발광다이오드 [luminescent diode]
반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 양공)를 만들어내고, 이들의 재결합(再結合)에 의하여 발광시키는 것. LED(light emitting diode)라고도 한다. 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상은 전기 루미네선스[전기장발광]라고 하며, 1923년 탄화규소 결정의 발광 관측에서 비롯되는데, 1923년에 비소화갈륨 p-n 접합에서의 고발광효율이 발견되면서부터 그 연구가 활발하게 진행되었다. 1960년대 말에는 이들이 실용화되기에 이르렀다.
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다이오드의 정의
다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품이다. 반도체란 원래 이러한 성질을 가지고 있기 때문에 반도체라 부르는 것이다. 트랜지스터도 반도체이지만, 다이오드는 특히 이와 같은 한쪽 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 것을 목적으로 하고 있다. 반도체의 재료는 실리콘(규소)이 많지만, 그 외에 게르마늄, 셀렌 등이 있다. 다이오드의 용도는 전원장치에서 교류전류를 직류전류로 바꾸는 정류기로서의 용도, 라디오의 고주파에서 신호를 꺼내는 검파용, 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭 용도 등, 매우 광범위하게 사용되고 있다. 회로기호는 가 사용된다.
RFID : 전파식별 [電波識別, radio frequency identification]
각종 물품에 소형 칩을 부착해 사물의 정보와 주변 환경정보를 무선주파수로 전송·처리하는 비접촉식 인식시스템이다. 1980년대부터 등장한 이 시스템은 DSRC(dedicated short range communication:전용 근거리 통신) 또는 무선식별시스템이라고도 한다.
무선 주파수 식별(RFID : radio frequency identification)
RFID는 ‘무선 주파수 식별(radio frequency identification)'의 준말이다. 각종 물품에 소형 칩을 부착해 사물의 정보와 주변 환경정보를 무선주파수로 전송․처리하는 비접촉식 인식시스템이다. 이 시스템은 DSRC(dedicated short range communication: 전용 근거리 통신)E또는 전파식별이라고도 한다. 판독․해독기능이 있는 리더기와 고유정보를 내장한 RF 태그(RF ID tag), 운용 소프트웨어, 네트워크등으로 구성된 전파식별 시스템은 사물에 부착된 얇은 평면 형태의 태그를 식별함으로써 정보를 처리한다. RFID의 역사는 2차 세계대전 당시 1940년대에 적기와 아군 비행기를 구별하기 위한 수단에서 시작하였다. 외형적으로 아주 큰 RFID 태그는 아군비행기에 부착되고 레이더는 아군과 적기를 구별하기 위해 신호를 비행기에 보내게 된다. 이때 아군 비행기의 태그는 아군이라는 사실을 적절한 신호로 레이더에 보내 적기가 아니라는 사실을 알리기 위해 사용하였다.
인버터의 사용목적
공정제어( PROCESS CONTROL ), 공장 자동화 및 에너지 절약에 사용하고 있다. 예로써, 가열로 송풍기( BLOWER )의 경우 제품의 종류나 생산량에 따라 인버터로 BLOWER의 속도를 조정함으로써 풍량조절이 가능하여 가열로내의 온도를 최적의 온도로 조절함으로써 제품의 질적 향상을 꾀할수 있을뿐 아니라, 이 때 소요 동력은 풍량 감소의 3승에 비례하여 감소 함으로써 커다란 에너지 절감 효과도 기대할수 있다.
인버터의 정의
산업체에서 속도제어를 필요로 하는 동력원으로는 주로 직류전동기가 이용되어 왔으며, 유도전동기는 정속도 운전에 많이 사용되어 왔다. 그러나, 1957년 Thyristor (SCR)이 개발되고, 1960년대에 이르러 전력전자 분야의 발전과 함께 유도전동기도 속도제어 계통에 이용할수 있게 되었다. Solid State Devices을 이용한 유도전동기의 속도제어 방식에는 여러가지가 있으나, 대표적인 방법은 1차 전압제어 방식과 주파수 변환 방식이다. 따라서, 유도전동기의 속도를 정밀하게 제어 하려면 전압과 주파수 변환이 필요하다. 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 장치로, 직류로 부터 원하는 크기의 전압 및 주파수를 갖은 교류를 얻을수 있으므로 유도전동기의 속도제어는 물론이고 효율제어, 역률제어등이 가능하며 예비전원, COMPUTER용의 무정전 전원, 직류송전등에 응용되고 있다. 인버터는 엄밀하게 말하면 직류전력을 교류전력으로 변환하는 장치 이지만 우리가 쉽게 얻을수 있는 전원이 교류이므로 교류전원으로 부터 직류를 얻는 장치까지를 인버터 계통에 포함시키고 있다.
임피던스
특정 구조/회로 위치에서의 전압과 전류의 비 Impedance라는 단어를 사전에서 찾아보면 '방해, 저지' 라는 의미의 단어이다. 언뜻 보면 회로의 저항(resistance)라는 개념과 매우 유사하다. 그래서인지 임피던스를 단순히 저항의 개념으로 착각하는 사람들이 많다. 그리고 원래 저항소자 (resistor)가 전력소모(dissipation)의 개념보다 함께 부하(load)의 개념이 더 널리 사용되 듯이, 임피던스 역시 부하와 관련된 개념으로 더욱 활용된다. 한가지 중요한 차이점은, 임피던스는 철저히 주파수를 가진 AC 회로에서 응용되는 개념이라는 점이다. 즉 임피던스는 주파수와 무관한 저항 R에, 주파수 개념이 포함된 저항소자인 L과 C에 대한 개념이 포함된 보다 큰 AC 개념의 저항이다
환경 친화적인 건축의 요건
환경 친화적인 건축의 기본적인 요건은 지구환경을 보전하는 대전제 아래서 환경부하를 줄이면서 주변 환경과 친화성을 도모하고 거주환경의 건강 및 쾌적성을 유지할 수 있도록 하는 것이다. 환경 친화적인 건축의 가장 직접적이며 필수적인 요건이 지구환경의 보전이라고 한다면 주변 환경과의 친화성은 건축물을 사용하는 주체인 인간과 환경의 관계를 규정하는 것이며 거주환경의 건강 및 쾌적성은 인간의 보다 높은 인간성 회복 및 권리의 향유라는 건축물이 갖추어야 할 기본적인 요건으로 환경 친화적인 건축의 간접적인 요건이다. 이러한 여러 가지 요건의 종합적인 고려가 보다 넓은 의미의 환경 친화적인 건축을 지지하는 것이라 할 수 있다. 환경 친화적인 건축의 직접적인 요소인 지구환경을 보전하기 위해서는 지구환경의 순환계, 생태계가 더 이상 나빠지지 않도록 건축물을 건설할 때 지구환경에 나쁜 영향을 주는 요소를 줄이는 방안이 중심이 된다.
아크
기체방전이 절정에 달하여 전극 재료의 일부가 증발해서 기체가 된 상태. 전호방전(電弧放電) 또는 호광(弧光)방전, 줄여서 전호 또는 아크라고도 한다. 영국인 H.가 1802년 발견하여 1808년에 발표했다. 아크방전상태에서는 음극에서 충분한 가 공급되고, 음양 두 극간의 전위차가 낮아 큰 전류가 흐른다. 음극강하는 작고 양극과의 사이는 플라스마로 이어져 있으며, 플라스마의 온도는 3,000~6,000 로 강하게 빛나고 중성원자 의 이 된다. 양극 부근은 특히 온도가 높으며, 전극 물질의 일부가 증발되어 있고 연속의 이 된다. 탄소나 금속 막대를 전극으로 해서 수 의 안전저항을 통해 약 100 V의 에 연결하고, 두 전극을 접속시켰다가 떼어놓으면 발생한다. 또 가스가 들어 있는 방전관에 직렬저항을 넣고 전극전압을 방전개시전압 이상으로 높이면 글로(glow) 방전을 거쳐 이 상태로 된다. 아크의 이용으로는 수은정류기 열음극정류관 (光源)을 비롯하여 각종 아크등 수은아크등이 있으며, 탄소 또는 텅스텐 등
피복금속아크용접(SMAW, Shield Metal Arc Welding)
가장 오래되고 간단하며 유용한 접합방법 중 하나로, 현재 공업용 용접의 50% 정도가 이 방법으로 이루어진다. 막대용접(stick welding), 전기용접, 전극용접(electrode welding), 수동금속아크용접(manual metal arc welding)이라 불리기도 한다. 아크에서 발생된 열원으로 아크 주위의 모재, 용접봉, 피복재의 끝부분을 녹이고, 용융혼합물이 용접영역에서 응고하면서 용접부를 형성한다. 용접봉의 피복재는 용접영역에서 산소를 제거하고 산소분위기로부터 용접부를 보호하는 방호가스를 방출한다.
음극아크(Cathodic arc)
아크 방전은 전기적인 breakdown 현상을 말하는 것으로 두 전극사이에 일정 크기 이상의 전압이 인가되었을 경우 전극 사이의 절연층 (공기 혹은 진공 )에 순간적으로 절연파괴가 일어나 높은 전류가 흐르는 현상이다. 아크가 발생되면 급격한 전하 flow가 생기므로 한쪽 극에서 반대쪽으로 이온과 전자가 방출되며 이 때 고속으로 분출되는 이온들이 기판에 증착되어 막을 형성하는 것이다.아크 방전은 원리상 대기압에서도 일어날 수 있으나 진공에서 일어날 때 박막의 질이 훨씬 더 우수해진다.
피복 아크용접(shelded metal car welding : SMAW)
용접봉과 모재의 사이에 직류전압을 통한 상태에서 양극이 적정 간격에 도달하게 될 경우, 강력한 비츠이 아크가 발생되며, 이 아크를 통해 50~400A의 큰 아크전류가 흐르게 됩니다. 아크용접은 이와 같은 아크가 발생하는 약 6000C의 고열을 이용한 용접입니다. 아크를 발생시키기 위해서 금속전극봉이 연속적으로 녹아내린 용착금속이 되는 용극식과 용가재를 용작금속으로 하는 비용금 방으로 분류됩니다.
아크용접 (Arc Welding)
아크용접 (Arc Welding) - 탄소와 금속 소재가 전극 - 용가재가 아크 내로 제공됨 - 금속선이 전극으로 사용되기도 함 -> 용접전류를 전달, 용가재 공급 역할 아크를 대기노출로부터 막아줌 ⇒ 안정된 아크를 만들며 용해된 부분에 유동현상을 일으킴 - 직류 사용하는 경우 작업물이 양극 ⇒ 정극성 작업물이 음극, 전극이 양극 ⇒ 역극성 노출된 전극이 사용될 경우, 양극에서 많은 양의 열이 방출 ⇒ 정극성 사용 피복된 전극은 열 조건을 바꿀 수 있고 역극성 상태에서 사용될 경우보다 더 좋은 결과 ⇒ 교류는 직류에 대한 대표적인 대안 소모전극공정 전극이 소모되어 접합부분을 채우는데 필요한 금속 공급 소모전극은 아크로 인해 전극의 끝에서 용해, 작업물로 들어감 안정적인 아크를 만들고, 만족스러운 용접의 조건을 유지하기 위해서는 전극이 작업물에 일정한 거리 유지해야 함
베타효과
태풍이 북쪽으로 진행하는 이유는 간단히 말해 구형의 지구가 자전하기 때문이다. 자전 효과는 극에서 가장 크고 적도에서 가장 작다. 말하자면 북극에 서 있으면 가만히 있더라도 하루에 1회 회전하게 되며 적도에 서서 동쪽을 향해 있으면 항상 동쪽을 향하게 된다. 이것을 지구와도 혹은 행성와도라 한다. 소용돌이인 태풍은 자체의 바람에 의한 와도와 지구와도를 갖고 있다. 이 때문에 태풍은 주변의 영향이 없다면 북서쪽으로 진행하게 된다. 이 원리를 알아보자면 다음과 같다. 태풍을 축대칭이라고 간주하면 동서를 나누어 동쪽은 남풍계열의 바람이 서쪽은 북풍계열의 바람이 탁월하다. 따라서 동쪽에서는 지구와도가 작은 쪽에서 바람이 불기 때문에 시간이 지남에 따라 전체적으로 와도가 감소한다. 반대로 서쪽에서는 시간이 지남에 따라 와도가 증가한다. 즉 태풍과 별개로 태풍의 강도보다는 훨씬 약하지만 태풍의 동쪽에는 고기압성 흐름이, 서쪽에서는 저기압성 흐름이 발달하여 쌍극자 모양을 띄게 된다. 이것이 태풍을 북쪽으로 이동시키는 주변장으로 작용하게 된다.
대체 에너지 개발의 필요성
고갈될 운명에다 국가 간 분쟁의 원인을 제공하고 기후변화까지 일으키는 화석연료를 계속해서 사용하는 것은 정말 무책임한 행위이다. 무언가 화석연료를 대신할 대안을 찾아야 한다. 원자력이 대안이 될 수 없다는 것은 분명하다. 위험하기도 하지만 오래 쓸 수 있는 것도 아니기 때문이다. 현재 전 세계에는 430여 개의 원자로가 있다. 여기에서 현재 연료로 사용될 수 있는 우라늄은 50년이 지나기 전에 고갈된다. 그렇다면 대안은 고갈되지 않고 기후변화도 일으키지 않으며 위험하지 않은 에너지 자원으로부터 와야 한다. 태양에너지, 풍력 수력 바이오매스 조력 지열 파열 같은 재생가능 에너지와 이것들을 이용하는 기술이 있기 때문이다. 재생가능 에너지는 한번 쓰면 없어지는 1회용이 아니다. 이것은 없어지지 않고 다시 생겨난다. 태양에너지는 태양이 존재하는 한 사라지지 않는다. 태양의 수명은 50억 년이라 하니 그 동안은 계속해서 공급되는 것이다. 풍력도 지구상에서 바람이 부는 동안은 끝없이 이용 할 수 있다. 재생가능 에너지는 이렇게 한번 쓰면 없어지는 것이 아니라 언제까지라도 쓸 수 있는 에너지다. 재생가능 에너지는 고갈되지도 않지만 기후변화도 일으키지 않는다. 태양에너지 풍력 수력 지열 조력 같은 재생가능 에너지는 탄소가 없다. 탄소로 가득 찬 화석연료는 태우면 이산화탄소가 나오지만, 재생가능 에너지에는 이산화탄소가 나올 이유가 없다. 당연히 기후변화도 유발하지 않는다. 그러므로 재생가능 에너지야말로 고갈되는 화석연료와 위험한 기후변화를 해결하기 위한 최선의 대안인 것이다