안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
Q. 자전거의 발명은 어떻게 일어났나요??
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.자전거의 기원은 1817년 독일의 카를 폰 드라이스가 발명한 '드라이시네'로 거슬러 올라갑니다. 발명의 배경에는 1815년 인도네시아에서 발생한 화산 폭발로 인한 기후 변화로 인해 말 사료가 부족해진 사회적 상황이 있었습니다. 이러한 어려움 속에서 말 대신 인간의 힘으로 움직이는 운송 수단을 개발해야 할 필요가 생겼고, 이를 통해 두 바퀴로 움직이는 '런닝 머신' 형태의 장치가 만들어졌습니다. 이 발명은 이후 페달과 체인을 추가하며 오늘날 자전거의 모습으로 발전하게 됩니다.
Q. 광학 현미경은 표본으로 만든 작은 크기의 대상물만 관찰할 수 있다는데 그 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.광학 현미경의 작동 원리는 가시광선을 이용해 물체를 확대해 관찰하는 것입니다. 이 과정에서 빛의 파장이 관찰할 수 있는 대상물의 최소 크기를 결정하게 됩니다. 일반적으로 가시광선의 파장 크기가 400~700나노미터 정도인데, 광학 현미경은 이 범위 내에서 대상물을 해상할 수 있습니다. 이 때문에, 매우 작은 세포나 미세한 구조 이상을 관찰하기에는 제한이 있으며, 작은 크기의 대상물은 이러한 이유로 표본으로 만들어 관찰하게 됩니다. 초소형 대상물이나 세포 내부 구조 같은 경우에는 전자 현미경이 필요할 수 있습니다. 좋은 하루 보내세요.
Q. 다쓴 건전지를 충전시킬수 있는 회로를 어떻게 만들수 있나요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.다 쓴 건전지를 충전하는 회로를 만들기 위해 몇 가지 기본적인 부품과 설계가 필요합니다. 먼저, 니켈-카드뮴(NiCd) 또는 니켈-수소(NiMH) 건전지를 충전할 것이라고 가정할 때, 적절한 전압과 전류를 제어할 수 있는 회로가 필요합니다. 정류기 용 다이오드, 전압 조절용 LM317 같은 레귤레이터 IC, 온도를 감지하는 열 센서, 그리고 기본 저항 및 캐패시터들이 필요합니다. 또한, 전압과 전류를 모니터링할 수 있는 디지털 멀티미터가 있으면 좋습니다. 설계는 입력 전원(예: USB 전원 공급기)에서 정류기로 켜진 후, 레귤레이터 IC를 통해 전압과 전류를 제어하여 안정적인 충전 전압을 공급하도록 구성합니다. 열 센서는 과충전을 방지하는 역할을 할 수 있습니다. 중요한 점은 건전지의 화학적 특성을 잘 이해하고, 이를 기반으로 과충전과 과열을 방지할 수 있는 보호 회로를 추가하는 것입니다. 직접 설계 시 회로 시뮬레이션 소프트웨어를 이용해 변수를 테스트하는 것이 좋습니다.
Q. 인덕션은 가스 없이 열을 발생시킬 수 있는 원리는?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.인덕션은 전자기 유도를 이용해 열을 발생시킵니다. 간단히 설명하자면, 인덕션 코일에 교류 전류를 흘리면 자계가 형성됩니다. 이 자계가 냄비 등의 도체에 닿으면 에디 전류가 생성되고, 이 전류가 도체 내부의 저항과 상호작용하여 열이 발생합니다. 따라서 인덕션은 직접 가열이 아닌, 자성을 이용한 가열 방식을 사용해 가스 없이도 열을 효율적으로 만들어낼 수 있습니다.
Q. 도로를 달리며 전기차의 배터리를 충전할 수 없을까요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.도로를 주행하면서 전기차 배터리를 충전하는 기술에 대한 연구는 진행 중입니다. 대표적인 예로 무선 충전 기술이 있는데, 도로 아래에 무선 충전 패널을 설치해 차량이 주행 중에도 전력을 공급받을 수 있도록 하는 방식입니다. 이 기술은 인덕티브 충전에 기반을 두고 있으며, 일부 지역에서는 시범적으로 운용되고 있습니다. 다만, 대규모 상용화를 위해서는 인프라 구축 비용, 효율성, 안전성 등 해결해야 할 과제들이 있습니다. 기술이 더욱 발전하면 전기차의 충전 문제를 혁신적으로 개선할 수 있을 것으로 기대됩니다.