면 전류는 절반이 되고, 전선 손실은 약 1/4로 줄어듭니다.  그래서 발전소에서 발전 → 변압기로 전압을 크게 높임 → 작은 전류로 장거리 송전 → 지역 변전소에서 전압을 낮춤 → 가정·공장에 공급하는 것입니다. 결국 전압을 높이는 가장 중요한 이유는 전기를 더 많이 만들어내기 위해서가 아니라, 같은 전력을 보내면서 전류를 줄여 전선에서 열로 사라지는 에너지를 최소화하기 위해서라고 이해하시면 됩니다. 

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 변압기는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 이용해서 전압을 바꾸는 장치입니다. 핵심은 1차 코일과 2차 코일의 감은 횟수, 즉 권선 수의 차이입니다.  1차 코일에 교류 전압을 걸면 코일에 계속 변하는 자기장이 만들어집니다. 이 자기장이 철심을 통해 2차 코일을 지나가면서 2차 코일에도 전압을 만들어냅니다. 여기서 2차 코일을 더 많이 감으면 자기장의 변화를 더 많이 받아 전압이 높아지고, 반대로 적게 감으면 전압이 낮아집니다. 예를 들어 1차 100회 → 2차 1,000회 → 전압 약 10배 상술, 1차 1,000회 → 2차 100회 → 전압 약 1/10로 감소합니다. 즉,전압의 비율 ≈ 2차 코일 권선수 ÷ 1차 코일 권선수라고 이해하면 됩니다.

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 삼성전자가 추진하는 AX는 단순히 직원이 AI를 사용하는 수준을 넘어 설계부터 제조, 품질관리까지 AI가 직접 분석하고 판단하는 방향으로 가고 있습니다. 실제로 삼성은 2030년까지 생산공장을 AI 자율공장으로 전환하겠다고 발표했고, 현재 반도체 설계에서는 AI를 활용해 설계 시간을 약 50% 줄였다고 밝혔습니다.  그래서 말씀하신 것처럼 장기적으로는 인력감축 효과가 나타날 가능성이 있습니다. 특히 데이터 분석, 모니터링, 반복적인 설계·검증 같은 업무는 AI가 상당 부분 대신할 수 있기 때문입니다. 다만 모든 사람이 없어지는 방향이라기보다는 사람의 역할이 바뀌는 쪽에 가까울 것 같습니다. 단순 업무는 줄어들고, AI를 관리하거나 결과를 검증하고 현장에서 최종 판단을 내리는 인력의 중요성이 커지는 식입니다. 결국 AX는 생산성을 높이는 기술이지만, 기업 입장에서는 같은 생산량을 더 적은 인원으로 처리할 수 있게 만드는 효과도 있기 때문에 장기적으로 인력구조 자체를 바꿀 가능성이 상당히 크다고 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 220V가 110V보다 무조건 좋은 것은 아니지만, 같은 전력을 사용할 때 전류가 훨씬 적게 흐른다는 것이 가장 큰 장점입니다. 예를 들어 2,200W짜리 전기히터를 사용하면 220V → 약 10A, 110V → 약 20A 사용합니다. 즉, 같은 전력을 사용하는데 110V에서는 전류가 2배 필요합니다. 전선에서 발생하는 손실과 발열은 전류의 제곱에 비례하기 때문에, 같은 조건이라면 110V 쪽이 전선 손실이 더 커집니다. 그래서 220V는 에어컨, 인덕션, 전기히터, 전기차 충전기처럼 전력을 많이 사용하는 제품에 유리합니다. 같은 전력을 공급하면서도 비교적 작은 전류로 사용할 수 있어 배선의 부담과 전력 손실을 줄일 수 있기 때문입니다. 반면 단점은 전압이 높아지는 만큼 감전 사고가 발생했을 때 위험성이 커질 수 있다는 것입니다. 그래서 접지, 누전차단기, 절연 등의 안전장치가 중요합니다. 결국 220V는 낮은 전류 → 전선 손실·발열 감소 → 대용량 전기제품에 유리하고 110V는 높은 전류 필요 → 같은 전력을 사용하려면 배선 부담이 커짐 이라고 이해하시면 가장 쉽습니다.