답변 내역

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.네, 충분히 줄일 수 있어요. 걸을 때 신발과 바닥이, 움직일 때 옷끼리 마찰하면서 몸에 전하가 쌓이는데, 겨울에는 공기가 건조해서 이 전하가 빠져나가지 못하고 수천에서 1만 볼트 넘게 모여요. 그러다 금속 손잡이에 손끝이 가까워지면 한꺼번에 방전되면서 찌릿해요.가장 효과적인 방법은 실내 습도를 40~60%로 유지하는 거예요. 공기 중 수분이 피부와 옷 표면에 얇은 막을 만들어 전하를 조금씩 흘려보내서 큰 방전이 생길 만큼 쌓이지 않아요. 손에 보습제를 발라 두는 것도 같은 효과가 있어요.옷은 폴리에스터나 아크릴 같은 합성섬유끼리 겹쳐 입기보다 면 소재를 섞어 입으면 덜 생기고, 빨래할 때 섬유유연제를 쓰거나 정전기 방지 스프레이를 뿌려도 도움이 돼요.손잡이를 잡기 전에 열쇠나 동전을 쥐고 금속에 먼저 대면, 방전이 열쇠 끝에서 일어나고 전류가 손바닥 넓은 면으로 퍼져서 거의 느껴지지 않아요. 차에서 내릴 때는 문을 닫기 전에 차체 금속 부분을 손으로 잡은 채 발을 땅에 디디면 몸의 전하가 미리 빠져나가요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.전자파 차폐는 주로 반사와 흡수 두 가지로 이루어져요. 전자파가 구리나 알루미늄 같은 금속 판에 닿으면, 금속 안의 자유전자가 전기장을 따라 움직이면서 들어오는 파와 반대 방향의 파를 다시 내보내요. 공기와 금속은 임피던스 차이가 커서 에너지 대부분이 표면에서 되돌아 나가요.금속 안으로 들어간 전자파는 와전류를 만들고, 이 전류가 저항으로 열이 되면서 빠르게 줄어들어요. 전자파가 스며드는 깊이를 표피 깊이라고 하는데, 구리에서 1GHz면 약 2μm라서 얇은 금속 도금만으로도 충분히 막을 수 있어요. 반대로 50Hz 같은 저주파는 표피 깊이가 9mm나 돼서 잘 막히지 않아요. 그래서 저주파 자기장은 투자율이 높은 뮤메탈 같은 합금으로 자기력선을 우회시키는 방식을 써요.차폐 성능은 구멍과 틈에서 크게 떨어져요. 틈의 길이가 파장보다 충분히 짧아야 해서, 전자레인지 문의 철망 구멍도 12cm 파장보다 훨씬 작은 몇 mm로 뚫려 있어요. 스마트폰 안의 금속 차폐 캔이나 케이블의 편조 차폐선도 접지와 함께 써야 제 효과가 나요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.p형과 n형을 붙이면 접합면 근처에서 n형의 전자가 p형으로, p형의 양공이 n형으로 확산해 서로 만나 사라져요. 그 자리에는 움직이지 못하는 이온만 남아서 n형 쪽은 양전하, p형 쪽은 음전하를 띤 공핍층이 생기고, 이 전하가 만드는 전기장이 더 이상의 확산을 막는 전위 장벽이 돼요. 실리콘에서는 약 0.7V예요.p형에 +, n형에 −를 연결하는 순방향 전압을 걸면 외부 전압이 이 장벽을 깎아내요. 양공과 전자가 접합면 쪽으로 밀려와 공핍층이 얇아지고, 장벽을 넘은 전자와 양공이 반대편으로 넘어가 재결합하면서 전류가 이어져요. 전류는 전압에 따라 지수적으로 늘어나서, 0.7V 근처를 넘어서면 상온에서 전압이 약 60mV 오를 때마다 전류가 10배씩 커져요.전압을 반대로 걸면 양공과 전자가 접합면에서 멀어지며 공핍층이 넓어지고 장벽이 높아져서, 소수 운반자에 의한 아주 작은 누설 전류만 흘러요. 그래서 교류를 넣으면 한쪽 방향 반주기만 통과하는 정류가 일어나요. LED는 이 재결합에서 남는 에너지를 빛으로 내보내요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.빠르게 날아온 납작한 돌이 수면에 비스듬히 닿으면, 돌의 아랫면이 앞쪽의 물을 아래로 밀어내요. 물은 흐를 시간이 부족해서 이 순간에는 딱딱한 바닥처럼 버티고, 밀려난 물의 반작용이 돌을 위로 떠받쳐요. 이 힘은 속도의 제곱과 물에 닿은 면적에 비례해서, 빠를수록 짧은 접촉만으로도 돌의 무게를 이길 만큼 커지고 돌이 다시 튀어 올라요.2004년 프랑스 연구팀이 실험해 보니 돌과 수면이 이루는 각도가 약 20도일 때 가장 잘 튀었어요. 각도가 너무 크면 돌이 물을 파고들어 가라앉고, 너무 작으면 바닥면 전체가 물에 닿아 마찰로 속도를 크게 잃어요.손목 스냅으로 돌을 빠르게 회전시켜 던지는 것도 중요해요. 회전하는 돌은 자이로 효과로 자세가 흔들리지 않아 납작한 면이 계속 수면을 향해요. 회전 없이 던지면 첫 충돌에서 돌이 기울어 가장자리부터 물에 박혀요.튈 때마다 운동 에너지 일부를 물결로 잃어서 속도가 점점 줄고, 떠받치는 힘이 무게보다 작아지면 가라앉아요. 2013년 미국의 커트 스타이너가 세운 세계 기록은 88번이에요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.네, 실험실 다이아몬드도 탄소 원자가 정사면체로 결합한 결정 구조가 천연과 똑같아서 경도, 굴절률, 열전도율 모두 같아요. 큐빅 같은 모조품과 달리 성분부터 같은 진짜 다이아몬드예요.고온고압법은 지하 150km 아래에서 천연 다이아몬드가 생기는 조건을 기계로 재현해요. 흑연에 대기압의 5만 배가 넘는 압력과 1,300~1,600℃의 열을 가하고, 철이나 니켈 같은 금속을 녹여 촉매로 쓰면 탄소가 녹았다가 다이아몬드 씨앗 위에 결정으로 자라나요. 1954년 GE가 처음 성공했고, 공업용 연마재가 대부분 이렇게 만들어져요.화학기상증착법에서는 진공 챔버에 메탄과 수소를 넣고 마이크로파로 플라즈마를 만들면 메탄이 쪼개지면서 탄소 원자가 다이아몬드 판 위에 한 층씩 쌓여요. 이때 수소 원자가 흑연처럼 잘못 붙은 탄소를 먼저 깎아내서 다이아몬드 구조만 남아요. 압력이 낮아도 되고 순도 조절이 쉬워 보석용과 반도체용으로 많이 쓰여요.육안으로는 구별이 안 되고, 전문 감정기관에서 성장 무늬와 미량 질소 분포를 분석해야 가려낼 수 있어요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.개발 자체를 멈추는 건 현실적으로 어려워 보여요. 미국과 중국이 AI를 안보 경쟁력으로 보는 상황에서 한쪽만 멈추면 상대가 앞서가니 누구도 먼저 늦추기 힘들어요. 성능 좋은 모델이 공개 소스로 풀리고 학습 비용도 내려가서 몇몇 기업만 막아서는 멈출 수 없어요.그래서 논의의 방향은 멈추기보다 안전장치를 붙이는 쪽으로 옮겨가고 있어요. 핵무기도 개발을 막지는 못했지만 핵확산금지조약과 사찰로 위험을 관리해 왔고, AI도 비슷한 틀을 만들어 가고 있어요. 영국과 미국은 정부 AI 안전 기관을 두고 최신 모델을 출시 전에 시험하고 있고, 유럽연합은 위험도별 의무를 담은 AI법을 단계적으로 시행 중이에요. 우리나라도 올해 1월부터 AI 기본법을 시행하고 있어요.첨단 AI를 학습하려면 대규모 반도체와 데이터센터가 필요해서, 칩 수출 통제나 대형 학습에 대한 신고 의무가 실제로 쓸 수 있는 관리 수단이 돼요. 개발사들도 위험한 능력이 확인되면 배포를 늦추는 자체 안전 기준을 내놓았지만, 경쟁 압력 속에서 얼마나 지켜질지는 더 두고 봐야 해요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.느린 열중성자가 우라늄-235에 흡수되면 들뜬 상태의 우라늄-236이 되고, 핵이 길쭉하게 출렁이다가 두 조각으로 쪼개져요. 대표적으로 바륨-141과 크립톤-92, 중성자 3개로 나뉘고, 한 번에 약 200MeV의 에너지가 나와요. 대부분은 파편의 운동 에너지라서 주변 원자와 부딪히며 열로 바뀌어요.새로 나온 중성자는 매우 빠른데, 우라늄-235는 느린 중성자를 수백 배 더 잘 흡수해서 원자로에서는 물이나 흑연 같은 감속재로 속도를 늦춰요.분열 한 번에서 나온 중성자 중 평균 몇 개가 다음 분열을 일으키는지가 연쇄반응을 좌우하는데, 이 값이 1이면 반응이 일정하게 유지되고, 1보다 크면 급격히 불어나요. 원자로는 붕소나 카드뮴이 든 제어봉을 넣고 빼면서 여분의 중성자를 흡수해 이 값을 1로 맞춰요.분열 직후가 아니라 몇 초 늦게 나오는 지연 중성자가 0.65% 정도 섞여 있어서 사람이 제어할 시간을 벌 수 있어요. 발전용 연료는 우라늄-235 비율을 3~5%로만 높여서 폭탄처럼 순식간에 불어나는 반응은 일어나지 않아요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.일부 업무가 줄어드는 건 피할 수 없지만, 사람을 내보내는 쪽보다는 같은 인원으로 더 많은 일을 처리하는 쪽으로 쓰일 가능성이 커 보여요.반도체 설계에서도 1980년대까지는 사람이 회로 배치를 손으로 그렸는데, 설계 자동화 소프트웨어가 그 일을 대신하면서 설계자가 사라지지 않고 오히려 늘었어요. 트랜지스터 수가 수천 개에서 수백억 개로 폭발하면서 자동화가 없으면 아예 만들 수 없는 수준이 됐고, 사람은 더 높은 단계의 구조를 고민하는 일로 옮겨갔어요.지금 삼성전자가 넣는 AI도 웨이퍼 결함 이미지 판독, 공정 데이터 분석 같은 반복 작업을 맡아요. 공정이 미세해질수록 확인할 변수가 늘어서 사람만으로는 감당하기 어려운 부분을 AI가 채워요.그런데 정해진 기준으로 데이터를 분류하거나 보고서를 정리하던 업무는 빠르게 줄고, 그 자리를 AI 결과를 검증하고 공정 문제를 정의하는 엔지니어가 채우게 돼요. 해고보다는 신입 채용 규모를 줄이거나 직무를 재배치하는 식으로 조정될 가능성이 높아요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.가장 먼저 필요한 건 에너지 밀도예요. 지금 전기차용 리튬이온 셀은 kg당 250~300Wh 수준인데, 냉각 장치와 케이스를 합친 팩 단위로는 200Wh 안팎으로 떨어져요. 항공기는 무게가 곧 비행 거리이고, 법으로 정한 예비 에너지까지 남겨야 해서 실제 운항 거리가 크게 줄어요. 실리콘 음극이나 리튬 금속 음극, 전고체 배터리로 팩 기준 300~400Wh/kg까지 올려야 도시 간 노선도 여유 있게 운항할 수 있어요.수직 이착륙기는 떠오르고 내려앉을 때 순항보다 몇 배 큰 전력을 한꺼번에 뽑아 써요. 특히 착륙은 배터리가 거의 비어 전압이 떨어진 상태에서 해야 해서, 충전량이 낮아도 큰 전류를 안정적으로 내는 셀이 필요해요.하루에도 수십 번 뜨고 내려야 하니 10~15분 안에 급속 충전하면서도 수천 번의 충방전을 버티는 수명이 있어야 요금을 낮출 수 있어요. 안전 면에서는 셀 하나가 열폭주를 일으켜도 옆 셀로 번지지 않게 막는 구조와, 남은 에너지를 정확히 예측하는 배터리 관리 시스템을 갖춰야 항공 인증을 통과할 수 있어요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.송전선에 흐르는 건 고압 전류라기보다 높은 전압에 작은 전류예요. 전선에서 열로 새는 손실은 P손실 = I²R로 전류의 제곱에 비례해요.전력은 P = VI라서 같은 전력이면 전압을 올린 만큼 전류가 줄어요. I = P/V를 손실 식에 넣으면 P손실 = P²R/V²로 손실이 전압의 제곱에 반비례해요. 전체 전력 대비 손실 비율로 쓰면 PR/V²라서, 전압을 10배 올리면 손실 비율은 100분의 1로 떨어져요.예를 들어 저항 5Ω인 선로로 10MW를 보낼 때, 22.9kV로 보내면 전류가 약 437A라서 손실이 약 950kW로 보낸 전력의 9.5%나 돼요. 154kV로 올리면 전류가 약 65A로 줄고 손실은 약 21kW, 0.2% 수준까지 내려가요. 전압을 6.7배 올렸을 뿐인데 손실은 45분의 1이 됐어요.전선을 굵게 해도 저항은 단면적에 반비례할 뿐이라 구리 무게와 철탑 비용만 크게 늘어요. 그래서 변압기로 전압을 수십만 볼트까지 올려 보내고, 변전소에서 단계적으로 낮춰 가정에 220V로 공급해요 :)