안녕하세요. 박두현 전문가입니다.
Q. 송전선로에서 역섬락이 발생하는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 박두현 전기기능사입니다.주로 두 가지 주요 원인에 의해 발생합니다 첫번째로 전압변화로 인한 역섬락이 발생할 수 있습니다 송전선로에서 전압이 급격하게 상승하거나 하락할 때 특정지점에서 전기장이 집중되면서 아크가 발생할 수 있습니다 이 아크가 발생하면 전류가 예상치못한 경로로 흐르게 되어 시스템의 불안정을 초래할 수 있습니다 두번째로 단락 사고나 부하 변화로 인해 발생할 수 있어요 예를 들어서 송전선로에서 어떤 구간이 단락되거나 과도한 부하가 걸릴 때 전류가 급격하게 변하면서 역섬락 현상이 발생할 수 있습니다 이로인해 선로의 임피던스가 비정상적으로 변하고 그로인해 전압이나 전류가 비정상적으로 흐르게 됩니다 이 과정에서 송전선로의 다른 부분에서 발생한 전압변동이 역섬락을 일으킬 수 있습니다
Q. 개폐서지 이상전압을 방지하기 위해서는 어떻게 해야 할까요?
안녕하세요. 박두현 전기기능사입니다.개폐서지로 인한 이상전압을 방지하기 위해서는다양한 보호장치를 활용할 수 있습니다먼저 서지 흡수기를 설치하여 이상전압이 발생할 때 이를 흡수하고 접지로 안전하게 방출하는 방법이있습니다 서지흡수기는 전압을 제한하고 전기기기나 회로를 보호하는 데 매우 효과적입니다 그리고 RC스너버 회로를 사용하는 방법이 있습니다 이 회로는 스위칭 소자의 근처에 저항과 커패시터를 병렬로 배치하여 개폐과정에서 발생할 수 있는 고주파서지를 흡수하고 전압을 완화시킵니다 이를 통해 서지 전압이 전기 회로에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다
Q. 맥스웰 방정식에 나오는 전기와 자기장은 어떻게 서로의 영향을 주고받나요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.구체적으로 시간에 따라 변하는 전기장은 맥스웰-앰퍼에 법칙에 의해서 회전하는 자기장을 생성합니다 이는 전류뿐아니라 시간에 따라 변화하는 전기장이 자기장의 원인이 될 수 있음을 의미합니다 반대로 패러데이의 유도 법칙에 따르면 시간적으로 변화하는 자기장은 전기장을 유도하여 폐회로를 따라 전류를 흐르게 합니다이러한 상호작용은 전기장과 자기장이 서로 독립적인 것이 아니라 동적 관계를 가지며 하나의 변동이 다른 하나의 변화를 야기한다는 점을 보여줍니다 전자기파는 이러한 상호작용의 결과로 전기장과 자기장이 서로직각으로 배열되어 동시에 공간을 통해 전파됩니다 따라서 전기장과 자기장은 맥스웰 방정식에 의해 서로를 유발하며 이로 인해 전자기 현상이 발생하고 에너지가 전달됩니ㅏㄷ
Q. 상온에서 초전도체는 상용가능할까요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.현재 사용되는 대부분의 초전도체는 극저온 상태에서만 작동하며 액체헬륨이나 액체 질소같은 냉각제가 필요합니다이는 고온 초전도체라고하더라도 여전히 매우 낮은 온도에서만 작동하기 때문에 냉각시스템의 비용과 복잡성으로 인해서 상용화가 제한적입니다 최근 연구에서는 상온 초전도체에 가까운 물질이 발견되고 있으며 특히 고압환경에서 특정 재료가 상온에서 초전도 현상을 보인 사례가 보고되었습니다 예를 들어서 2020년 수소화물 기반 초전도체가 약 15도에서 초전도 현상을 보였지만 이는 매우 높은 압력에서만 가능했습니다 이러한 조건은 상용화에 적합하지 않으므로 실질적인 상용화를 위해서는 초전도 현상이 상온 및 대기압에서 발생해야합니다 결론적으로 상온 초전도체의 상용화는 아직 실현되지 않았지만 과학적 발전과 신소재 연구가 지속된다면 장기적으로 가능할 것으로 기대됩니다
Q. 마이크로 전자기게 시스템의 발전과 적용 분야는?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.마이크로 전자기계 시스템의 발전은 주로 미세 가공 기술과 재료 공학의 혁신덕분에 이루어졌습니다 반도체 제조 공정에서 사용되는 포토리소그래피와 에칭 기술이 마이크로전자기계 시스템 제작의 기초가 되었고 실리콘 기반 기판의 활용으로 고정밀,저비용, 대량생산이 가능해졌습니다 또한 이 기술은 나노기술로확장되어 더 작은 규모에서 고성능을 구현하는 방향으로 발전하고 있습니다 주요 적용분야로 대표적으로 센서기술이 있습니다 MEMS센서는 압력,가속도,자이로스코프,자기장,온도 등을 감지하는 데 활용되며 스마트폰,자동차,의료 기기 등에서 핵심적인 역할을 합니다 예를 들어 차량의 에어백 시스템에서 가속도 센서를 사용하여 충돌 여부를 감지합니다