안녕하세요 김재훈 전문가입니다.
전기·전자
Q. 디지털 신호 처리에서 샘플링과 양자화의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.샘플링은 아날로그 신호를 일정 간격으로 측정하여 이산적인 시간축 신호로 변환하는 과정이고 양자화는 샘플링된 신호의 연속적인 진폭 값을 디지털로 근사화하는 과정입니다. 샘플링 주파수가 높을수록 원 신호에 가까운 시간 해상도를 얻을 수 있고 양자화 비트 수가 많을수록 진폭 해상도가 증가해 신호 품질이 향상됩니다. 예를 들어 오디오 신호 처리에서는 높은 샘플링 주파수와 비트 수를 통해 음질을 개선하며 이를 최적화하려면 필요한 품질 수준에 따라 샘플링과 양자화 매개변수를 조정해야 합니다.
전기·전자
Q. 인공지능이 많은 전력을 소모하는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.인공지능은 대규모 데이터 처리를 위한 고성능 서버와 GPU/TPU 등 연산 장치가 필요해 막대한 전력을 소비합니다. 특히 AI 모델 훈련과 추론 과정에서 수많은 계산이 이루어지며 데이터센터의 냉각 시스템도 상당한 에너지를 요구합니다. 전력 충원을 위해 재생에너지 활용 확대 데이터센터의 에너지 효율 개선 분산 컴퓨팅 활용 등의 계획이 추진되고 있습니다.
전기·전자
Q. 전선이 굵은것이 있고 얇은 것이 있는데 왜 차이가 나나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.케이블 굵기는 전류의 크기와 전달 거리, 열 발생량에 따라 결정됩니다. 전봇대나 집 전원 케이블은 큰 전류를 전달해야 하므로 굵게 제작되고 전기차 충전기 케이블도 고전류를 안전하게 전달하기 위해 굵습니다. 반면 작은 전류를 사용하는 기기는 얇은 케이블로도 충분해 효율성과 비용을 고려해 설계됩니다.
재료공학
Q. 철을 생산할때 망치로 세게 치거나 때리면 더 단단해지는 이유는??
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.철을 망치로 치면 금속 내부의 결정 구조가 변형되고 입자가 더 촘촘하게 배열되는 변형경화가 발생해 단단해집니다. 충격으로 인해 결함이 이동하거나 분포가 바뀌면서 강도가 증가하지만 동시에 취약해질 수 있습니다. 이 과정은 금속의 기계적 특성을 개선하는 가공 경화의 한 예입니다.
재료공학
Q. 호박고구마같은경우..호박이랑 고구마랑
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.호박고구마는 호박과 고구마를 접붙인 것이 아니라 고구마 품종 중 하나로 단맛이 강해 붙여진 이름입니다. 식물 접붙이기는 주로 나무나 채소에서 활용되며 가격은 품종과 기술에 따라 달라집니다. 마트에서는 접붙인 식물보다는 결과물인 채소와 과일을 주로 판매합니다.
전기·전자
Q. 전기가 잘 원활하게 저항없이 올수 있게 하는 방법은 어떤것이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.저항 없이 전기를 전달하려면 초전도체를 사용해야 합니다. 초전도체는 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 사라지는 물질로 에너지 손실 없이 전류를 전달할 수 있습니다. 하지만 극저온 유지가 어려워 상용화에 제약이 있습니다.
재료공학
Q. 인공관절을 하는 재료는 어떤것을 사용하나요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.인공관절 재료는 주로 코발트-크롬 합금, 티타늄 합금, 세라믹과 같은 생체적합성이 높은 금속과 세라믹이 사용됩니다. 이러한 재료는 강도 내구성, 부식 저항성이 뛰어나며, 인체와의 반응을 최소화합니다. 또한, 폴리에틸렌 같은 고분자 재료는 관절의 마찰을 줄이는 데 사용됩니다.
재료공학
Q. 재료의 미세 구조 분석의 방법은 어떤 것이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.재료의 미세구조 분석을 위해 주로 주사 전자현미경(SEM), 투과 전자현미경(TEM) X-선 회절(XRD) 등의 방법이 활용됩니다. SEM은 표면 구조와 조성을, TEM은 내부 미세구조를 상세히 관찰할 수 있습니다. XRD는 결정 구조와 상 분석에 유용하며 이러한 기법들을 통해 재료의 특성을 정밀하게 평가할 수 있습니다.
재료공학
Q. 세라믹 재료가 고온에서 강하다고 하는데,
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.세라믹 재료의 고온 안정성 평가는 주로 열처리 시험을 통해 진행됩니다. 재료를 고온에서 일정 시간 동안 가열한 후 물리적 화학적 변화를 분석하여 변형이나 균열 발생 여부를 확인합니다. 또한 고온 환경에서의 기계적 강도나 열팽창률 부식 저항성 등을 평가하여 안정성을 판단합니다.
전기·전자
Q. 전자기기에서 전원 공급 시스템의 중요성에 대해
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전자기기에서 전원 공급 시스템은 기기의 정상적인 작동을 위해 필수적입니다. 전원이 불안정하거나 부족하면 기기의 성능 저하나 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 안정적이고 효율적인 전원 공급은 전자기기의 신뢰성 및 수명을 보장하는 중요한 역할을 합니다.