안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
Q. 마이크로칩의 소형화가 가져오는 기술적 도전
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.마이크로칩의 소형화는 몇 가지 기술적 도전을 가져옵니다. 첫째, 열 관리가 더욱 어려워집니다. 소형화로 인해 회로 간의 간격이 좁아지면서 열이 더 집중되어 발산이 어려워질 수 있습니다. 둘째, 전자파 간섭(EMI) 문제가 발생할 가능성이 커집니다. 회로가 밀집되면서 신호 간섭이 증대될 수 있으므로 이를 방지할 새로운 설계가 필요합니다. 셋째, 제조 공정의 정밀도가 요구됩니다. 나노미터 단위의 정확성을 필요로 하는 반도체 공정 기술의 발전이 불가피해집니다. 넷째, 소형화로 인해 신뢰성 문제가 있을 수 있습니다. 더 작은 크기의 소자는 외부 영향에 더 민감할 수 있으므로 이를 보완하기 위한 재료 및 설계 전략이 필요합니다. 이러한 도전은 기술 개발의 주요 장애물이 될 수 있지만, 이를 극복하기 위한 연구 역시 활발히 진행 중입니다.
Q. 기본적으로 배터리는 전기를 어떻게 저장하고 나오게 하는건가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 저장하고 필요에 따라 방출합니다. 충전 시 전원이 공급되면 내부 화학 반응이 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 저장합니다. 사용 시에는 반대의 과정이 진행되어 다시 전기 에너지로 변환되어 외부로 전달됩니다. 이 과정은 배터리 내부 전극의 물질과 전해질 간의 화학 반응에 의해 이루어집니다. 각 배터리 유형에 따라 사용되는 물질과 반응 메커니즘이 달라집니다. 예를 들어 리튬 이온 배터리는 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 이동하면서 에너지를 전환합니다. 이러한 원리를 통해 배터리는 전기를 저장하고 필요할 때 방출할 수 있습니다.
Q. 나노미터는 원자의 크기로 미루어 얼마인가요
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.원자의 크기는 대략 0.1에서 0.5 나노미터 정도입니다. 나노미터는 10억분의 1 미터로 매우 작은 단위이고, 원자는 대개 수 나노미터 범주에서 측정됩니다. 전자의 경우는 입자로 간주되지만, 물리적 크기보다는 전자가 존재할 수 있는 확률을 나타내는 '전자 구름' 개념을 사용해 설명합니다. 전자는 실제로는 거의 질량도 부피도 없는 점 입자로 간주됩니다. 원자와 전자 모두 현미경 등으로 직접 관찰하기 어려운 매우 미세한 크기를 가집니다.
Q. 테라헤르츠(THz) 주파수 대역의 통신 기술의 발전에 대해
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.테라헤르츠(THz) 주파수 대역의 통신 기술은 최근 다양한 연구와 개발이 활발히 진행 중입니다. 이 주파수 대역은 나노초 단위의 전송속도를 가능하게 하며, 대용량 데이터를 초고속으로 전송할 수 있는 이점이 있습니다. 이를 통해 6G 통신 기술이나 첨단 이미징 시스템 등 다양한 응용 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다. 특히 반도체 기술의 발전과 새로운 소재의 연구가 테라헤르츠 기술의 상용화를 촉진하고 있습니다. 다만 기술적 도전과제는 여전히 존재해, 저손실 전송 및 효율적인 변환 장치 개발도 병행되고 있습니다.
Q. 비전 시스템을 이용한 로봇 제어는 어떻게 이루어 지는지?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.비전 시스템을 이용한 로봇 제어는 카메라와 센서를 통해 수집한 이미지를 분석하여 로봇이 필요한 행동을 수행하도록 제어하는 과정입니다. 먼저, 카메라는 작업 환경의 이미지를 캡처합니다. 그런 다음 이 이미지를 비전 소프트웨어가 처리하여 특정 특징을 식별하고 객체의 위치, 크기, 방향 등을 분석합니다. 마지막으로, 이러한 분석 결과를 바탕으로 로봇이 특정 작업을 수행할 수 있도록 신호를 보냅니다. 이는 주로 물건을 집거나 조립하는 등 반복적이고 정밀한 작업에 유용하게 사용됩니다. 이를 통해 로봇은 환경을 실시간으로 감지하고 적절한 대응을 할 수 있게 됩니다.