안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
Q. 전력 전송에서 손실을 줄이기 위한 초전도체
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.초전도체는 전기 저항이 0인 상태로 전력을 전송할 때 발생하는 전력 손실을 없앨 수 있는 특성을 가지고 있습니다. 전력 전송 분야에서 이러한 초전도 기술은 송전선의 저항에 의한 에너지 손실을 줄이는 데 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 현재 활용되는 고온 초전도체는 상대적으로 높은 온도에서도 초전도 상태를 유지할 수 있어 기술적 장점이 있으며, 송전 효율을 극대화하는 데 기여할 수 있습니다. 상용화를 위해서는 냉각 시스템과 소재의 비용 문제 등 기술적 과제들이 해결되어야 합니다. 그러나 장기적으로 초전도체 기술이 발전하면 에너지 효율성을 크게 높일 수 있을 것으로 기대됩니다.
Q. 극한 환경에서 사용할 수 있는 전자재료는?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.극한 환경에서 사용할 수 있는 전자재료로는 실리콘 카바이드(SiC)와 갈륨 나이트라이드(GaN)가 대표적입니다. 실리콘 카바이드는 높은 온도와 전압에서 안정적인 특성을 제공해 전력 반도체에 주로 사용됩니다. 갈륨 나이트라이드는 고온, 고주파 환경에서도 효율이 뛰어나 무선통신 및 RF 디바이스에 주로 쓰입니다. 이 밖에 극저온 환경에서는 초전도체와 같은 특수 재료가 활용될 수 있습니다. 이러한 재료들은 각종 시험과 연구를 통해 극한 환경에서도 안정성을 확보하고 있습니다.
Q. 반도체의 미세화와 앞으로의 기술적인 도전과제는?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.반도체의 미세화는 다양한 도전 과제를 동반합니다. 먼저, 미세 공정에서 발생하는 양자 터널링 효과로 인해 전류 누설이 증가합니다. 이는 전력 소비와 칩의 발열 문제를 야기합니다. 또 다른 도전 과제는 소자의 신뢰성과 수율 유지입니다. 트랜지스터 간의 상호 간섭이 증가하여 설계 복잡성이 커지고 오류 가능성도 높아집니다. 소재와 패키징 기술도 발전해야 합니다. 새로운 재료와 공정 방식을 도입해 저항과 캐패시턴스를 줄이는 노력이 필요합니다. 극자외선 리소그래피(EUV) 같은 첨단 제조 기술의 도입은 필수적이지만, 장비 비용이 매우 높다는 문제도 있습니다.
Q. 전자기기의 방수 기능의 핵심적인 기술은???
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.전자기기의 방수 기능의 핵심적인 기술은 주로 두 가지로 이루어져 있습니다. 첫째는 기계적 차단 기술입니다. 기기 외관의 고무 씰링이나 방수 패킹은 물이 기기 내부로 들어가지 못하게 물리적 장벽을 형성합니다. 둘째는 나노코팅과 같은 표면 처리 기술입니다. 이런 코팅은 기기 외부에 얇고 투명한 막을 형성해 물의 침투를 방지합니다. 이러한 기술의 조합을 통해 스마트 기기에서 흔히 볼 수 있는 다양한 등급의 방수 성능이 구현됩니다.
Q. 웨어러블 기기에서 중요한 소재는???
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.웨어러블 기기에서 중요한 소재로는 유연성과 경량성을 갖춘 소재가 필수적입니다. 대표적인 예로는 실리콘, 폴리우레탄 같은 고분자 소재가 유연한 구조를 제공하여 착용감을 높입니다. 또한 금속 소재 중에서는 티타늄이나 알루미늄이 가볍고 내구성이 강해 자주 사용됩니다. 전도성 소재로는 구리나 그래핀 등이 사용되어 전기적 성능을 지원합니다. 마지막으로, 센서 기술이 발달함에 따라 체온이나 심박수 등을 감지할 수 있는 생체 재료도 중요해지고 있습니다. 이러한 소재들의 조합이 웨어러블 기기의 성능과 사용자 경험을 좌우합니다.