안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
Q. 반도체에서 전기장의 역할과 불순물을 첨가하는데 이들의 역할은 또 무엇인가요
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.반도체에서 전기장은 전하 운반자의 이동을 조절하고 전류 흐름을 제어하는 데 중요합니다. 특히 트랜지스터와 같은 소자에서는 게이트 전압을 통해 전기장을 형성, 전류의 흐름을 켜고 끄는 역할을 합니다. 불순물 첨가, 즉 도핑은 반도체의 전기적 특성을 조정하는 데 필수적입니다. 도핑을 통해 전자의 수를 늘리거나 줄이는 방식으로 N형 혹은 P형 반도체를 만들어 원하는 전기적 특성을 구현합니다. 이를 통해 반도체 소자의 성능과 효율을 극대화할 수 있습니다.
Q. 반도체 전류의 게이트가 있는데 이 게이트의 역할이 무엇이며 중요성은 얼마나 되나요
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다. 반도체에서 게이트는 주로 전계효과트랜지스터(FET)에서 중요한 역할을 합니다. 게이트는 소스와 드레인 사이의 전류 흐름을 제어하는 역할을 수행하는데, 게이트에 전압을 가하면 소스와 드레인 사이에 전도 채널이 형성되어 전류가 흐르게 됩니다. 따라서 게이트의 전압 조절을 통해 반도체 소자의 작동 여부를 결정합니다. 게이트의 중요성은 바로 이 제어 가능성에 있습니다. 게이트를 통해 전류의 흐름을 정확하게 조절할 수 있기 때문에 트랜지스터는 스위칭 소자로서의 역할을 하며 이는 디지털 회로와 다른 다양한 전자기기의 기본 동작을 가능하게 합니다. 기능과 효율성을 결정하는 핵심 요소 중 하나로 평가받고 있습니다.
Q. 현재 사물인터넷이 갖고 있는 단점이 무엇이길래 본격적으로 시장이 개화되지 않는건가요
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.사물인터넷(IoT)의 본격적인 시장 개화가 지연되는 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, IoT 기기들은 보안 문제가 큽니다. 다수의 기기가 연결되면서 각 기기의 데이터가 외부로 유출될 위험이 증가합니다. 둘째, 표준화의 부재도 문제입니다. 다양한 제조업체의 기기들이 서로 호환되지 않는 경우가 많아 효율적인 네트워크 구성이 어렵습니다. 셋째, 초기 구축 비용이 높습니다. 인프라와 디바이스 설치에 많은 비용이 필요하여 기업과 개인 모두 쉽게 접근하지 못합니다. 마지막으로, 데이터 관리 문제입니다. 수많은 IoT 기기에서 생성되는 대량의 데이터를 효율적으로 수집하고 분석하는 것도 큰 도전입니다. 이러한 원인들이 시장 성장에 제약을 가하고 있습니다.
Q. 과거의 반도체 기술은 무어의 법칙이 적용된것같은데 왜 최근들어 이 법칙이 적용이 안되나요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.최근 무어의 법칙이 잘 적용되지 않는 데에는 몇 가지 이유가 있습니다. 먼저, 반도체 트랜지스터의 크기가 매우 작아지면서 물리적 한계에 다다르고 있습니다. 제조 공정에서 원자 수준의 기술적 문제들이 발생하면서 더 이상 기존 방식으로는 밀도를 높이기 어려워졌습니다. 두 번째로, 전력 소모와 발열 문제로 인해 성능 향상이 제한을 받고 있습니다. 트랜지스터가 작아지면 누설 전류가 증가하여 전력 효율과 냉각 문제가 심해집니다. 또한, 제조 비용이 상승하면서 경제적인 효율성도 낮아지고 있습니다. 이러한 기술적, 경제적 한계 때문에 무어의 법칙이 예전처럼 적용되지 않는 상황입니다.
Q. 형형색색의 네온 사인 보기는 참 좋은데 전기 요금은 일반 불빛에 비해 많이 드나요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.네온사인의 전기 요금은 일반 조명과 비교했을 때 사용 전력과 운영 시간에 따라 차이가 납니다. 네온사인은 고압을 통해 기체에 전류를 흘려 발광하는 방식으로, 일반적인 백열등이나 LED에 비해 에너지를 비교적 많이 소비합니다. 하지만 최근에는 에너지 효율이 높은 LED 네온사인도 많이 사용되고 있어 경우에 따라 전기 요금이 절감될 수 있습니다. 결국, 전기 요금이 얼마나 나올지는 사용량, 시간이 얼마나 긴시간 켜져있는지, 조명의 형태(전통적인 네온 vs LED 네온)에 따라 달라집니다.