자석 위에 떠 있는 마이스너 효과와 초전도체
안녕하세요. 많은 분들이 초전도체 하면 자석 위에 떠 있는 장면부터 떠올리곤 할 것 같은데, 실제 산업에 있어서는 전기저항이 0에 가까워지는 특성이 더 큰 가치를 갖는다고 평가됩니다.전력 송전에서는 초전도 케이블을 이용하게 되면 전기 손실을 크게 줄일 수가 있습니다. 같은 크기의 케이블로도 더 많은 전력을 보낼 수가 있다는 것이죠. 의료 분야에서도 MRI 장비는 초전도 자석을 이용해 매우 강하고 안정적인 자기장을 만들어서 고해상도 영상을 얻을 수 있습니다.마이스너 효과는 자기부상 특성으로 자기부상열차에서 대표적으로 활용 됩니다. 자석과 선로 사이의 마찰을 줄여 고속 주행과 낮은 소음이 가능하게 하는 원리이죠.현재 기준으로 보면 자기부상보다는 전기저항이 거의 없는 특성과 강한 초전도 자석을 만들 수 있는 능력이 산업적으로 더 널리 활용될 가능성이 높습니다.감사합니다.
채택 받은 답변
5.0 (1)
응원하기
한국형 반도체 삼각편대라는 말을 들었는데..
안녕하세요. 한국형 반도체 삼각편대라는 말은 보통은 반도체 설계, 제조, 패키징 및 후공정이 함께 성장하는 산업 구조를 말합니다. 한 분야만 잘해서는 경쟁력이 부족하니 세 축을 모두 키우자는 의미로 많이 사용되죠.우리나라의 경우 제조 분야는 세계 최고 수준이라는 평가를 많이 받곤 합니다. 메모리 반도체와 첨단 공정 기술은 글로벌 경쟁력을 갖추고 있죠. 그러나 설계 분야들은 미국 기업들의 영향력이 압도적으로 크고, 패키징 역시 대만이나 일부 해외 기업들이 강세를 보이고 있다고 평가되고 있습니다.이런 상황을 고려해보면 반도체 산업 전체를 완성한 상태라고 보기는 어렵지 않나 생각됩니다. 부족한 부분들을 더 성장시켜 삼각편대가 이루어지길...감사합니다.
5.0 (1)
1
고민해결 완료
500
스마트폰 화면은 손으로 터치하면 어떻게 위치를 정확히 인식할까요?
안녕하세요.요즘에 나오는 스마트폰들은 압력으로 누르는 방식이 아니라 전기를 이용해서 손가락 위치를 인식하는 방식이에요. 화면 안에는 아주 촘촘한 전극이 격자 모양으로 깔려 있는데, 평소에는 일정한 전기 신호가 흐르고 있다가 손가락이 닿으면 우리 몸의 전기적 성질 때문에 그 부분의 정전용량이 아주 미세하게 변화됩니다. 스마트폰은 이 변화를 감지해서 어느 지점을 터치했는지 순식간에 계산하는 것이죠.그래서 일반 장갑을 끼면 전기 신호가 제대로 전달이 안되니 터치가 잘 안되는 경우도 있는 거에요.감사합니다.
평가
응원하기
비오는 날 에어컨 실외기를 만졌다가 감전됐습니다. 셀프 수리가 가능할까요?
안녕하세요. 비 오는 날 실외기를 만졌는데 찌릿한 느낌이 들었다면 절대 가볍게 넘기지 않는 것이 좋아요. 작은 감전이라도 누전이나 접지 불량 등의 원인일 수 있기 때문에 다시 만졌다가는 더 큰 사고로 이어질 수 있거든요.특히 비에 젖은 환경에서는 감전 위험이 훨씬 더 커질 수 있습니다. 반드시!!! 전원을 차단하신 뒤 사용을 중단하시고 상태를 먼저 확인하시는 것이 우선입니다. 수리라는 것도 결국 원인을 알아야 수리가 가능한지 여부를 알 수 있습니다. 특히 고전력을 사용하는 에어컨 실외기 특성상 셀프로 분해해서 수리하는 것은 권장되지는 않는 방법입니다.감사합니다.
5.0 (1)
응원하기
블루투스 이어폰은 작은 크기로도 안정적인 연결이 가능한가요?
안녕하세요. 블루투스 이어폰이 작은 크기에서도 안정적으로 동작하는 이유는 전력 소모를 최소화하도록 설계된 무선 통신 기술과 고집적 반도체가 들어있기 때문입니다.보통 블루투스는 2.4GHz 대역을 사용하는데, 매우 짧은 거리에서 필요한 만큼만 신호를 주고 받도록 설계되어 있습니다. 그래서 적은 배터리 용량으로도 오랜 시간 사용할 수 있는 것이죠. 그리고 여러 채널을 빠르게 바꿔가면서 통신하는 기술이 적용되기 때문에 다른 무선기기와의 간섭 또한 줄여주는 기능이 있습니다.감사합니다.
평가
응원하기
스마트폰 OLED 화면이 오래 쓰면 잔상이 생기는 이유는?
안녕하세요. OLED 화면에서 잔상이 생기는 이유는 화면을 구성하는 유기 발광 소자가 시간이 지나면서 조금씩 열화가 일어나기 때문입니다. 같은 위치의 픽셀들이 계속 켜져 있게되면, 그 부분만 더 빨리 성능이 떨어져서 이전 화면이 희미하게 남아 있는 것처럼 보이게 됩니다.LCD는 백라이트가 빛을 내고 액정이 이를 조절하는 방식입니다. 그래서 OLED 처럼 픽셀 자체가 노화되어 잔상이 생기는 현상은 상대적으로 적게 됩니다.항상 같은 자리에 표시되는 요소들이 특정 픽셀만 반복적으로 사용하기 때문에 잔상이 일어날 가능성이 많습니다. 키보드나 상태바 같은 것들이요.감사합니다.
5.0 (1)
응원하기
GaN 충잔기가 일반 실리콘 충전기보다 더 작고 고속충전을 지원하는 이유는?
안녕하세요. GaN을 연구했던 사람으로써, GaN 소재에 대해 질문이 올라오니 반갑군요. GaN 충전기가 작은 크기로도 고출력을 낼 수 있는 이유는 실리콘 대신 질화갈륨이라는 반도체 소재를 사용하기 때문입니다. GaN은 전기를 더 빠르게 스위칭할 수 있고 손실이 적기 때문에 같은 성능을 내더라도 회로와 부품을 더 작게 설계할 수 있습니다. 그리고 전력 변환 과정에서 에너지 손실이 적기 때문에 발열이 감소하는 경향을 보입니다. 그 이야기를 반대로 하면 냉각을 위한 공간을 줄일 수 있다는 것이죠. 따라서 충전기 전체의 크기를 작게 만들 수 있습니다.감사합니다.
5.0 (1)
응원하기
태양광 패널은 햇빛만으로 어떻게 전기를 만들어낼 수 있나요?
안녕하세요. 태양광 패널은 햇빛의 열을 이용하는 것이 아니고, 빛을 이루는 광자라는 에너지를 이용해 전기를 만들어 냅니다.패널 안에는 주로 실리콘 반도체가 들어있는데, 여기 빛을 닿으면 광자가 실리콘 내부의 전자를 튀어나오게 만듭니다. 이렇게 자유롭게 움직이게 된 전자가 전류를 형성한다는게 기본적인 원리입니다.실리콘 내부에는 전자가 한 방향으로 흐르도록 설계된 구조가 있는데, 생성된 전자들이 외부 회로를 따라 흐르면서 전기가 만들어지고, 이러한 현상을 우리는 광전효과라고 부릅니다.감사합니다.
평가
응원하기
초전도체는 왜 특정 조건에서 전기 저항이 사라지는 걸까요?
안녕하세요. 초전도체에서 전기 저항이 사라지는 이유는 아주 낮은 온도에서 전자들이 평소와는 다른 특별한 상태로 움직이기 때문입니다.일반적으로 금속에서는 전자가 원자와 계속 충돌하면서 에너지를 잃어 저항이 발생되게 됩니다만, 초전도 상태에서는 전자들이 서로 짝을 이루어서 집단적으로 움직이게 됩니다. 그래서 이러한 충돌이 크게 줄어들게 되죠. 그 결과로 전류가 흐르면서도 에너지를 거의 잃지 않기 때문에 이론적으로 보면 저항이 0인 상태가 만들어질 수 있게 됩니다.그리고 초전도체 실험같은 것 보면 공중에 떠 있는 것처럼 보이는 것도 많이 보셨을텐데, 초전도체는 내부에서 자기장을 밀어내는 마이스너 효과라는 독특한 성질도 보입니다. 자석이 공중에 떠 있는 것처럼 보이는 현상을 보이는 것이죠.감사합니다.
채택 받은 답변
평가
응원하기
복합재료는 왜 금속보다 가볍고도 강하게 만들 수 있는건가요?
안녕하세요. 복합재료는 서로 다른 재료의 장점을 살리고 단점은 보완하기 위해서 설계되는 경우가 많습니다. 그래서 금속보다 가벼우면서도 단단하게 만들 수 있죠.대표적인 것인 CFRP라고 하는 탄소섬유복합체입니다. 탄소섬유가 하중을 견디고, 주변의 수지들이 섬유를 단단히 고정해서 힘을 골고루 분산시키는 구조를 가지고 있죠. 그래서 무게는 줄이면서도 높은 강도를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.그리고 필요한 방향으로만 섬유를 배열해 특정 방향의 강도를 크게 높일 수 있어서 같은 무게의 금속보다 더 효율적인 설계가 가능할 수 있습니다. 어떻게 디자인 하느냐가 중요할 수 있다는 것이죠.감사합니다.
평가
응원하기