Q. 전자기파에서 전기장과 자기장은 왜 항상 서로 수직으로 진동하나요?
안녕하세요. 박성호 전문가입니다.제 생각에는 전자기파에서 전기장과 자기장이 서로 수직으로 진동하는 이유는 맥스웰 방정식으로 설명할 수 있습니다. 이러한 이유로 변화하는 전기장은 자기장을 생성하고, 변화하는 자기장은 전기장을 생성하면서 전자기파가 공간을 통해 전파됩니다. 이때 전자기파의 진행 방향에 대해 전기장과 자기장이 서로 수직으로 진동하게 됩니다.일반적으로 전자기파는 세 방향을 기준으로 시각화할 수 있습니다. 먼저 전자기파의 진행 방향이 하나의 축을 이루고, 그 축에 대해 전기장이 수직, 자기장은 전기장에 대해 다시 수직으로 나타납니다. 이를 3차원적으로 표현하면, 전기장과 자기장은 각각 직교하는 면에서 진동하며 파동을 만들어냅니다.시각화 방법으로는 3D 그래픽 모델링이나 애니메이션을 활용하면 더 직관적으로 이해할 수 있습니다. 흔히 전자기파의 진행 방향을 x축, 전기장을 y축, 자기장을 z축으로 나타내어 3차원 공간에서 파동이 동시에 움직이는 모습으로 표현합니다. 이런 형태는 교육용 애니메이션이나 전자기학 시뮬레이션에서 확인할 수 있습니다.
Q. 무선충전 기술이 다가오는 IoT 시대에 미칠 변화
안녕하세요. 박성호 전문가입니다.제 생각에는 무선 충전 기술은 IoT 시대에 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것입니다. 일반적으로 스마트홈, 스마트시티, 웨어러블 기기, 그리고 산업용 로봇과 같은 분야에서 큰 활약이 예상됩니다.이러한 이유로, IoT 기기의 핵심은 여러 센서와 기기들이 끊임없이 연결되어 데이터를 주고받는 것이기 때문에 지속적인 전력 공급이 필수적입니다. 무선 충전 기술이 발전하면서 물리적인 전선 없이 전력을 전달할 수 있게 되어, 센서와 IoT 기기들이 더 자유롭게 배치될 수 있습니다.예를 들어, 스마트홈의 각종 가전기기나 온도, 조명 센서들이 무선으로 전력을 공급받는다면 공간 효율성이 높아지고 유지 보수가 더 쉬워질 것입니다. 또한, 스마트시티에서는 거리의 감시 카메라, 교통 신호등, 센서들이 무선으로 충전되면 배터리 교체 비용과 인력을 줄일 수 있습니다. 산업 현장에서는 자율주행 로봇이나 드론이 작업 중 무선 충전을 통해 연속적으로 작동할 수 있게 됩니다
Q. 전자의 크기도 알수가 있나요? 어느정도 인가요?
안녕하세요. 박성호 전문가입니다.제 생각에는 전자의 크기에 대한 질문은 흥미로운 주제라고 생각합니다. 일반적으로 물리학에서는 전자를 점입자로 간주하기 때문에 정확한 크기나 부피를 측정할 수 없다고 합니다. 이러한 이유로 전자는 공간상에 "크기"라는 개념보다는 질량과 전하를 가지는 기본 입자로 설명됩니다.연구에 따르면, 전자의 유효 반경을 측정하려고 한 시도가 있었고,약 2.8 x 10^-15 미터 이하로 추정되었다고 합니다. 이는 일반적인 원자핵 크기와 비슷한 수준이지만, 실제로는 전자의 크기가 0에 가깝다고 생각합니다.