Q. 초전도체가 정확히 무엇인가요? 기존의 전도체와는 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.초전도체는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 완전히 사라지는 물질을 말합니다. 일반 전도체는 전류가 흐를 때 열이 발생하면서 저항이 있지만, 초전도체는 저항이 전혀 없고 외부 자기장을 배제하는 '마이스너 효과'를 보입니다. 따라서 초전도체는 전력 손실 없이 전류를 흐르게 할 수 있어 효율이 극대화됩니다. 기존 전도체와의 차이점은 바로 이 저항의 부재와 자기장 특성이라고 볼 수 있습니다. 초전도체는 미래의 전력 전송, 자기부상 열차 등 다양한 분야에 활용 가능성이 크지만, 현재로서는 극저온 환경이 필요하다는 점이 실용화에 제한을 걸고 있습니다.
Q. 발열이 심하면 전자기기의 성능이 떨어지는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.전자기기에서 발열이 심하면 성능이 떨어지는 주된 이유는 반도체 소자의 특성 때문입니다. 전자기기의 핵심 부품인 반도체는 전류가 흐를 때 열이 발생하고, 이 열이 소자의 온도를 높입니다. 높은 온도는 반도체의 이동도와 스위칭 속도를 저하시킬 수 있으며, 이는 기기의 전체 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 과도한 열은 부품의 내구성을 감소시키고, 극단적인 경우 기기의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 이런 이유로 최고급 컴퓨터나 하드웨어는 효율적인 냉각장치를 통해 온도를 제어하여 일정한 성능을 유지하고자 합니다.
Q. x86아키텍처가 ARM아키텍처보다 단점과 AI관련 반도체칩에서 떨어지는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.x86 아키텍처는 복잡한 명령어 집합 컴퓨터(CISC) 기반으로 고성능 연산에는 강하지만, 전력 소모와 발열이 크다는 단점이 있습니다. 반면 ARM 아키텍처는 간단한 명령어 집합 컴퓨터(RISC) 기반으로, 전력 효율성과 발열 관리를 잘하는 특징이 있어 모바일 기기와 같은 배터리 의존형 장치에서 인기를 끌고 있습니다. 이런 이유로 AI 관련 반도체 칩에서 ARM이 선호되는 경향을 보입니다. AI 작업은 전력 효율과 병렬 처리 능력이 매우 중요하기 때문에 ARM의 구조적 특성이 더 유리하게 작용합니다. ARM 아키텍처는 다수의 코어를 효율적으로 사용할 수 있어 병렬 처리 능력 측면에서도 강점을 보입니다. x86은 AI의 병렬 처리 요구에 대응하기 위해 GPU 혹은 특수 목적의 가속기와 함께 사용되기도 하지만, 자체적인 전력 소모와 효율성 문제를 해결하기에는 한계가 있습니다.