스마트폰이나 컴퓨터가 열이높아지면 느려지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.CPU나 스마트폰 AP는 원래 온도가 올라간다고 해서 계산 능력이 자연스럽게 크게 떨어지지는 않습니다. 만약 아무런 제어 없이 계속 동작한다면 오히려 높은 클럭으로 계속 일하려고 합니다. 그런데 반도체는 일정 온도 이상이 되면 오작동 가능성이 높아지고 수명이 단축되기 때문에 제조사가 열 스로틀링이라는 보호 기능을 넣어둡니다. CPU나 GPU가 특정 온도에 도달하면 클럭 속도와 소비전력을 자동으로 낮춰 발열을 줄입니다
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같은 색상의 옷이라도 오래 입은 옷은 새 옷보다 색이 흐려지는 경우가 많은데, 세탁과 햇빛에 반복적으로 노출되면서 염료가 조금씩 변하기 때문일까요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.오래 입은 옷의 색이 바래는 주요 원인은 햇빛 속 자외선에 의한 염료의 화학적 분해입니다. 강한 자외선 에너지가 염료의 발색단 화학 결합을 파괴하고 공기 중 산소와 반응하여 본래의 색을 잃게 만듭니다.또한 반복적인 세탁 과정에서 발생하는 세제 성분의 염료 용출과 옷감 간 마찰도 큰 영향을 미칩니다. 마찰로 생긴 섬유 표면의 보풀이 빛을 난반사하면서 옷이 더욱 희끗희끗하고 흐려 보이게 됩니다.
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축제를 비오는날 했었는데요 문제가 생겨서 질문드립니다
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.현재 나타나는 증상은 신호봉 스위치 내부 모듈이나 스위치 접점 부분에 빗물이 들어가 전기가 계속 통하는 합선단락이 발생했기 때문입니다. 불이 계속 켜져 있다는 것은 다행히 내부 회로가 완전히 타버린 것은 아니라는 의미이므로, 내부 수분을 완전히 제거해주시면 정상 작동할 가능성이 매우 높습니다.
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열전소자는 어떻게 온도차만으로 전기를 만들어내나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.열전소자의 발전 모드인 제벡 효과 는 한마디로 말하면 "뜨거운 곳의 전자들이 더 활발하게 움직이다가 차가운 곳으로 확산되면서 전압이 생기는 현상"입니다. 온도가 높은 쪽에서는 전자들이 더 많은 운동에너지를 갖고 있어서 사방으로 움직이는데, 그중 상당수가 상대적으로 차가운 쪽으로 이동합니다. 그러면 뜨거운 쪽은 전자가 부족해지고 차가운 쪽은 전자가 쌓여서 양쪽에 전하 불균형이 생깁니다. 전하가 분리되면 전기장이 형성되고 결국 전압이 발생합니다. 이 전압에 회로를 연결하면 전류가 흐르게 됩니다. 즉 열에너지가 전자의 운동을 증가시키고, 그 운동이 정리된 방향성을 갖게 되면서 전기에너지로 바뀌는 것입니다
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보조배터리 과충전 위험성은 어느 정도인가요
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.정상적인 정품 보조배터리를 가방에 100% 충전해서 들고 다니는 것은 일반적으로 큰 문제가 없습니다. 요즘 보조배터리는 과충전 방지, 과방전 방지, 과전류 차단, 온도 감시 등의 보호회로(BMS)가 내장되어 있어서 충전이 완료되면 자동으로 충전을 차단하도록 설계됩니다. 또한 배터리 화재의 주요 원인은 단순히 "100% 충전 상태" 자체보다는 보호회로 고장, 내부 손상, 단락(쇼트), 고온 노출 같은 비정상 상황입니다. 배터리의 과충전이 위험할 수 있다는 점과 보호회로의 중요성은 배터리 안전 자료에서도 설명되고 있습니다.
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저항이나 콘덴서 같은 부품은 내부 구조를 어떻게 만들어 원하는 전기적 특성을 갖게 하는 것일까요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.저항은 전기가 흐르기 어려운 물질을 정밀하게 만들어 저항값을 조절합니다. 금속막 저항은 세라믹 기판 위에 아주 얇은 금속막을 입히고 이를 나선형으로 깎아 전류가 지나가는 경로를 길게 만듭니다. 길이가 길수록 저항이 커지고 폭이 넓을수록 저항이 작아집니다. 100Ω 저항과 10kΩ 저항이 겉모습은 비슷해도 내부에서는 저항체 길이와 재질이 다릅니다. 고정밀 저항은 레이저로 미세하게 깎아 오차를 0.1% 이하로 맞추기도 합니다.콘덴서는 금속판 두 장 사이에 절연체를 넣은 구조입니다. 금속판 면적이 넓을수록 용량이 커지고 간격이 좁을수록 용량이 커집니다. 그래서 스마트폰에 들어가는 MLCC는 세라믹 층과 금속 전극을 수백~수천 겹 적층합니다. 겉보기에는 쌀알보다 작은데 내부를 단면으로 자르면 마치 고층빌딩처럼 층층이 쌓여 있습니다. 그 결과 작은 부품 하나가 수 μF 이상의 용량을 가질 수 있습니다.
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TV 방송은 왜 아날로그에서 디지털로 전환됐나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.아날로그 TV는 화면의 밝기와 색상 정보를 전파에 그대로 실어 보내는 방식이었습니다 그래서 전파가 약해지거나 잡음이 섞이면 화면에 눈보라가 생기고 화질도 점점 나빠졌습니다디지털 TV는 화면을 숫자 데이터로 바꾼 뒤 전송합니다 수신기는 신호가 조금 왜곡돼도 0과 1만 정확히 구분하면 되기 때문에 잡음에 훨씬 강하고 같은 화질을 더 안정적으로 유지할 수 있습니다또한 디지털은 영상 압축 기술을 사용해 같은 주파수 대역에 더 많은 정보를 담을 수 있습니다 그래서 HD와 UHD 같은 고화질 방송이 가능해졌고 자막 다중 음성 데이터 방송 등 다양한 서비스를 함께 제공할 수 있게 됐습니다
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무선 이어폰이나 헤드폰을 충전할 때 고가에 제품들중에 전용 충전기와 케이블이 있는 것들이 있는데 왜 그런건가요?? 그냥 보통 사용하는 충전기 사용하면 안되나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.부분의 무선 이어폰과 헤드폰은 굳이 전용 충전기를 쓰지 않아도 됩니다.요즘 제품들은 내부에 충전 제어 회로가 있어서100W 충전기65W 충전기25W 충전기에 연결해도 실제로는 이어폰이 필요한 만큼만 전력을 가져갑니다. 보통 이어폰 케이스는 2~5W 수준밖에 사용하지 않습니다. USB PD 기기는 충전기와 기기가 서로 통신해서 적절한 전력을 결정합니다.
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박쥐가 초음파로 주변을 인식하는게 우리가 사용하는 레이터나 라이다와 같은 방식인가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.박쥐는 실제로 초음파를 이용한 생체 레이더 같은 시스템을 사용합니다. 입이나 코로 초음파를 내보낸 뒤 주변 물체에 부딪혀 되돌아오는 반사음을 분석해서 물체의 위치, 거리, 크기, 심지어 움직이는 방향까지 파악합니다원리는 모두 신호를 보내고 반사되어 돌아온 시간을 분석한다는 점에서 유사하지만, 박쥐는 음파를 사용한다는 점에서 오히려 잠수함의 소나와 더 가깝습니다
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커피 원두를 그라인더로 갈 때 입자의 크기를 드립용과 에스프레소용으로 다르게 조절해야 한다고 하는데 그 이유가 뭔지 궁금합니다.
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.커피 분쇄도를 다르게 하는 이유는 아주 간단하게 말하면 물과 커피가 만나는 시간과 방식이 다르기 때문입니다. 커피 추출은 물이 원두 속 성분을 녹여내는 과정인데, 원두를 곱게 갈수록 표면적이 커져 성분이 더 빨리 추출되고, 굵게 갈수록 천천히 추출됩니다.만약 드립용처럼 굵게 갈면 물이 너무 빨리 통과해 밍밍하고 신맛만 나는 과소추출이 발생합니다. 반대로 드립커피는 중력으로 물이 천천히 내려오며 2~4분 정도 추출되므로 중간 정도의 분쇄도를 사용합니다. 에스프레소처럼 곱게 갈면 물이 잘 내려가지 않고 과다추출이 되어 쓴맛과 떫은맛이 강해집니다
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