와이파이 작동 원리가 궁금합니다. 신기합니다.
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.와이파이가 선 없이 인터넷을 가능하게 하는 핵심 원리는 전파를 이용한 데이터 전송에 있습니다. 우리가 라디오를 듣거나 워키토키로 대화하는 것과 비슷한 원리인데 다만 소리 대신 디지털 데이터를 아주 빠른 속도로 주고받는다는 점이 다릅니다.먼저 벽면에서 나온 인터넷 회선이 공유기에 연결되면 공유기는 이 전기 신호를 2.4기가헤르츠나 5기가헤르츠 같은 특정 주파수의 무선 신호로 변환합니다. 이 변환된 신호는 공기 중으로 퍼져나가게 되고 스마트폰이나 노트북 안에 들어있는 무선 랜카드가 이 전파를 다시 전기 신호로 받아들여 우리가 보는 웹사이트나 영상 데이터로 복원하는 과정을 거칩니다.이 과정은 양방향으로 일어납니다. 우리가 스마트폰에서 버튼을 누르면 그 명령이 다시 전파에 실려 공유기로 전달되고 공유기는 다시 유선 망을 통해 서버로 데이터를 보냅니다. 이때 데이터를 전송하는 규격을 와이파이 표준이라고 부르는데 이 약속된 규칙에 따라 데이터를 아주 잘게 쪼개서 전보를 보내듯 0과 1의 신호로 빠르게 쏘아 올리는 것입니다.결국 와이파이 공유기는 보이지 않는 무선 신호를 뿌려주는 작은 방송국 역할을 한다고 생각하면 이해하기 쉽습니다. 유선 인터넷의 물리적인 제약을 주파수라는 파동을 활용해 극복한 기술 덕분에 우리가 장소에 구애받지 않고 자유롭게 인터넷을 쓸 수 있는 것입니다.
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환경과 에너지 측면에서 대기전력을 줄이는 습관이 실제 전력 절감에 큰 도움이 되나요?
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.사실 가정에서 대기전력을 줄이는 습관은 개별 기기 하나만 놓고 보면 미미해 보일 수 있지만 집안 전체의 기기들을 합치면 전체 전기 요금의 10퍼센트 정도를 차지할 만큼 비중이 큽니다. 특히 전기를 직접 쓰지 않아도 전원만 연결되어 있으면 내부 회로를 유지하거나 리모컨 신호를 대기하기 위해 계속 에너지가 소모되는데 이게 쌓이면 연간 무시 못 할 전력 낭비가 됩니다.가정에서 가장 신경 써야 할 대표적인 기기는 셋톱박스입니다. 셋톱박스는 일반 가전제품에 비해 대기전력이 압도적으로 높아서 켜놓은 상태와 별 차이가 없을 정도로 전기를 먹습니다. TV만 끄고 셋톱박스를 그대로 두는 경우가 많은데 이것만 멀티탭으로 차단해도 전력 절감 체감이 꽤 됩니다. 그다음으로는 전기밥솥의 보온 기능입니다. 밥을 몇 시간씩 보온 상태로 두는 것이 새로 취사하는 것보다 에너지를 훨씬 많이 쓰기 때문에 먹을 만큼만 하고 남은 건 냉동 보관하는 게 환경과 에너지 측면에서 훨씬 유리합니다.비데나 컴퓨터 주변기기들도 대기전력이 높은 편에 속합니다. 반면에 요즘 나오는 스마트폰 충전기나 최신 가전들은 예전보다 대기전력 차단 기술이 좋아져서 상대적으로 영향이 적은 편입니다. 따라서 모든 플러그를 다 뽑으려고 스트레스받기보다는 셋톱박스나 전기밥솥 그리고 컴퓨터 본체와 모니터처럼 전력 소모가 확실히 큰 기기들을 중심으로 스위치가 달린 멀티탭을 사용하는 것이 가장 효율적인 방법입니다. 이러한 작은 습관들이 모이면 탄소 배출을 줄이는 데에도 실질적인 기여를 하게 됩니다.
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전자기기의 배터리의 교체 시기는 보통 몇년주기인가요? 많은 전자기기가 배터리를 쓰는데 이게 차이는 있지만 보통 몇년 쓰면 교체를 해야하드라고요. 그래서 보통 몇년주기인가요?
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.보통 리튬 이온 배터리를 사용하는 스마트폰이나 노트북 같은 전자기기들은 2년에서 3년 정도가 지나면 교체 주기가 찾아온다고 봅니다. 배터리 수명은 연수보다는 충전 횟수와 밀접한 관련이 있는데 보통 500회에서 800회 정도 완전 충전과 방전을 반복하면 원래 성능의 80퍼센트 수준으로 효율이 떨어지게 됩니다. 이때부터 배터리가 눈에 띄게 빨리 닳거나 기기가 갑자기 꺼지는 현상이 나타나기 시작합니다.물론 사용 습관에 따라 차이가 큰 편입니다. 배터리를 0퍼센트까지 바닥나게 쓰거나 100퍼센트 상태로 계속 꽂아두는 습관은 수명을 단축시키는 원인이 됩니다. 요즘 기기들은 설정 메뉴에서 배터리 성능 상태를 확인할 수 있는 기능이 잘 되어 있으니 수치가 80퍼센트 이하로 떨어졌다면 교체를 고민해보는 것이 좋습니다.무선 이어폰처럼 크기가 작은 기기들은 배터리 용량 자체가 워낙 작아서 1년 반에서 2년만 지나도 성능 저하가 더 심하게 느껴질 수 있습니다. 반대로 태블릿이나 노트북은 용량이 크고 충전 주기가 상대적으로 길어서 3년에서 4년까지도 무난하게 사용하는 경우가 많습니다. 결론적으로 기기 종류와 상관없이 실사용 시 불편함이 느껴지는 시점인 2년 전후를 기점으로 성능 점검을 받아보는 것이 가장 현명한 방법입니다.
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인강 들으려고 하는데 꿀팁좀 주세요.
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.메가패스는 사실 가장 기본인 베이직만으로도 모든 강의를 다 들을 수 있어서 공부하는 데는 지장이 없어요. 그 위 단계들은 보통 교재를 살 수 있는 캐시를 미리 충전해주거나 배송비 쿠폰을 더 얹어주는 차이라서 본인이 교재를 얼마나 많이 살지를 고민해보고 결정하면 됩니다. 수학이나 과학 같은 과목은 문제집이랑 부교재가 꽤 많이 필요하니까 캐시가 포함된 패키지를 선택하는 게 나중에 결제할 때마다 번거롭지 않아서 편할 수도 있어요.인강으로 공부할 때 가장 중요한 건 완강률이에요. 고2면 국어부터 과탐까지 과목 수가 많아서 의욕만 앞서다 보면 앞에만 듣고 포기하는 경우가 정말 많거든요. 인강을 영화 보듯이 가만히 앉아서 시청만 하면 머리에 남는 게 거의 없어요. 선생님이 설명하는 걸 멈춰두고 직접 문제를 먼저 풀어본 다음에 설명을 듣는 습관을 들여야 합니다.특히 물리나 화학 같은 과목은 개념을 안다고 착각하기 쉬운데 백지에 오늘 배운 공식을 유도해 보거나 핵심 내용을 써보는 복습 시간을 강의 시간의 절반이라도 꼭 확보하세요. 그리고 배속은 1.2배나 1.4배 정도로 본인이 집중력을 유지할 수 있는 선에서만 올리고 너무 빠르게 듣는 것에 집착하지 않는 게 좋습니다. 강의 듣는 시간 자체를 공부 시간으로 착각하지 말고 강의 후에 스스로 고민하는 시간을 꼭 가져보세요.
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요즘은 대부분 자동주차장인데요 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.자동주차 시스템은 크게 차량을 인식하는 센서 기술과 차량을 안전하게 운반하는 격납 기술의 조합으로 이루어집니다.가장 먼저 입구에서 차량을 구별하는 것은 번호판 인식 카메라와 레이저 센서입니다. 카메라가 차량의 번호판을 찍어 입차 기록을 만들면 입구에 설치된 광전 센서나 레이저 스캐너가 차량의 폭, 높이, 길이를 실시간으로 측정합니다. 만약 정해진 규격을 초과하는 대형 세단이나 SUV가 들어오면 센서가 이를 감지하여 입고 불가 안내를 보냅니다. 차량이 입고실 정중앙에 잘 위치했는지 판단하는 것도 이 적외선 센서들의 역할입니다.작동 방식은 주차장 형태에 따라 크게 세 가지로 나뉩니다.첫 번째는 엘리베이터 방식입니다. 승강기가 차량을 싣고 수직으로 이동한 뒤 빈 공간에 밀어 넣는 방식인데 고층 빌딩에서 가장 많이 쓰입니다. 두 번째는 평면 왕복 방식으로 층마다 셔틀이 돌아다니며 차량을 옮기는 형태입니다. 세 번째는 기계식 팔이 바퀴를 들어 올려 이동시키는 로봇 방식입니다.차량을 옮길 때는 팔레트라 불리는 철제 판 위에 차를 세우고 판 전체를 이동시키거나 콤 구동 방식이라고 해서 기계 장치가 바퀴 사이사이를 빗처럼 맞물려 들어 올리는 방식을 사용합니다. 최근에는 팔레트 없이 바퀴만 정교하게 집어 옮기는 로봇 기술이 도입되어 주차 속도가 훨씬 빨라지고 있습니다.모든 과정은 중앙 제어 컴퓨터가 관리합니다. 어떤 칸이 비어 있는지, 방금 들어온 차의 크기가 어느 정도인지를 계산하여 가장 최적의 위치에 차량을 배치합니다. 나중에 차주가 번호표를 입력하거나 앱으로 출차 요청을 하면 컴퓨터가 해당 위치를 찾아 역순으로 차량을 입구까지 배달해 주는 원리입니다.
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충전기 와트수와 케이블와트수가 같아야 합니까요?
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 충전기와 케이블의 와트수가 반드시 같아야만 충전이 되는 것은 아닙니다. 하지만 두 제품의 사양이 다를 경우 더 낮은 숫자에 맞춰 충전 속도가 결정됩니다.먼저 기기가 고장 나거나 충전이 아예 안 되는 문제는 걱정하지 않으셔도 됩니다. 120와트 출력의 충전기에 100와트용 케이블을 연결하면 케이블이 버틸 수 있는 최대치인 100와트까지만 전력이 흐르게 됩니다. 반대로 100와트 충전기에 120와트 케이블을 꽂으면 충전기의 최대 성능인 100와트로 충전이 진행됩니다. 즉 둘 중에서 더 낮은 성능을 가진 쪽이 전체 충전 속도의 병목 구간이 되는 셈입니다.최근 사용되는 C타입 고속 충전 케이블 안에는 E-Marker라는 칩이 들어 있어서 이 케이블이 안전하게 전달할 수 있는 전력량이 얼마인지 충전기와 기기에 알려줍니다. 만약 120와트 전력이 필요한 상황에서 60와트용 케이블을 꽂으면 시스템이 이를 감지하고 전송량을 강제로 제한하여 케이블이 과열되거나 타버리는 것을 방지합니다.다만 120와트라는 초고속 충전을 온전히 누리기 위해서는 충전기, 케이블, 그리고 충전하려는 기기 세 가지가 모두 해당 규격을 지원해야 합니다. 만약 케이블 성능이 충전기보다 낮다면 충전 속도가 기대보다 느리게 느껴질 수는 있습니다.결론적으로 120와트 충전기에 100와트 케이블을 써도 충전은 아주 잘 되지만 속도는 100와트까지만 나옵니다. 안전상의 문제는 없으니 안심하고 사용하셔도 괜찮습니다.
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전자레인지는 어떻게 접시는 안 뜨겁고 음식만 뜨겁게 만드는 걸까요?
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.전자레인지의 핵심 원리는 마이크로파라고 불리는 전자기파가 음식 속에 포함된 물 분자를 아주 빠르게 흔드는 것에 있습니다. 물 분자는 한쪽은 양전하, 다른 쪽은 음전하를 띠는 극성 분자인데 전자레인지 내부에서 마이크로파가 발생하면 이 전기장의 방향이 초당 24억 5천만 번이나 바뀝니다. 이때 물 분자들이 전기장의 방향에 맞춰 정렬하려고 회전하면서 서로 마찰을 일으키고 그 마찰열로 음식을 데우는 원리입니다.반면에 우리가 사용하는 사기그릇이나 유리 접시는 대개 물 분자를 포함하지 않는 비극성 물질로 이루어져 있습니다. 마이크로파가 그냥 통과해 버리기 때문에 접시 자체가 직접 에너지를 흡수해서 뜨거워지는 일은 거의 없습니다. 데워진 음식을 한참 두었을 때 접시가 뜨거워지는 것은 마이크로파 때문이 아니라 뜨거워진 음식의 열이 접시로 옮겨갔기 때문입니다.질문하신 것처럼 수분이 아예 없는 음식에 대해서도 궁금하실 텐데 이론적으로 수분이 하나도 없는 완전 건조 상태의 물질은 전자레인지로 데우기가 매우 어렵습니다. 예를 들어 바싹 마른 마른 멸치나 김을 넣으면 온도가 잘 올라가지 않는 것을 볼 수 있습니다. 다만 실생활에서 우리가 먹는 대부분의 식재료는 육안으로 보기에 말라 있어도 내부에 미세한 수분을 머금고 있고 수분 외에도 지방이나 당분 같은 극성 분자들이 반응하기 때문에 어느 정도는 데워집니다.하지만 수분이 너무 없는 음식을 오래 돌리면 열이 골고루 퍼지지 않고 특정 부위만 타버릴 수 있어 주의해야 합니다. 그래서 냉동 밥이나 마른 음식을 데울 때 물을 살짝 뿌리거나 컵에 물을 담아 같이 넣는 이유도 마이크로파가 반응할 대상을 만들어주어 열 전달을 돕기 위한 방법입니다.
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블루투스 기기는 왜 서로 혼선이 안 생길까요?
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.블루투스 기기가 밀집된 장소에서도 혼선이 생기지 않는 이유는 크게 두 가지 핵심 기술 덕분입니다.가장 먼저 언급해야 할 기술은 적응형 주파수 도약 방식입니다. 블루투스는 2.4GHz 대역의 주파수를 사용하는데 이를 아주 좁은 통로인 79개의 채널로 나눕니다. 그리고 기기끼리 데이터를 주고받을 때 고정된 채널 하나만 쓰는 게 아니라 초당 1600번이나 채널을 무작위로 옮겨 다니며 통신합니다. 특정 채널에 간섭이 있거나 다른 기기가 사용 중이라면 즉각 깨끗한 다른 채널로 점프해서 데이터를 보내기 때문에 수십 대의 기기가 한 공간에 있어도 서로 충돌할 확률이 극히 희박합니다.두 번째 이유는 페어링 과정에서 이루어지는 고유 식별 번호 확인 때문입니다. 블루투스 기기는 연결되는 순간 서로의 고유한 주소값인 MAC 주소를 공유하고 암호화된 관계를 맺습니다. 마우스가 움직일 때 보내는 신호에는 이 기기가 내 노트북과 연결된 장치라는 인증 정보가 포함되어 있습니다. 옆자리 노트북 입장에서는 자신의 신호가 아닌 데이터가 들어오면 이를 아예 무시하도록 설계되어 있습니다.또한 블루투스는 기본적으로 전력을 아주 낮게 소모하도록 만들어져 도달 거리가 짧습니다. 수 미터 이내의 아주 좁은 영역에서만 신호가 유효하기 때문에 멀리 떨어진 기기의 신호는 잡음 수준으로 낮게 취급되어 영향을 주지 못합니다.결국 엄청나게 빠른 속도로 주파수를 갈아타는 기술과 기기마다 부여된 고유의 이름표 덕분에 수많은 무선 기기들이 엉키지 않고 각자의 길을 갈 수 있는 것입니다.
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전기에서는 왜 복소수를 수학처럼 i가 아닌 j로 나타내나요?
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.전기공학에서 허수 단위를 i가 아닌 j로 사용하는 가장 결정적인 이유는 질문하신 대로 전류의 기호와 혼동을 피하기 위해서입니다.수학에서는 허수를 뜻하는 Imaginary number의 앞 글자를 따서 i를 사용하지만, 전기공학에서는 전류의 세기를 나타내는 기호로 이미 i를 표준처럼 사용하고 있었습니다. 특히 시간에 따라 값이 변하는 순시 전류를 소문자 i로 표기하기 때문에, 회복소수 임피던스나 전압, 전류를 계산하는 식에서 허수 단위 i가 함께 등장하면 수식을 해석하는 데 심각한 혼란이 생길 수밖에 없습니다.이러한 혼동을 막기 위해 알파벳 순서상 i 바로 다음에 오는 j를 선택하여 허수 단위로 사용하게 된 것입니다.또한 역사적인 배경을 살펴보면, 전기공학의 기틀을 잡은 인물 중 한 명인 찰스 스타인메츠가 교류 회로를 해석할 때 복소수 도입을 체계화하면서 j를 사용한 것이 관습으로 굳어진 측면도 있습니다.정리하자면 기술적인 이유는 전류 i와의 중복 방지이며, 이것이 학문 전반의 약속으로 굳어져 현재까지 전 세계 전기공학도들이 공통적으로 사용하는 표기법이 되었습니다. 따라서 전기 회로 이론이나 전자기학 교재에서는 대부분 \sqrt{-1} = j로 정의하고 계산을 진행합니다.
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대기업 공기업 가고싶은데 자격증 뭐가 좋나요
안녕하세요. 이승호 전문가입니다.전기과 2학년이면 전혀 늦지 않았습니다. 오히려 지금부터 방향만 잘 잡으면 졸업 전에 충분히 취업 스펙을 완성할 수 있는 시기입니다.우선 가장 기본이 되는 전기기능사는 무조건 이번 학기나 방학 중에 취득하는 것을 목표로 하세요. 공기업이나 대기업 생산직 채용에서 전기 직무는 기능사 자격증이 필수 지원 자격이거나 가산점 비중이 매우 높기 때문입니다.전기기능사 외에 추가로 준비하면 좋은 자격증으로는 승강기기능사를 추천합니다. 전기와 시험 과목이 겹치는 부분이 많아 공부하기 수월하고, 시설 관리나 유지보수 분야로 지원할 때 쌍기능사 조합으로 인기가 많습니다. 그다음으로는 공기업 가산점을 챙기기 위해 컴퓨터활용능력 2급이나 한국사능력검정시험을 병행하는 것이 효율적입니다.최근 대기업이나 공기업 트렌드는 단순히 자격증 개수만 보는 게 아니라 전공 자격증과 직무 관련 기초 소양을 같이 봅니다. 전기기능사를 따고 여유가 된다면 산업안전기능사까지 취득해 보세요. 요즘 기업들이 안전 관리를 굉장히 중요하게 생각해서 안전 관련 자격증이 있으면 서류 합격률이 눈에 띄게 올라갑니다.지금부터 집중해서 전기기능사, 승강기기능사, 그리고 컴활 정도만 확실히 따놓아도 취업 시장에서 충분히 경쟁력 있으니 후회하기보다는 바로 행동으로 옮기는 것이 중요합니다.
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