안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
토목공학
Q. 모래의 이산화규소를 어떤과정으로 반도체 잉곳으로 만드는건가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.모래의 이산화규소(SiO2)를 반도체 잉곳으로 만드는 과정은 주로 다음과 같은 과정을 거칩니다.1. 단일 결정 실리콘 생산: 우선 모래에서 이산화규소를 추출하여 실리콘 웨이퍼를 만듭니다. 이 실리콘 웨이퍼는 반도체 제조의 기본 재료로 사용됩니다.2. Czochralski 공정: 실리콘 웨이퍼를 이용하여 단결정 실리콘을 제작합니다. 이는 Czochralski 공정이라고 불리는 공정으로, 실리콘 용액을 용융시킨 후 이를 단결정으로 성장시켜 원하는 크기와 특성을 갖는 실리콘 웨이퍼를 얻습니다.3. 화학 증착(CVD): 실리콘 웨이퍼 위에 절연층과 미세한 반도체 소자를 형성하기 위해 화학 증착 공정을 사용합니다. 이 공정에서는 가스 형태의 원소를 사용하여 실리콘 웨이퍼 표면에 반도체 소자를 형성합니다.4. 립리케이션 및 광패턴 형성: 마스크를 사용하여 웨이퍼 표면에 반도체 소자 패턴을 만들기 위해 립리케이션 공정이 수행됩니다. 그런 다음 광패턴 형성 공정을 통해 마스크에 따라 미세한 구조가 형성됩니다.5. 이온 주입 및 열 처리: 반도체 소자의 전기적 특성을 제어하기 위해 이온 주입 공정이 수행됩니다. 이어서 열 처리가 이루어져 소자의 안정성과 성능을 향상시킵니다.이와 같은 과정을 통해 모래의 이산화규소가 반도체 잉곳으로 변환되고, 이를 통해 다양한 전자 소자가 제작됩니다.
토목공학
Q. 우유팩 먹으려고 여는 부분은 접착제로 붙이는 건가요??
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.우유팩의 여는 부분은 일반적으로 열 수 있도록 설계되어 있습니다. 이러한 포장은 주로 열 수 있는 플라스틱 필름이나 알루미늄 호일 등으로 만들어지며, 포장재 제조 과정에서 열이나 압력을 사용하여 밀봉됩니다.이 여는 부분을 떼어내기 위해 별도의 접착제나 붙이는 과정은 필요하지 않습니다. 단순히 손으로 힘을 가하거나 이동 가능한 부분을 플립하여 포장재를 열 수 있습니다. 때로는 열린 부분을 더 잘 보호하기 위해 포장재의 열린 부분이 재밀봉되기도 합니다.
토목공학
Q. 봄에 왜 영동지역에 주로 폭설이 내리는 건가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.봄에 영동 지역에 주로 폭설이 내리는 이유는 주로 기상 조건과 지형에 기인합니다.1. 기상 조건: 봄철에는 온난화와 찬 공기의 충돌이 일어나기 쉽습니다. 이러한 기상 조건은 강한 기압차와 함께 변화무쌍한 날씨를 야기할 수 있습니다. 이런 조건에서는 갑작스런 온도 변화와 공기의 상승이나 하강으로 인해 강한 폭풍이나 폭설이 발생할 수 있습니다.2. 지형 특성: 영동 지역은 대체로 고지대에 위치하고 있어 기온이 낮고 폭설이 발생하기 쉽습니다. 또한, 지형이 고르지 않고 골짜기와 산맥이 많아서 공기의 움직임이 복잡해지고 갑작스런 기상 변화가 일어나기 쉽습니다.따라서 봄철에는 기상 조건과 지형적 요소가 결합하여 영동 지역에 폭설이 자주 내리는 것으로 보입니다.
기계공학
Q. 반도체 발전은 어디까지 가능할까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.반도체 기술의 발전은 계속되고 있으며, 그 한계는 계속해서 이동하고 있습니다. 현재의 트랜지스터 기술은 미세화 및 성능 향상에 대한 노력을 계속하면서도 물리적인 제약으로 인해 한계에 도달하고 있습니다.그러나 새로운 기술의 연구 및 개발은 반도체 산업이 더 높은 수준으로 진화할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 나노 기술, 산화물 반도체, 3차원 집적 회로 등의 기술이 현재와 미래의 반도체 기술에 적용될 수 있습니다.또한, 양자 컴퓨팅, 나노기계학, 신경망 기반 컴퓨팅 등과 같은 새로운 컴퓨팅 패러다임은 현재의 반도체 기술보다 훨씬 높은 성능을 제공할 수 있습니다.따라서 반도체 기술의 발전 가능성은 기술 혁신 및 연구에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 현재의 한계를 뛰어넘는 새로운 아이디어와 기술이 발전을 이끌 것으로 기대됩니다.
기계공학
Q. 현업에서 쓰이는 마이크로 컨트롤러와 cpu의 근본적인 차이가 뭘까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.마이크로 컨트롤 유닛인 Atmega 시리즈와 인텔 CPU는 서로 다른 용도와 특징을 가지고 있습니다.Atmega 시리즈는 주로 임베디드 시스템 및 소형 응용 프로그램에 사용됩니다. 이들은 소형이며 저전력이고 비교적 간단한 응용프로그램에 적합합니다. 장점으로는 저가로 구입할 수 있고, 저전력 소비가 가능하며, 단순한 프로젝트에 적합합니다. 그러나 복잡한 애플리케이션에는 제한적일 수 있습니다.인텔 CPU는 주로 데스크톱 및 노트북 컴퓨터, 서버 등의 고성능 컴퓨팅에 사용됩니다. 이들은 높은 성능과 다양한 기능을 제공하며, 복잡한 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 그러나 높은 전력 소비와 높은 가격이 일부 단점으로 여겨질 수 있습니다.따라서 선택은 사용하려는 응용프로그램 및 요구 사항에 따라 달라집니다. 간단한 임베디드 시스템이나 소형 프로젝트에는 Atmega 시리즈가 적합하고, 높은 성능이 필요한 경우에는 인텔 CPU를 고려할 수 있습니다.