안녕하세요 김재훈 전문가입니다.
전기·전자
Q. 전기 공학에서 조상 설비는 어떤 목적을 가진 설비인가요? 그리고 조상 설비에는 어떤한 방식이 있고 각 방식에 대해 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.조상 설비는 전력 시스템에서 이상 전류가 흐를 때 이를 차단하거나 감지하여 시스템의 안전을 확보하는 목적을 가진 설비입니다. 주요 방식으로는 차단기 방식, 퓨즈 방식, 그리고 리클로저 방식이 있습니다. 차단기는 전류를 차단하고 재접속하며 퓨즈는 한 번의 차단 후 교체가 필요하고 리클로저는 자동으로 전류를 차단하고 일정 시간 후 다시 접속을 시도하는 방식입니다.
재료공학
Q. 골드바를 제조하는 방식은 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.금광석에서 골드바를 제조하려면 먼저 광석을 채굴해 분쇄하고, 화학 용액을 사용해 금을 분리합니다. 이후 금을 녹여 불순물을 제거한 뒤, 순도 99.99%의 금을 만들기 위해 전해정제 과정을 거칩니다. 최종적으로 순수 금으로 주조해 골드바를 제작하며 주요 성분은 금이지만 일부 경우 극미량의 다른 금속이 포함될 수 있습니다.
재료공학
Q. 반도체 재료는 전기를 통하거나 차단할 수 있는 특성을 가지나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.반도체는 실리콘 같은 원소에 도핑을 통해 전자를 추가하거나 결핍시켜 전도성을 조절합니다. 온도 상승이나 전압 변화에 따라 전자와 정공이 이동하며 전류가 흐르거나 멈추는 특성을 가집니다. 이러한 제어 가능한 전도성은 PN 접합 구조에서 전압에 따라 전류 흐름을 조절하는 원리로 작동합니다.
재료공학
Q. 카본재질은 열을 가했을때 변형은없나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.카본 소재는 강도와 내열성이 뛰어나 일반 재질보다 열이나 충격에 강하지만 완전히 변형이 없는 것은 아닙니다. 카본은 고온에서도 구조적 안정성을 유지하며 충격을 분산시키는 특성이 있지만, 충격의 방향이나 강도에 따라 파손될 수 있습니다. 따라서 카본은 강성과 경량성이 필요한 항공, 자동차 등에 활용되지만, 특정 조건에서는 손상될 가능성도 있습니다.
재료공학
Q. 금속은 도금 처리로 녹과 부식을 방지할 수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.도금은 금속 표면에 보호층을 형성해 부식을 방지하는데 이는 주로 물리적 차단과 전기화학적 보호 원리로 작동합니다. 크롬 도금은 산화에 강한 보호층을 만들어 공기와 수분의 접촉을 막고, 아연 도금은 철보다 반응성이 높아 먼저 부식되면서 철을 보호하는 희생양극 역할을 합니다. 이 과정에서 도금층은 금속을 외부 환경으로부터 효과적으로 격리하거나 부식을 지연시킵니다.
재료공학
Q. 스마트폰 화면은 강도가 높은 특수 유리로 만들어지나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.스마트폰에 사용되는 강화유리는 열처리와 이온 교환 공정을 통해 높은 강도와 내구성을 가집니다. 제조 과정에서 유리를 가열한 뒤 급속히 냉각해 표면에 압축 응력을 형성하고 이온 교환법을 통해 큰 이온이 작은 이온을 대체하면서 표면이 더욱 단단해집니다. 이러한 압축 응력이 깨짐과 긁힘에 대한 저항성을 높여 스마트폰 화면을 보호합니다.
재료공학
Q. 일부 금속은 시간이 지나면 부식이 심해지고, 일부는 안정한 상태를 유지하나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.금속의 화학적 안정성과 부식 저항성은 주로 전자 구조와 산화 환원 반응에 대한 금속의 경향에 따라 결정됩니다. 금은 전기음성도가 낮고 표면에서 산화 피막이 잘 형성되지 않아 부식에 강하며 철은 산소와 쉽게 반응해 산화물이 형성됩니다. 금속의 표면 피막 형성 능력, 전자 껍질 안정성 주변 환경이 부식 저항성에 큰 영향을 미칩니다.
재료공학
Q. 세라믹을 제조하는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.세라믹은 주로 점토, 석영, 장석 등 무기질 원료를 사용해 제조됩니다. 원재료를 미세하게 분쇄하고 혼합한 후 성형 과정을 거쳐, 고온에서 소성해 단단한 구조를 만듭니다. 충치 치료용 세라믹은 고순도 알루미나와 지르코니아 같은 재료로 만들어지며 강도와 생체 적합성을 위해 정밀하게 제작됩니다.
전기·전자
Q. 휴대폰 배터리가 빨리 닳는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.배터리가 빨리 닳는 원인은 배터리 노화 배경 앱 과다 실행 밝기/위치/GPS 등 설정 과사용 때문입니다. 설정에서 배터리 사용량을 확인해 불필요한 앱을 끄고 화면 밝기를 낮추거나 절전 모드를 활성화하세요. 배터리 상태가 나빠졌다면 교체를 고려해 보세요.
전기·전자
Q. 양자 컴퓨터라는게 정확히 먼가요???
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자컴퓨터는 양자역학의 원리를 활용해 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 복잡한 계산을 처리할 수 있는 차세대 컴퓨터입니다. 기존 컴퓨터가 0과 1로 정보를 처리하는 데 비해 양자컴퓨터는 큐비트를 이용해 동시에 여러 상태를 계산할 수 있어 암호 해독 금융 모델링 등에서 강력한 성능을 발휘합니다. 코인 시장에서는 양자컴퓨터가 기존 암호화 기술을 무력화할 가능성이 우려되며 이에 따라 시장 변동성이 커질 수 있습니다.