안녕하세요. 박두현 전문가입니다.
전기·전자
Q. 전동드릴 배터리 볼트수 큰거사용하면 세지나요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.전동드릴에서배터리 볼트수가 높다고해서 무조건 힘이 강해지는 것은 아니지만 전압이 높은 배터리를 사용하여 작업효율성과 힘이 개선될 수 있는 경우가 많습니다 배터리의 볼트수는 주로 출력과 관련이 있습니다 볼트수가 높을수록 전동드릴이 더 높은 전력을 사용할 수 있게되며 이는 더 강력한 모터와 빠른 회전속도를 가능하게 합니다 예를 들어서 18V배터리를 사용하는 드릴은 12V배터리 모델보다 더 강한 성능을 발휘할 수 있습니다 특히 고강도 작업이나 두꺼운 재료를 뚫을 때 유리합니다 하지만 볼트수가 높아진다고 해서 자동으로 힘이 강해지거나 사용할 때 반드시 더 좋은 성능을 발휘하는 것은아닙니다 전동드릴의 성능은 모터설계,배터리용량,그리고속도조절기능 등에 따라서 달라집니다 또한 배터리의 용량이 크다면 더 오래 사용할 수는 있지만 볼트수가 높아졌다고해서 무조건 더 많은 작업을 할 수 있는것은 아니기 떄문에 종합적인 성능을 고려해야합니다
전기·전자
Q. 제어공학에서 안정도를 판별할 때 사용되는 것 중 근궤적의 가지와 점근선은 어떻게 구별되나요? 서로 완전히 다른 개념인가요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.제어공학에서 근궤적과 점근선은 서로관련이 있지만 다른 개념입니다 근궤적은 시스템의 이득을 변화시키면서 페루프시스템의 폴들이 어떻게 이동하는지를 나타내는 곡선입니다 즉 근궤적은 시스템의안정성과 과도응답을 분석할 수 있도록 페루프 전달함수에서 폴이 이동하는 경로를 시각적으로 보여줍니다 이곡선을 통해 우리는 이득 값이 바뀔 때 시스템이 안정적인지 아니면 불안정해지는지 확인할 수 있습니다 즉, 근궤적은 시스템의 동적 특성을 파악하는 중요한 도구입니다 반면에 점근선은 근궤적이 무한히 멀어질 때 그 방향을 예측하는 선입니다 점근선은 근궤적이 특정지점으로 향하면서 수렵하는 방향을 알려주는데 이는 시스템이 이득이 무한히 커질 떄 어떻게 행동할지에 대한 정보를 제공합니다
전기·전자
Q. 우리나라에서 대공 레이저 무기를 개발하여 실용화 단계에 이르렀다는 데 그 출력은 어느정도 되나요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.우리나라에서 개발한 레이저 대공무기는 현재 20KW출력으로 주로 소형드론과 무인기를 요격하는 데 사용되고 있습니다 이무기는 초당 30만 킬로미터의 빛의속도로 발사되어 여러 개의 ㅍ저을 동시에 연속적으로 타격할 수 있습니다 또한 1회 발사비용은 약 2000원으로 기존 미사일 요격비용에 비해 매우 경제적입니다 현재의출력으로 소형드론과무인기에 대한 대응이가능하지만 향후 출력을 높이면 항공기나 탄도미사일 등 더 큰 표적에 대한 대응도 가능할 것으로 예상됩니다 이러한 레이저 대공 무기는 소혀형 드론과 무인기를 효과적으로 요격할 수 있는 능력을 갖추고 있으며 향후 출력 향상을 통해 더 다양한 표적에 대한 대응이 가능할 것으로 기대됩니다
전기·전자
Q. 핸드폰으로 전자여권을 읽어내는건, 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.핸드폰으로 전자여권을 읽는 원리는 RFID기술을 기반으로 합니다 전자여권은 작은 전자칩이 내장되어 있으며 이 칩은 여권의 중요한 개인정보를 저장하고 있습니다 전자여권에 저장된 정보는 무선주파수를 통해서 핸드폰으로 전달됩니다이를 위해서 핸드폰은 NFC기능을 이용합니다 핸드폰이 NFC 기능을 활성화하면 전자여권의 전자칩이 근거리 무선 통신을 시작합니다 이 통신을 통해 전자여권의 칩에 저장된 정보가 핸드폰으로 전송됩니다 보통 몇 센티미터 이내의거리에서 이루어지는 이 통신은 빠르고 효율적이며 여권의 개인정보,사진,발급국,유효기간 등이 핸드폰 화면에 나타나게됩니다 이 과정에서 중요한 점은 보안입니다 전자여권에 저장된 정보는 암호화되어 있어 외부에서 데이터를 쉽게 읽을 수 없도록 보호됩니다
전기·전자
Q. 전기를 너무 많이 사용하면 지구에 있는 전자가 사라질까?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.전기를 많이 사용한다고 해서 지구에 있는 전자가 사라지지 않습니다 전자는 물질에 고유한 구성요소이기 떄문에 전기를 사용하는 과정에서전자가 사라지거나 없어지는 일이 없습니다 우리가 사용하는 전기는전자의 이동에의해 흐르는 에너지로 전자가 이동하거나 변화할 수는 있지만 전체적인 전자의 수는 일정합니다 전기가 흐르는 건 전자들이 전선 내에서 이동하면서 에너지를 전달하는 것이기 때문에 전자가 소모되거나 사라지지 않고 계속 순환됩니다 예를 들어서전자기기에서 전기를 사용한 후 그 전자는다시 전원으로 돌아가거나 재활용됩니다 결국 전자의 양은 변하지 않으며 전기 사용은 단지 그 이동경로와 에너지 전달 방식으로 변화시키는 과정입니다
전기·전자
Q. 우주 엘리베이터를 만들려면 어떤 전기 기술이 필요할까?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.우주 엘리베이터에서 가장 중요한 전기 기술은 에너지 공급입니다 엘리베이터의 케이블을 따라 올라가는 리프트는 상당히 높은 전력 소비를 필요로합니다 우주 엘리베이터는 지구와 우주를 연결하는 수천킬로미터에 달하는 구조물이기 때문에 지구에서 우주로 전력을 안전하게공급하는 방법이 필요합니다 이를 위해서는 지상에서 우주로 전력을 무선으로 전송하는 기술이 필요합니다 그리고 우주 앨리베이터의 전기 추진 시스템은 전기적 힘을 이용하여 리프트를 상승시키는 기술입니다 이 시스템은 전기적인 반응을 활용하는 전기역학적 케이블을 사용하여 케이블에 흐르는 전류가 외부 자기장과 상호작용하면서 추진력을 발생시킵니다 이 방식은 전기 추진력을활용하는방식으로 리프트를 중력의영향으로 극복하여 지구의대기권을넘어 우주로 운반할 수 있습니다
전기·전자
Q. 전자기기에서 신호 왜곡을 줄이는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.신호 왜곡을 줄이는 가장 기본적인 방법 중 하나는 피터링입니다 필터는 불필요한 주파수 성분이나 잡음을 제거하여 신호를 정제합니다 필터는 신호가 전송되는 과정에서 불필요한 고주파 잡으이나 왜곡요소를 차단하고 원하는 주파수 범위만을 통과시켜 신호의 선명도를 높입니다 저역통과 필터 , 고역통과필터, 대역통과 필터 등을 사용하여 특정 주파수 대역의 신호만을 선택적으로 통과시키는 방식으로 왜곡을 최소화합니다 그리고 신호의 왜곡을 줄이기위해서는신호를 전송하는 주파수 대역을 적절히 설정하는 것이 중요합니다 주파수 대역폭이 너무 넓거나 좁으면 신호가 왜곡될 수 있습니다 각 신호가 전송되는 주파수 대역에 맞는 채널 대역폭을 설정하여 신호가 왜곡되지 않도록 해야 합니다
전기·전자
Q. 수소연료전지 작동원리에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.수소연료전지는 수소를 연료로 사용합니다 연료전지의 양극에서 수소분자가 유입됩니다 이때 수소분자는 전해질에 의해 두개의 양성자와 두전자로 분해됩니다 전해질은 양성자만 통과시키고 전자는 전선이나 외부회로를 통해 음극으로 이동하게 됩니다 이과정을 통해 전류가 흐르게 되고 결국 전기를 생성합니다수소에서 떨어져 나간 양성자는 전해질을 통해 음극으로 이동합니다 이때 산소가 음극에 유입되어 양성자와 전자와 결합하여 물을 생성합니다 산소와 수소가 반응하여 물을 만드는 이 과정은 전기화학적 반응이며 이 반응에서 발생한 에너지가 전기 에너지로 변환됩니다 수소연료전지의 전기화학적 반응에서 양성자는 전해질을 통해 음극으로 이동하고 전자는 외부회로를 통해 음극으로 이동하게되며 이로인해 외부회로에 전류가 흐르게됩니다 이 전류가 바로 전기에너지입니다 생성된 전기는 외부의 전기 장비나 시스템을 구동하는 데 사용됩니다
전기·전자
Q. 절연장갑은 어떤재질로 구성되어 있나요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.절연장갑은 보통 고무,합성수지,실리콘 등의 절연성 재료로 제작됩니다 가장 일반적으로 사용되는 재료는 천연고무입니다 고무는 전기 절연 특성이 우수하고 신축성이 뛰어나며 착용자의 손에 잘 맞는 장점이 있습니다 합성 고무나 합성수지는 천연고무보다내구성이 강하고 내열성이나 내화학성이 뛰어나 일부 특수한 작업환경에 사용됩니다 고무는 전기절연 특성이 우수하고 유연성이 뛰어나 편안한 착용감을 제공합니다 고무는 주로 천연고무와 합성고무로나뉘며천연고무는 우수한 절연성능을 제공하지만 화학물질이나 온도변화에 약할 수 있습니다 이에 비해 합성고무는 내화학성과 내열성이 뛰어나 다양한 작업환경에서 널리 사용됩니다
전기·전자
Q. 전기 설비에서 과열을 방지하기 위한 냉각 시스템 설계는 어떻게 해야하나요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.냉각시스템의설계에는 크게 자연냉각과 강제 냉각방시이 있습니다 자연냉각은 외부공기의흐름이나 자연적인 온도 차이를 이용하여 기기의 열을 자연스럽게 방출하는 방식입니다 이 방식은 별도의 외부 장치나 복잡한 시스템 없이 작동하기 떄문에 간단하고 유지보수가 용이한 장점이 있지만 열이 많이 발생하는 대형 설비나 고출력 장치에는 한계가 있을 수 있습니다예를 들어서 배전반에서는 내부 공기가 자연스럽게 순환하도록 하여 발생하는 열을 방출할 수 있으며 작은 전기 기기나 열 발생이 적은 장치에서는자연 냉각만으로도 충분히 과열을 방지할 수 있습니다 반면 강제 냉각은 팬,냉각기, 펌프 등을 이용하여 공기나 냉각액을 강제로 순환시켜 열을 외부로 방출하는 방식입니다 이 방식은 열 발생량이 많고 고출력 전기 기기나 대형 설비에서주로 사용됩니다 변압기나 고출력 전력 변환장치와 같은 장비는 팬을 통해 내부 공기를 순환시키고 경우에 따라 냉각수를 사용하여 효율적으로 열을 방출합니다 강제 냉각 방식은 자연 냉각에 비해 훨씬 효율적이며 대형 설비나 고성능 장비에서 필수적인 방식으로 사용됩니다