- 5주 전
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학습트랜스크립트
00:04지난번에 배운 메탈 본드를 비롯해서 그 끝부분에 세마이컨덕터가 만들어지는 그래서 컨덕션 밴드와 밸런스 밴드가 만들어지는 것까지는 종료가 됐고요
00:19그리고 지금부터는 거기에는 사실 딱 전자들의 위치나 이런 것들에 대한 설명은 있었지만 전기화학에 대한 능력은 아직은 없었잖아요
00:30오늘 이 얘기를 하기 위해서 지난번 그 강의를 한 건데
00:36이런 밴드 다이어그램에 대해서 기본적으로 이해를 하는 사람도 많지만
00:42이게 좀 나름 어려운 것 같아요
00:48이게 그때도 얘기했지만 밴드 띠오리 잖아요
00:51띠오리면 거의 예외 없이 대부분 다 맞아야 되고
00:54모든 사람들이 기본 규칙을 알면 쉽게 적용할 수 있어야 되는데
01:03잘 모르겠어요 이게 정말 그런지 그런 거 한번 좀 같이 생각해보고
01:08전기화학에 적용될 때 어떻게 되는 건지 한번 우리가 아는 범위 내에서
01:16이것도 약간 사실 껴맞추기 식으로 가는 부분도 없지 않아 있는데 한번 살펴보도록 할게요
01:21그래서 이제 P타입하고 N타입하고 두 개가 연결되어 있는 다이오드가 만들어지는 상황에서
01:28우리가 기본적으로 이렇게 벌크 쪽에는 P타입이니까
01:32여기 페르미 레벨이 지금 이렇게 밸런스 밴드 쪽에 가 있고
01:37그건 우리가 앞에서 배웠죠 그죠
01:40그 다음에 이제 그 밴드 밴딩이 이렇게 일어납니다
01:44이 밴드 밴딩이 일어나는 거에 대한 것도
01:48반도체 공학 이런 책들에 보면 많이 써져 있으니까
01:52그것까지 자세하게 어떻게 이렇게 이루어지는가 이런 것까지는 모르더라도
01:57어쨌든 밴드 밴딩이 일어난다
01:59그러니까 벌크랑 컨택이 일어났을 때 그 양쪽에서는 이제 어떻게 전자들이 왔다갔다 하면서
02:08서로 뭐 리콤비네이션 도 일어나고 그래서 디플레이션 리전이라고 부르잖아요
02:12이렇게 부르는 이유가 일단 여기는 전자나 뭐 이런 것들이 대부분 다 사라지고 없다
02:18캐리어들이 존재하지 않는다 뭐 이렇게 얘기를 하죠 대체적으로
02:22그러니까 우리가 이제 뭐 이게 n타입이니까 전자를 이렇게 보내주고 p타입을 이렇게 보내주면 여기서 사라진다고 하잖아요
02:30실제로 그렇게 사라지고 그 에너지 만큼의 빛으로 나오면 그게 led고
02:34뭐 또 거꾸로 빛이 들어와서 태양전지 형태로 만들어지기도 하고
02:39이런 디플레이션 리전이 사실 굉장히 중요합니다
02:42이런 디플레이션 리전에 밴드 밴딩이 있어야만
02:44전자는 아래쪽으로 이 그 언덕을 따라서 아래로 내려가려고 하고
02:48홀은 위로 올라가려고 하고
02:50그렇죠 그죠 우리가 그 전자가 아래로 내려가려고 하는 거에 대한 기본 규칙은
02:56그 수소 모델에서 이미 보어 모델에서 배웠었죠 그죠
03:01거기 보면 마이너스 13.6 일렉트론 볼트 n제곱 이렇게 나누게 돼 있잖아요
03:07이게 마이너스로 얼만큼 에너지가 낮아지는가에 대한 전자의 위치가 낮아지는가
03:14롤 처음에 정의를 내렸기 때문에 이게 전자가 아래쪽으로 내려가야 뭔가
03:19안정해지는 그런 것들로 약속이 되어 있습니다
03:24그래서 이렇게 밴드 밴딩이 일어나고 그 다음에 이쪽은 p 타입이니까 말씀드린 것처럼
03:29그 페르미 레벨이 아래쪽 페르미 레벨이라고 하는 거가 전자가 발견될 확률이
03:372분의 1인 그런 지점이잖아요 가상적인 이미지너리 라인인데 p 타입이면 우리가 앞에서 봤지만
03:45예를 들어 실리콘 태양전지 안에 알루미늄이라든지 보론이라든지 이런 애들이 도핑된 애들
03:52전자가 부족한 애들이 들어가는 거잖아요
03:55전자가 부족하니까 상대적으로 그렇게 발견될 확률이 높은 곳에서 발견되는 게 아니라
04:01왜냐하면 전자가 밑에서부터 이렇게 차오르니까 그래서 페르미 레벨이 위쪽에서 발견됐다는 얘기는
04:08걔가 N타입이라는 뜻이고 아래쪽에서 한중간을 인트린직이라고 할 때
04:14인트린직에서 아래쪽에 발견되면 p 타입 위쪽에 발견되면 N타입
04:19오른쪽이 지금 보면 N타입 쪽입니다 N타입에는 페르미 레벨이 상당히 위에까지 올라와 있고
04:26그 다음에 뭐 도너레벨 뭐 이런 것들이 적혀 있는데 요거는 사실 반도체에 대한 얘기니까
04:32그거까지는 좀 우리가 아직은 얘기 안 할게요
04:35기본적으로 이제 도너라고 하니까 도너레벨이 고기되어 있으면
04:39여기에 있는 전자들은 기본적으로 도넛처럼 위로 탁 뛰어오른다는 겁니다
04:44그러니까 우리가 그 터멀 에너지만 가지고도
04:49고 에너지만 kt라는 에너지만 가지고도 이 전자들이 들뜰 수 있는 그런 영역에 있는 애들을
04:55이제 도너라고 얘기를 하고 또 일부는 억셉터 표시되어 있네요
04:59요렇게 되어 있는 기본적인 세마이컨덕터가 p 타입 N타입이 만들어질 때 얘기고
05:05실제로 전기화학에서는 이렇게 p 타입과 N타입이 컨택을 이루는 다이오드 형태를 가지고
05:12전기화학 실험을 하는 경우는 거의 없습니다
05:16아예 없진 않아요 예를 들어 뭐 임피던스를 찍는다거나 뭐 이런 것들은 pn 정신도 찍고
05:22그 다음에 pn으로 만들어져 있는 그런 부분에서 뭐 이런 저런 것들을 관찰하고자 하긴 하는데
05:29우리가 기본적인 전기화학의 접근에 있어서는 p 타입이면 p 타입 전극 n 타입이면 n 타입 전극
05:37이것이 p 타입이 동시에 존재하는 전극 이런 것들은 뭐 나름 또 새로운 현상들을 발견할 수도 있겠지만
05:48그런 것들을 보기는 굉장히 어려운 것 같습니다 왜 그런지 뒤에 한번 계속 가보도록 할게요
05:54일단 이게 이제 실리콘의 실리콘 세마이컨덕터 앞에서 본 것 같은 건데요
06:00요게 p 타입이고 요게 n 타입이에요
06:03뭐 알겠죠 베큐으로부터 컨덕션 밴드가 이렇고 그 다음에 밸런스 밴드가 이렇게 있고
06:10그 다음에 전자가 얼마만큼 있느냐에 따라서 n 타입을 정의되는 애들은
06:15페르미 레벨이 꽤 컨덕션 밴드 쪽에서 발견될 거고요
06:19그 다음에 p 타입에서는 페르미 레벨이 인트린직에서 밸런스 밴드 쪽으로 한참 이동된 여기에 존재할 겁니다
06:28대부분 실리콘을 가지고 p 타입 만들고 그 다음에 n 타입 만들어서 pn 정션을 만드는 경우가 많으니까
06:34이 경우를 한번 살펴보자고요
06:36얘랑 p, 얘는 n 인데 얘를 두 개를 컨택을 이루게 했다
06:42그럼 어떻게 될 것인가
06:48좀 전에 봤던 거고요
06:49이게 페르미 레벨이 지금 p 타입 밑에 있고 n 타입이 이렇게 있는데
06:53얘가 오른쪽처럼 pn 정션을 이렇게 이르면
06:57지금 요 부분 여기 아무것도 없는 부분에서 컨택을 이렇게 가서 이루면
07:04이 가운데는 일종의 디플리션 레이어 앞에서 봤죠
07:11디플리션 리전이 생기고
07:13그 다음에 보면 전기장이 생기겠죠
07:16전기장이 생기니까 만약에 전자가 이렇게 만들어지면
07:19아래로 내려가게끔 유도될 겁니다
07:22전기장이 생겨나는데
07:24밴드가 그렇게 일어나니까
07:26전자는 아래쪽으로 내려가려고 하고
07:28이렇게 등등 일어나는데
07:33여기서 이상해요
07:34뭐가 이상한가 하면
07:37왼쪽이 둘 다 실리콘이었잖아요
07:39실리콘 p 타입, 실리콘 n 타입
07:41그런데 오른쪽에 보세요
07:44지금 에너지 레벨이 달라요
07:46얘는 p 타입의 에너지의 컨택션 변들이 여기 있고
07:49n 타입의 컨택션 변들이 여기 있고
07:51얘네들이 같은 위치에 있어야 되는 거잖아요
07:53그러니까 왼쪽에게 컨택을 이룬다고
07:58오른쪽처럼 되는 거가 이해하기 어려워요
08:01이해가 Theory임에도 불구하고
08:03이거를 명확하게 설명한 책이 없습니다
08:08제가 이제 박히는 부분이 이런 부분인데
08:12어쨌든
08:16이건 그냥 제가 해결해야 되는 문제인 것 같고
08:20어쨌든 이걸 너무나 당연하게 다 오른쪽처럼 보고 있으니까
08:24그렇다고 치고
08:26이렇게 이제 이걸 의문시하기 시작하면
08:30더 이상 아무것도 못 가요
08:32아무것도 못 가는데
08:33일단 이걸 받아들인다는 전제조건 하에
08:38근데 이제 러시아에서 쓰여져 있는 일부 책은
08:41이렇게 안 하기도 하더라고요
08:43그래서 제가
08:45이걸 좀 해결하려고 사실 여러 책을 보긴 했어요
08:49나름 보긴 했는데
08:51그 책도 사실 명확하게 설명한 건 아니어서
08:54그런데 불구하고 제가 뭐에 가장 막히나 하면
08:59Theory라는 단어에 자꾸 막히는 거예요
09:02왜냐하면 Theory는 거의 예외 없이 모든 게 받아들여지고
09:07그리고 이걸 의심하는 사람들이 없잖아요
09:10기본적으로
09:11모든 교과서라든지 논문이라든지
09:14이런 밴드 다이아그램을 놓고 설명하면
09:17그걸 누가 의심을 합니까
09:18그게 맞다고 하는 거죠
09:20그래서 여기서도 제가 이제 뭐
09:23너무나 실리콘 이게 지금 뭐 수십 년째
09:25이걸 받아들여서 하고 있는데
09:27제가 이제서야 어 이거 이해가 안 돼요
09:30그러니까 왜 이건 이렇게
09:32이게 동시에 라임에 어떻게 놓여질 수 없나요
09:37왜 베큐레벨이 서로 다르게 그려져 있나요
09:40얘의 전자를 내쫓는 에너지와
09:43P타입에서 전자를 내쫓는 에너지 값이
09:46지금 여기서 요금 같은 거잖아요
09:49그러니까 컨덕션 밴드나 밴들레스 밴드 어디서 나오는지 모르겠지만
09:53사실 여기 페르미 레벨에서 나온다고 한다면
09:57사실 다른 값을 지금 보여주고 있잖아요
09:59같은 재료인데도
10:02전자가 있는 정도가 다르니까 뭐 다를 수도 있겠는데
10:05뭐 이런 저런 것들이 이 밴드 다이아그램으로
10:09영악하게 표시되지 않는다
10:10라고 하는 게 사실 가장 큰 단점일 겁니다
10:15그런데 제가 말씀드린 것처럼
10:17이거를 좀 설명하려고 하는 부분들이 없지 않아 있어요
10:21그러니까 이게 이제 죄송합니다
10:24이게 이제 기본적으로 지금 거꾸로 놨을 때
10:28N타입이고 P타입이었을 때는 이렇게 표시되기도 하고
10:31페르미 레벨에 기본적으로 이렇게 놓였었죠 그죠
10:34지금 오른쪽은 보면 이런 페르미 레벨이
10:37밸런스 밴드에 가깝게 보이잖아요
10:39그러니까 P타입이고
10:40펀덕션 밴드의 벌크 쪽이 가까워 보이면
10:43여기는 N타입이고
10:44이런 것들이 이제 기본적으로 잘 놓여져 있는데
10:46이렇게 되어 있을 때
10:48지금은 우리가 앞서 본 것처럼 이렇게만 그었잖아요
10:51이거 말고도 방법이 더 있을 수 있다
10:54라고 하는 겁니다
10:55예를 들어
10:57얘를 이렇게 연결하기도 해요
11:00이렇게 연결합니다
11:03요거를 이제 퀄자이 페르미 레벨 이라고 하는데요
11:06퀄자이 페르미 레벨
11:12그 페르미 레벨로만 연결을 해서
11:17이 위에 컨텍션 밴드와 이런 것들을 그냥 그대로 두고
11:20이러면 훨씬 더 사실 제가 의문을 가졌던 부분들이
11:26쉽게 설명할 수는 있을 것 같아요
11:28여전히 여기도 보면 일렉트릭 빌드가 걸려져 있는 것들이 설명될 수 있고
11:33그 다음에 전자는 여기가 높고 여기가 낮으니까
11:36아래로 이킬리브리엄을 하기 위해서
11:38아래로 내려가려고 한다
11:43맞나요?
11:44또 아닌 것 같죠
11:45왜냐하면 여기서는 보면 이렇게 내려가는데
11:49N타입 쪽으로 전자가 끌려가는데
11:52태양전지일 때
11:54이런 저런 것들이 사실 두 개가 좀 잘 매칭 되는
11:59그런 뭔가가 나왔으면 좋겠는데
12:03이렇게 선만 몇 개 보여 가지고
12:06이런 걸 잘 설명하기는 좀 어려운 것 같긴 합니다
12:09아무튼
12:11우리가 설명하려고 하는 것들에 잘 맞기만 하면 되는 거니까
12:16그리고 우리는 오른쪽에 이미 너무 익숙해져 와 있어요
12:18이걸 한 번도 누가 의심하는
12:21그런 상황은 아니어도 되는 상황인 것 같으니까
12:24이대로 가도록 합시다
12:26제가 이제 여기서 뭘 얘기하고 싶은가 하면
12:28결국 이제 이거예요
12:30일렉트롤라이트
12:30전해질의 P타입 전극
12:33또는 N타입 전극이 전해질에 연결되어 있을 때
12:37어떤 상황이 이루어지는가
12:39이걸 이제 보여주려고 하는 거예요
12:41보통의 전해질을 보면
12:44전자들이 이제 충분한 상태에서
12:46얘가 인트린직에 오히려 더 가까운
12:51이렇게 이제 얘의
12:53컨덕션 밴드 밸런스 밴드에
12:54한중간까지 오는 경우가
12:56가장 대표적이에요
12:57그러니까 아주 뭐
12:59아이온닉 리퀴드 등등
13:00일부의 경우
13:02얘가 굉장히 P타입에 가깝게 간다거나
13:05N타입에 가깝게 간다거나
13:07하는 것들이 존재하는 것을
13:09제가 본 적은 있는데
13:12그게 제너럴 하지는 않고요
13:14일반적으로 우리가
13:15세마이컨덕터가 아닌 것들은
13:17대체적으로 그냥 인트린직에
13:18하다라고
13:19받아들여 줘야 되는 경향이 크니까
13:23얘가 이제 한가운데 정도에
13:25있다라고 보여지고
13:26또는 실험에 의해서
13:28괴의 위치가 어떤지를
13:29찾아내기도 하고
13:31그래서 보통은
13:33컨덕션 밴드와 밸런스 밴드 사이에
13:35놓이게 되는데
13:36이때 얘가 컨택을 이룰 때
13:39얘가 이제 P타입이냐
13:40N타입이냐
13:41죄송합니다
13:42N타입이냐 P타입이냐에 따라서
13:44좀 다르게 이제 이루어진다
13:47라고 하는 겁니다
13:47그래서 N타입 세마이컨덕터가
13:51이제 일렉트로라이드고
13:53이렇게 이제 잘 이룬다고 한다면
13:57얘가
13:58얘를
14:00음
14:02페르미 레벨은
14:04컨택을 하는 순간
14:05페르미 레벨은 사실
14:06맞아야 된다고 하는게
14:08앞에서 배운 내용이잖아요
14:09그러니까 얘가 여기를 내려오거나
14:11얘가 위로 올라가거나
14:13해야 되는데
14:14얘가 이제 거의 변하지 않고
14:16컨덕션 밴드가
14:18이렇게 이렇게 이제 올라갑니다
14:20이거 맞추는 것만큼
14:22얘가 이제 따라 올라가는데요
14:24그래서 여기 보시면
14:26이제 이것도 사실
14:28그 처음에 연습으로
14:30프랙틱스를 좀 이제
14:31기억해야 될게
14:32이게 이렇게 하지 않으면
14:34벌크가 N타입이라는게
14:36설명할 수가 없어요
14:37밴드 밴딩이 일어나야 되는데
14:39얘가 밑으로 이렇게 더 밑으로 내려가는 거는
14:42디제너레이트 되어 있다고 얘기하는데
14:45뭐 그럴 경우가 없는 건 아닙니다
14:47그러나 대체적으로 이제 이렇게 올라가고
14:51요렇게 만들어지는 거
14:52이거를 뭐라고 하냐면
14:54페르미 레벨
14:57피닝이라고 합니다
14:58피닝
15:01피닝
15:02핀, 핀을 꽂았다는 얘기에요
15:04페르미 레벨 두개를 핀을 딱 꽂아가지고 고정시키고
15:07그 다음에 이제 얘가 올라가는 만큼
15:09컨덕션 밴드도 같이 따라 올라가게끔 만들어서
15:12페르미 레벨 피닝을 시키는데요
15:16얘가 그 페르미 레벨 피닝이 있는 것만큼
15:20컨덕션 밴드 또는 밴드 엣지 피닝이라는 것도 존재해요
15:24그래서 어떤 때 페르미 레벨 피닝이 적용되고
15:29어떤 때 밴드 엣지 피닝이 적용되는가
15:32그 시스템을 이제 실험을 해 봐서
15:35어떻게 되는지를 찾아보봐야 되는 경우가
15:38대체적인 겁니다
15:39그래서 이제 이렇게 피닝이 어떻게 이루어졌는지는
15:44대체적으로 많은 실험에서 논문들의 이미 알려져 있으니까
15:51실험적인 것들이나 이런 것들에 의해서
15:53다 데이터들이 나와 있으니까
15:55우리가 그걸 의심할 필요는 없고
15:56이제 여기에 되어 있으면 한번 볼게요
16:01요런 시스템이 되어 있는 경우
16:04제가 이제 전자를 N타입이니까
16:06N타입 쪽으로 전자를 마이너스 포텐셜을 걸어서
16:08이렇게 전자를 많이 보냈다고 칩시다
16:10그럼 전자는 이렇게 해서 아래로 내려가려고 하는데
16:13여기 이만큼 쌓여야 될 거 아니에요
16:16왜냐면 이렇게 지금 언덕이 져 있으니까
16:19그래서 요기 요만큼을 이걸 뭐라고 부르냐면
16:22빌틴 포텐셜이라고 부릅니다
16:25V 빌틴 포텐셜
16:28그래서 빌틴 포텐셜이 만들어지는 것만큼
16:31적어도 그 포텐셜은 걸려야
16:33그때부터 전자가 바깥으로 튀어나올 수 있다는 겁니다
16:38빌틴 포텐셜을 구하는 건 쉬워요
16:40왜냐하면 처음에 지금 얘기한 것처럼
16:42전자가 바깥으로 못 튀어나오다가
16:44어느 순간부터 커런트가 흘러나가기 시작하는
16:46그 전압
16:48그게 이제 빌틴 포텐셜입니다
16:50그러나 이제 이 끝부분에는
16:54굉장히 이제 도핑된 부분들이 많이 있어서
16:56사실 여기를 터널링 효과로 지나가기도 합니다
16:59그러니까 빌틴 포텐셜 보다 조금 낮아도
17:02전자가 흘러나가기 시작해요
17:05그러니까 전자가 흘러나간 그 부분이
17:08빌틴 포텐셜인가
17:09그거는 약간 좀 의심할 여지가 있고
17:13표면 도핑을 해보거나
17:15또 없애보거나 등등
17:17이런 조건 하에서
17:19빌틴 포텐셜이 어떻게 움직이는가
17:21이런 것들을 찾아내기도 합니다
17:23굉장히 이제 정교화하는 사람들은
17:26정교화하기도 하고
17:27스트레스도 많이 받고
17:29이게 정말 그건가 아닌가 생각도 많이 하게 되는데요
17:33그건 그런 사람들이 고민하게 하고
17:35우리는 그런 결과를 갖다가 쓰면 좋을 것 같습니다
17:41근데 오른쪽은 이제 P타입인데요
17:43P타입은 지금 보시는 것처럼
17:45P타입의 전자를 이렇게 보내게 되면
17:48이렇게 그냥 흘러내려가죠
17:50그러니까 이게 이제 P타입에서 훨씬 더 실험하기가 편합니다
17:55N타입은 지금 빌틴 포텐셜 만큼
17:57어떻게 보면 버리는 거잖아요
17:59P타입은 이렇고
18:01그 다음에 이제 홀 자체가 이렇게 이제 나와야 되는데
18:05홀은 이제 전자 내려가고 홀은 올라가니까
18:07홀도 사실 위치가 어디에 있느냐에 따라서
18:11이렇게 가기도 편하고 그렇죠
18:14근데 전자를 줄 때 이런데
18:16만약에 전자를 끌어당길 때는 좀 다르죠
18:20얘를 이제 끌어내리게 되는 거니까
18:22끌어내려야 같이 내려올 테고
18:24그 다음에 홀은 또 이렇게 넘어가야 될 테니까
18:28그렇죠? 홀이 이렇게 오게 될 테니까
18:30전자가 이렇게 끌어당기는 것처럼
18:33홀은 이렇게 밀려 갈 텐데
18:34얘도 여기 마찬가지로 건너 뛰어 넘어가게끔 되겠습니다
18:43이 부분 얘기하기 위해서
18:45이런 전기화가 어디에서 많이 일어나는가 하면
18:49보통은 전해질 속에 뭔가를 분해하거나
18:54또는 사실 예전에 한창 있었던 염려감흥 태양전지 같은 걸로
19:00전해질을 통해서 전자를 공급 받을 때
19:02이럴 때는 사실 이런 컨택이 굉장히 중요하죠
19:05근데 지금은 사실 염려감흥 태양전지도 거의 하시는 분이 없어서
19:10거기에 연결될 일들은 거의 없지만
19:13지금도 연료를 만들거나
19:15전기화학적으로 연료를 만들거나
19:17CO2를 환원시킨다거나
19:20이런 연구를 할 때는
19:21어떤 반도체를 쓰느냐에 따라서
19:24이런 밴드밴딩이 있을 수 있죠
19:26그것도 굉장히 중요한 파트 중에 하나니까
19:29그런 부분들을 좀 잘 이해했으면 하는 방향에서
19:34이 부분 얘기를 하게 됐습니다
19:38이제 첫 번째 내용이고요
19:40오늘은 두 번째 하나 더 있습니다
19:43임피던스 인데요
19:44일렉트로키미칼 임피던스 스펙트로스코피
19:47얘가 EIS라고 많이 얘기하는데
19:51엄청나게 많이 사용됩니다
19:53실제로 배터리에서도 굉장히 많이 사용되고 있고요
19:58그 다음에 태양전지 일부 전극이나
20:01또는 아까 얘기한 전해지라고 접해 있는
20:04어떤 일렉트로라잇이 있는 그런 시스템에서
20:07엄청나게 많이 사용됩니다
20:09그래서 EIS에 대한 이해를 조금 해볼게요
20:13임피던스 할 때 임피드
20:16임피드 라고 하는 거에 대한 단어
20:19뭔가가 좀 빨리 못 가게 저지하다
20:22막다 이런 거잖아요
20:24그러니까 우리가 그런 단어는 사실
20:27리지스트 라는 단어가 하나 더 있어요
20:29동사로 보면 이것도 동사
20:31얘도 동사인데
20:34리지스트 이게 사실 이 개념이 먼저 나왔죠
20:37리지스턴스 해서 저항이라고 하는 거
20:40임피던스도 저항이에요
20:42저항인데 도대체 리지스턴스와 임피던스는
20:46어떻게 다른 것인가에 대한 것을
20:48지금부터 좀 살펴보도록 하겠습니다
20:54일렉트론이 이제 전자가 흘러가려고 하는데
20:56얘를 흘러가게 하는 못하게 하는
20:59못 흘러가게 하는 거에 대한 것은 무엇일까
21:03뭐 이제 저항이 이렇고
21:21그 때문인 거잖아요
21:21더 많은 전류가 흘러갈 수 없게끔
21:23걔가 막고 있다는 거잖아요
21:25이제 그런 것들에 대한 얘기들을 할 건데요
21:29한번 살펴보도록 하겠습니다
21:30뭐 복잡한 것들은 없지만
21:32우리 앞에서 이거 봤어요
21:34그죠 뭐였어요 볼타전지
21:36또는 뭐 다니엘 전지
21:38그 다음에 뭐 뒤에 가면 프랑스에
21:41뭐 이런 저런 사람들이 많이 나오죠
21:49기본적으로는 뭐 이렇게 앞에서도
21:51여러 가지로 흘러가지고
21:53전자가 흘러가고 어쩌고저쩌고 하는 것들은
21:55다 봤는데
21:56이 전자들은 자발적으로 그냥
21:59쉽게 쉽게만 흘러가는가
22:01이게 아니었잖아요 그렇죠
22:03그래서 도대체 이 전자가 흘러가는 데서는
22:06어떤 저항들을 만나고 있는가를 좀 살펴보면
22:10여기서 보면
22:12징크가 전자 두 개를 이 전극에 남겨놓고
22:15징크2 플러스로 바깥으로 뛰어 나갔습니다
22:19전자 두 개는 사실 전극에서 이미 만들어졌다고 얘기할 수 있는데
22:24이 징크가 원자 단위에서 녹아나면서
22:28전자를 남겨놓고 온 건지
22:30튀어 나오면서 전자를 저 전극에다가
22:35던져 주는 건지
22:37만약에 두 번째라면
22:39전자는 전극까지 쉽게 던져질 수 있는가
22:46그 둘 사이는 도체식으로 연결되어 있나
22:51뭐 이런 궁금증이 생길 수 있습니다
22:53뭐 오른쪽은 사실 전극에다 놓고 나간다
22:56라고 생각하면 뭐 거의 저항이 없을 것 같아요
22:59왜냐하면 금속이니까 그죠
23:01우리 금속에 뭐 저항이 있긴 하지만
23:02아주 큰 값으로 얘기를 하진 않잖아요
23:06리지스턴스에 대한 얘기입니다
23:09그 전자가 왼쪽에 쭉 와 가지고
23:11여기에 있는 이 전자 두 개가
23:14이번에는 용액 속에 있는
23:16카파2 플러스 한테 뛰어 나가야 됩니다
23:18그렇죠
23:20카파2 플러스가 충분히 가까이 왔을 때
23:23뛰어 나갈 겁니다
23:25그러면 거기에는 저항이 없을까
23:28있겠죠 그렇죠
23:30이제 그런 것들이 뭐
23:32그 헤르몰질 레이어니 스턴 레이어니 해 가지고
23:35전기과학에서 굉장히 복잡하게 설명되고 있잖아요
23:39뭐 하나도 모르겠어요 이런 부분에 오면
23:41그러니까 기본적인 얘기들은
23:44교과서에 나와 있는 것들만 얘기한다면
23:46포텐셜은 이런 스턴 레이어
23:50헤르몰질 레이어
23:52이너 헤르몰질 레이어
23:53아우터 헤르몰질 레이어
23:54그래서 거기에 원자가 두 개 정도 있는
23:57그런 거리를
23:59헤르몰질 레이어
24:00이너 아우터 헤르몰질 레이어를 통합해서
24:03스턴 레이어라고 부르고
24:05이렇게 이런 정말 이 짧은 구간에서
24:10우리가 걸어주는 전압에
24:11절반 정도가 떨어진다
24:13라고 하는 거는
24:14많은 교과서에 쓰여져 있습니다
24:15그렇게 이제 뭐
24:17풀어봐도 그렇고 어쩌고 어쩌고 그렇대요
24:21그래서 실제로 얘네들이
24:23우리가 원하는
24:28만약에 여기 마이너스가 이렇게 걸려 있다고 한다면
24:30플러스 이온들이 이렇게 쭉 끌려올 텐데요
24:33대부분의 전압들이
24:35정말 원자층 가까운데 다 몰려 있어서
24:39거기서 다 떨어지니까
24:41나머지 영역에서는 사실 거의
24:45벌크 쪽에 있는 애들을 끌어올만한
24:48그런 드라이빙 보스는 거의 안 갖고 있다
24:52라고 보는 걸로 교과서 많이 설명하고 있어요
24:55이 안이 어떻게 생겼는지 사실 잘 모르니까
24:59제가 교과서대로만 설명하려고 하고 있습니다
25:02사실 이게 잘 이해가 안 돼요
25:06여기 뭐 10볼트를 걸어줘도
25:08겨우 이 한 10나노미터도 안 되는 곳에
25:125볼트가 다 떨어지고
25:14나머지에는 그나마 5볼트도
25:17나머지 이런 어떤 영역에 있고
25:19그럼 이 중간에는 아무 전압도 느껴지지 않는다
25:22이게 맞을까요?
25:26그러니까 예를 들어
25:29이게 이제 어느 정도의 전압일 때
25:31이런 얘기인 건지
25:32아니면 모든 전압에서 이런 건지
25:33교과서가 구별해 놓고 있지 않은데요
25:37만약에 이런 게 사실이라면
25:40전기용돈 같은 거 실험할 때도
25:43한 100볼트도 거는데
25:45그러면 물고기 같은 거
25:48시내가에 물에다가 그냥 넣었을 때
25:50물고기는 그 전극에 굉장히 가까이 있을 때만
25:55그 전기를 느낄 거 아니에요
25:58그럼 사람이 충분히 뒤에 있는 사람은
26:02별 어떤 뭐
26:04프로텍션하는 장화나 이런 걸 싣고 있지 않아도
26:08100볼트가 거의 느껴지지 않아야 될 거 같은데
26:13느껴지지 않아요 그죠? 그래서
26:15그런 거 같고 발전기 같고
26:17고기 잡으려고 하다가 다친 사람
26:20죽거나 하는 사람도 굉장히 많잖아요
26:23그쵸?
26:24anyway 뭐 그것까지 얘기할 건 아니고
26:26어쨌든지 간에 이제 이렇다
26:28라고 얘기를 하는데
26:30이제 지금 보시면
26:32앞서 본 것처럼
26:33뭐 예를 들어
26:34카파
26:35카파가 있고
26:37이제 카파 2 플러스가 이렇게 있는 상태에서
26:39전자가
26:39얘한테 뛰어가야만
26:41얘가
26:41와서 붙을 거 아니에요
26:42카파가
26:43돼서
26:44그런데
26:46그것도 웃긴 거 같아요
26:47그럼
26:49카파를
26:49전자를 얘한테 넘겨주는 순간
26:52걔는 원자가 됐는데
26:53원자가 왜
26:56굳이 여기 와서 붙어야만 되는 것인가
27:00카파 원자로 그냥 바닥에 떨어지면 안 되나
27:03이런 의심을 할 수 있다는 거죠
27:06그러니까 얘가
27:08그렇다면
27:09카파 2 플러스를 끌어당기는 데까지는
27:12여기 완전 붙어야만
27:15카파 이온이 여기 와서 붙고
27:18그래야만 전자가 넘어갈 수 있다
27:20이렇게 본다면 사실
27:22뭐 이래저래 다 명확한데
27:24그렇게 끌고 오는 것조차도 일종의
27:29저항처럼 느껴지지 않을까
27:33일렉트로략을 계속 이기면서 나와야 되니까
27:36그런 부분들을 얘기하는 겁니다
27:38그래서 얘가
27:40어떤
27:40전기화학 반응을 할 때는
27:43우리가 생각한 것 이상으로
27:46저항들이 좀 많을 수 있다
27:48이런 얘기들을
27:50지금부터 하고자 합니다
27:52그래서 이제 옴의 법칙
27:54우리가 이미 알고 있는 것들
27:56이게 이제 사실
27:56먼저 뭐 훨씬 더 먼저 얘기가 됐었고
28:00그 다음에 이제 DC
28:01이게 우리가 처음에 이제 에디슨이
28:04전기에 대한 연구를 많이 하면서도
28:08기본적으로는 다 DC로
28:09그죠
28:10그 다음에 이제 이렇게
28:11AC를 연구한 사람이 테슬러잖아요
28:15테슬러가 그렇게 이제 훌륭한 일을 했지만
28:18에디슨이 굉장히 많이 괴롭혔죠
28:20그래서
28:21그
28:23이런 교류는 쓸모가 없다
28:26이것 때문에 사람 다 죽는다
28:27어쩌고저쩌고
28:28음모론도 펴고
28:29뭐 이래저래 해서
28:30결국 테슬러가
28:32그
28:33뉴욕의 어느 작은 방에서 그냥
28:35쓸쓸히 죽음을 맞이하는데요
28:39뭐 이런 AC 개발한 거에 대해서
28:41특허료도 사실 에디슨이 처음에 줄 것처럼 하다가
28:45제가 안 주고 여러 가지
28:47굉장히 나쁜 아저씨였는데
28:50이런 AC에 대한 거랑
28:54DC랑 서로 다른 점이 있다고 합니다
28:57그게 이제 여기 이 슬라이드에
28:59표시되어 있는데요
29:01이 슬라이드는
29:03그
29:04유니스트에
29:08성모 교수님 거를 제가
29:10그대로 갖고 왔습니다
29:12성모 교수님께서
29:13그
29:14본인의 자료를
29:15그
29:16카피
29:17라프트 해서
29:18누구나 쓸 수 있게끔 공개를 하세요
29:24성모 교수님인데
29:26모현곤 교수님이십니다
29:29그래서 아무튼
29:31그 교수님에게도
29:32감사한 마음을
29:33얘기하면서
29:35같이 전달하겠습니다
29:37이게 이제 왼쪽에 보면
29:40DC에 대한 얘기가
29:41우리 일반적으로
29:42전기화기에서 쓰는 것들은
29:43대부분 다 DC에요
29:45AC는 거의 없습니다
29:47뭐 전착시킨다거나
29:49뭐 그 다음에
29:50태양전지를 만들거나
29:52배터리도
29:53사실
29:53DC죠
29:54배터리에서는
29:55언제
29:56교류로 뭘 나온다고
29:57하는 걸
29:58전 들어본 적이 없어요
30:00전극에서
30:00한쪽 전극에서만
30:01계속 나오잖아요
30:03그게 이제
30:03DC죠
30:04Direct Current
30:06여기서
30:06이제 기본적으로
30:07리지터는
30:08요렇게 그냥
30:10정이 돼요
30:10요렇게 요렇게
30:11그 다음 캐페시터는
30:13우리가 캐페시터
30:13요렇게 되어 있으면
30:14이 전자가 여기
30:15뛰어넘지 못하잖아요
30:16그러니까 인피네트입니다
30:17저항이
30:18그 다음에 인덕터는
30:20인덕터는
30:20인덕터라는 게 뭐예요
30:21인뉴스드 된
30:23일종의
30:25그
30:25리지스터에
30:26해당하는 거잖아요
30:28얘가
30:29다이렉트 커런트는
30:30처음에 한번
30:32시작할 때만
30:33전류차가 생기죠
30:35그 외에는
30:36똑같은 전류가
30:36계속 그렇기 때문에
30:37인뉴스드 된
30:39어쩌구가 없어요
30:40그거에 해당하는
30:41저항값이 없습니다
30:430입니다
30:45그런데
30:46AC는
30:46복잡해요
30:47이런 자세한 내용을
30:49알고 싶으면
30:49좀 전에 제가
30:50말씀한 교수님한테 가서
30:52여쭤보면 되고요
30:53여기서 제가 이제 얘기하려고
30:55하는 건 뭔가 하면
30:55일반
30:56리지스터 역시도
30:58교류에서는
31:00그러니까 우리
31:01고등학교 때
31:02중학교 때 보면
31:03전류가 이렇게
31:04흘려가려고 하면
31:05걔가 못 흘려
31:06못 흐르게끔 하는
31:07반대쪽으로
31:08전류가 생긴다
31:10라고 하는 거
31:10기억하시죠
31:11이 전류값은
31:12얘를 상수시키기 때문에
31:13그러니까
31:14리지스터가
31:16이렇게 갔다가
31:17이렇게 갔다가
31:18자꾸 이 방향을
31:19바꾸면
31:20거기에 맞춰서
31:21다시
31:21저항도
31:22이렇게 갔다가
31:23이렇게 갔다가
31:24하는
31:25나름대로의 저항들이
31:27생기게 됩니다
31:27그게 사실 여기
31:29인덕터에도 같이
31:30나오는 것들이잖아요
31:31얘가 이리 가려고 하면
31:32이렇게
31:34반대되는
31:35전류가 생긴다는 거
31:36이게 이제 인덕터고
31:37리지스터는
31:38얘가 이리 가려고 하면
31:39걔를 막고자 하는 거
31:41이렇게 가는 거
31:42또 막고자 하는 거
31:43그러니까 리지스터 자체는
31:45다이렉트 커런트에서
31:46오는 거랑 똑같은 것들이고요
31:48거기서 오는 얘네들
31:49이게 이제 인덕터가 되는 것들이고
31:52캐페시터 같은 경우도요
31:54얘가 사실
31:55깜짝 놀랄 일들을 합니다
31:56보세요
31:59제가 얘기한
32:01이런
32:02슈퍼 캐페시터
32:03캐페시터가
32:04있으면
32:05아까는
32:06다이렉트 커런트는
32:07한 방향으로만
32:07이렇게 가는 거니까
32:08이걸 뛰어 넘어야 되는데
32:10이 사이에
32:11공간이
32:13비어 있잖아요
32:13뛰어 넘어갈 수가 없습니다
32:15얘가
32:15아주 큰
32:17저항체로 작용을 하는데
32:18규류에서는
32:19달라요
32:20규류에서는
32:21얘가
32:22이 안에
32:23지금
32:24만약에
32:25플러스
32:26플러스
32:27마이너스
32:27바뀔 테니까
32:28전자를 이렇게
32:29보냈을 때는
32:30전자 표면에
32:31이렇게 쌓이고
32:32반대쪽에
32:32플러스 플러스 플러스
32:33플러스 쌓이죠
32:34그런 다음에
32:35이제 교류니까
32:36다시 반대로 가게 되면
32:38이거
32:39쭈루룩 다시
32:39그냥 원래대로 가서
32:40그러니까
32:41여기 쌓이는
32:43시간동안
32:43마치 전류가 계속
32:44흐르는 것처럼 보이기 때문에
32:47저항처럼
32:48느껴지지가
32:49않는 거예요
32:49여기가
32:50계속 왔다갔다 하니까
32:54그래서
32:55그 내용들이
32:56핵심으로
32:57작용을 해서
32:58임피던스에
33:00아주 큰
33:01역할을
33:01하게 되는데요
33:02우리가
33:03임피던스라고 하면
33:04이 다이렉트 커넌
33:05얘를 보는 것이
33:06아닙니다
33:07얘를 보는 겁니다
33:09그럼
33:10얘를 봐가지고
33:11도대체
33:12뭘 알고자 하는 건가
33:13그걸 이제
33:14지금부터 얘기하려고
33:15하는 거예요
33:16그래서
33:18기본적으로
33:19이제
33:19넌패러데익 리액션을
33:21갖고 있다
33:22넌패러데익
33:23이라고 하는 게 뭔가 하면
33:24전기화가
33:25사실 이런 말장난 때문에
33:26사실 약간 어려운 부분들이 있는데
33:28저는
33:29이제 뭐
33:29아주 기본적인
33:30원칙적인 내용들을
33:32강의하려고 하는 사람은 아니고
33:34그러니까
33:36전기화가
33:37아주 기본적인 거
33:38하는 사람들 보면
33:38정말
33:40액티버티 쓰고
33:40그
33:41농조도 그냥
33:42몰랄러티 이런 거 안 쓰고
33:43액티버티 쓰면서
33:45아이온엑 스트렝스니
33:46뭐 별거 별거 다
33:47고민해 가지고
33:47실험을 하잖아요
33:49그러니까
33:50이제 그런 건
33:51이제 못하겠고
33:51그 사람들이 하게 놔두고
33:53이제
33:55적어도 이제
33:56여기서 보면
33:56넌패러데익 이라든지
33:58뭐 이런 것들을
33:59나오면
33:59요거에 대한
34:00단어에 대한 정의들은
34:01좀 알고 있는 게
34:02좋을 것 같습니다
34:03그러니까
34:04패러데이 커런트라고 한다면
34:05패러데익 리액션
34:07이렇게 되어 있으면
34:08그건
34:08화학 반응을
34:09동반하는 것들입니다
34:12그러니까
34:12예를 들어
34:13배터리 같은 경우
34:14전자가
34:14그
34:15리튬에
34:16인터컬레이션 되거나
34:17리튬이
34:18리튬 영가로
34:19환원되거나
34:20이런 현상들이
34:21일어나죠
34:22그렇게 일어나는 것들에 대한
34:25전류의 변화값이 느껴진다면
34:27그거는
34:28패러데익 리액션이에요
34:30밑에 나오죠
34:32패러데익 리액션
34:33그러니까
34:33웬만한
34:34배터리에서
34:35또는
34:36뭐 태양전지
34:37뭐 등등
34:38이런 곳에서
34:39나타나는 것들은
34:40화학 반응을
34:41동반하는 경우가
34:42많기 때문에
34:43대부분
34:44패러데익 리액션입니다
34:46그러면
34:47뭐가
34:47넌패러데익 리액션인가
34:49조금 전에 본
34:50슈퍼 캐페시터
34:51또는
34:51캐페시터처럼
34:52생겨있는 것들이
34:53대부분
34:54넌패러데익 리액션입니다
34:55거기 전자가 매치잖아요
34:57하지만
34:58거기 아무런 반응도
34:59안 일어났어요
35:00그렇죠
35:01그런 경우에
35:03임피던스를 찍으면
35:04이렇게 나타난답니다
35:06요거는 제가
35:07잠시 후에
35:07다시 설명할 거예요
35:08그 다음에
35:10이제
35:11패러데익 리액션을
35:12나타낸 경우에는
35:13이렇게 나타난답니다
35:15하나 더 있는데요
35:17패러데익 리액션과
35:19디퓨전에 있는 경우
35:20예를 들어
35:21배터리 같은 경우
35:22배터리 전극이 있고
35:24걔네들이
35:25이제
35:26아
35:27아까도 보면
35:29전극이 이렇게 있는데
35:30예를 들어
35:31여기에 뭐
35:32아이언이 있고
35:34카파가 있어서
35:34카파2 플러스가
35:36쭉 밀려와야 된다
35:38라고 한다면
35:39얘네들이
35:40밀려오는 데까지는
35:42어느 정도는
35:43반응이 일어나겠죠
35:44패러데익 커런트가
35:45있을 겁니다
35:46그런데
35:48얘가
35:48계속 빨리빨리 여기까지
35:50오지는 못할 거 아니에요
35:51그러니까
35:53프리커시를 굉장히 높이거나
35:54또는 낮추면
35:56그 다음에
35:57얘가
35:58일종의 직류처럼
35:59연결돼서
36:00끌려오지 못하고
36:03원하는 속도만큼
36:04끌려오지 못하면
36:05결국 아무 반응도
36:06안 일어나는 것처럼 보이고
36:08그러면
36:09저항이 엄청나게
36:10큰 것처럼 보일 테니깐
36:11그런 것들이
36:12이제
36:13지버그라고 하는
36:14텀으로
36:15나타나게 됩니다
36:17이걸 이제
36:18상세하게
36:19나이키스트 플러스
36:20라고 하는 건데요
36:21나이키스트 플러스
36:22대해서 한번
36:22얘기를 해 볼게요
36:24이렇게
36:25리지스터
36:26하나밖에 없는 경우
36:27교류라고 했죠
36:28얘가
36:29전류가 이렇게 흐르거나
36:30또는 반대로
36:31이렇게 흐르거나
36:32할 때
36:33전자는
36:34얘를 반드시
36:35지나가야 되기 때문에
36:36얘는
36:37오른쪽에
36:38나타나는 것처럼
36:39임피던스를
36:40두 개로
36:41나눠놓으면
36:42허수로 나타나면
36:43얘는 그냥
36:44여기 오른쪽
36:45이렇게 나타나게끔
36:47사실 이제
36:48일종의 수학적인
36:49컨트롤을 하는 건데요
36:51얘가
36:52저항 하나밖에 없을 때는
36:53그 저항값이
36:54여기
36:55x축의
36:560점에 맞게끔
36:59표시된다
36:59라고 하는 겁니다
37:00그러니까
37:01교류를
37:02좀
37:03천천히 돌리건
37:04굉장히
37:05빨리 돌리건
37:06상관없이
37:07얘는 언제나
37:08얘를 지나가고
37:09얘밖에 없기 때문에
37:10얘가
37:11점으로 나타나게 됩니다
37:12그런데
37:14이제
37:14약간만 좀
37:15한번
37:16이렇게
37:17수퍼캐피시터가 있는 경우
37:18볼게요
37:20이 경우는
37:22이렇게
37:22표시된다고 하는데요
37:23처음에
37:25이제
37:25굉장히
37:26음
37:27낮은
37:31한번
37:32굉장히 좀
37:33빨리 부터
37:34돌려볼까요
37:35예를 들어
37:35임피던스를 굉장히
37:36교류를
37:37이렇게나
37:38이렇게나
37:38주파수를
37:39굉장히 빠르게 해가지고
37:41굉장히 빨리 하면
37:43어떻게 되는가
37:46그러면
37:47얘는 반드시
37:47지나가야 되는 거고
37:49굉장히 빠르면
37:50여기 들어갔다가
37:51여기 맺힌다
37:51그랬죠
37:52여기 맺혔다가
37:53또는 반대
37:54여기 좀 맺혀가지고
37:55더 이상 들어갈게 없을 때쯤 되면
37:58이거
37:58방향이 바뀌잖아요
37:59그래서 여기 맺혀있던
38:01이 플러스 전화들이
38:02다시 반대쪽으로 이동하고
38:03마이너스 전자들은
38:05반대쪽으로 다시 이동하고
38:06그러니까
38:08굉장히 빨리
38:09얘를
38:09이렇게 바꿔버리면
38:11전자가 여기 들어갔다가
38:13나왔다가
38:13하니까
38:14얘의 저항이
38:16아까 우리 직류에서는
38:17얘가 뭐였어요
38:19인피네티의 저항을
38:20나타낸다고 했는데
38:21저항처럼 안 느껴지는 겁니다
38:23그렇겠죠
38:26그래서
38:27저항처럼 안 느껴지다가
38:29얘가 이제
38:30느려지면
38:32느려지기 시작하면
38:33얘가 여기까지 와서 찾는데도
38:35그 다음에도 계속
38:37뭔가를 더 주니까
38:38안 흘러갈 거 아니에요
38:39그렇죠
38:41그러니까 엄청나게
38:43큰 저항이
38:44하나 더 느껴지겠죠
38:45그러니까
38:46굉장히 빠를 때는
38:48이 저항만 느낀다
38:49맞습니까
38:50그렇죠
38:51굉장히 빠를 때는
38:52앞에서 봤던
38:54이 저항만 느낀다
38:56그런데
38:57점점 천천히 돌릴수록
38:59얘가
39:00저항처럼
39:00느껴지기 시작하는 거예요
39:05알겠죠
39:06그래서
39:07그러니까
39:08이렇게 바뀐다
39:10라고 하는 겁니다
39:10얘가 이제
39:11임피던스 같은 경우는
39:13주파수를 계속 바뀌어요
39:14굉장히 뭐
39:15한 1MHz
39:16그러니까 1초에
39:17이 양의 음의
39:19이 교류 방향을
39:201초에 막
39:20만 번까지 돌립니다
39:23그렇게 한 다음에
39:24이제 결국은
39:25천천히
39:26그러니까
39:261초에 막
39:28한 번도 안 돌리기도 하고
39:30이래요
39:300.1Hz 이렇게 하면
39:32한 10초에 한 번 바꾸는 거죠
39:37그렇게 바꿨을 때는
39:38얘가 저항으로 나타나니까
39:42이제 두 개의
39:43그러니까 일반
39:44리지스턴스에 의해서
39:46나타나는 저항이
39:47여기 표시되고
39:48그 다음에
39:49얘에 의해서
39:49새로 추가되는 저항에 대한
39:51벡터 값이 더해져서
39:53얘가 이렇게
39:54올라가게 됩니다
39:55그러니까 여기
39:56이제 보통은
39:57날키스트 플라스를 할 때
39:58이제 어떤 식으로
39:59표시를 하냐면
39:59여기가
40:01하이 프리퀀시
40:03얘가
40:04로우 프리퀀시
40:07이렇게 표시를 해줍니다
40:09그래서
40:12하이 프리퀀시 일때
40:14요 점에 나타나는 거
40:15요거 뭐
40:16앞에서 보면
40:17리지스턴스 혼자 있을 때
40:19값이랑 같잖아요
40:21그러니까
40:22이게
40:23지금
40:24어떤 시스템에서
40:27리지스턴스와
40:28슈퍼 캐피스턴스
40:30캐피스턴스
40:31캐피스턴가
40:31그 시스템 안에
40:32같이 들어 있다고 한다면
40:36두 개의 저항을
40:37분리할 수가
40:38있게 되는 겁니다
40:39그렇죠
40:40지금 보세요
40:41얘가 요 리지스터
40:43처음에는
40:43요 두 개가
40:44리지스터와
40:45그다음에
40:47캐피스턴가
40:47두 개 연결되어 있는데
40:50리지스터 값이
40:51얼마인지
40:51캐피스턴 값이
40:52얼마인지
40:52우리가 모르잖아요
40:54근데 이제 전체적으로
40:56요 임피던스 값
40:57요 임피던스
40:58나이키스턴 플라스를
40:59찍어서
40:59요기 해당하는
41:01요 리얼 값
41:03요 상수 값이
41:03바로
41:04R 값에 해당한다
41:05라고
41:06이제 우리가
41:07알았으니까
41:07이제 분리가 됐죠
41:09R에 대한 저항이
41:11얼만지
41:12우리 슈퍼 캐피스턴 이거는
41:13그
41:13교류를 하는 것 때문에
41:16생긴 거니까
41:16우리가 적당히 조절하면 되는
41:19것들로
41:20이거에 대한 것들이
41:21우리가
41:22실험할 때
41:23직접적인 영향을
41:24미치진 않을 테니까
41:26음
41:27그래서 요 값을
41:28알아내는데
41:28굉장히 중요한
41:30그
41:31포커싱을 한다면
41:31이런 임피던스로
41:33교류법에 의해서
41:35찾아낼 수가 있습니다
41:37그런데
41:38실제로
41:39정교하게 나타나는
41:40그 전극 시스템은
41:41굉장히 복잡해요
41:43우리가 알고 있는 것보다
41:44훨씬 더 복잡한데
41:45지금 이제
41:46이렇게 두 개만 표시된 경우
41:48이렇게 세 개가 표시된 경우도
41:50있을 수 있다는 겁니다
41:51R1이 하나 있고
41:52그 다음에 이제
41:54그 안에
41:54또 직렬로 하나 더 연결되어 있는
41:57R2가 있으면서
41:58이 R2와
41:59병렬로 연결된
42:00캐피시터가
42:01또 이렇게 연결될 수 있는데
42:03이 경우가
42:04웬만한 우리가 보는 시스템의
42:06대부분이라고 합니다
42:08저도 이제 이런 시스템에 대한
42:11연구들을 직접적으로
42:12계속 하고 있지는 않아서
42:15어떤 시스템이
42:17이러냐
42:18저러냐
42:18라고 한다면
42:19앞에 다시
42:20돌아가 보면 될 것 같아요
42:21왜냐하면
42:22일반적으로
42:23전극이 있으면
42:24전극까지 오는
42:25이
42:26전자들은
42:27다 이
42:27리지스터
42:29R1 값들을
42:30갖고 오잖아요
42:31그 다음에 여기서 이제
42:32뛰어 넘어가는데
42:33여기가 이제
42:34스톤 레이어
42:34헤르몰질 레이어
42:35이런 데는 사실 여기가
42:37다
42:38캐피시터로 연결된다
42:40라고 얘기를 하거든요
42:41캐피시터
42:42그런데
42:43얘가 이런
42:44캐피시터만 있는게 아니라
42:45우리가 알고 있는
42:47어떤
42:47그
42:49액티브 이온들이 있는 거는
42:50그냥 바로 흘러
42:52흘러
42:52수도 있으니까
42:53여기
42:54이렇게
42:54바로 점핑하는
42:56얘가
42:57R2에 해당하고
42:58그 다음에 그거에 사실
42:59약간 병렬로 연결되어 있는 애들이
43:01캐피시턴스
43:03캐피시턴스
43:04이렇게 되는 거겠죠
43:04시리즈로 연결될 수도 있겠죠
43:07얘가 이걸 넘어가서
43:08다음 것들하고
43:09다시 시리즈로
43:09실제로는
43:11굉장히 복잡한 시스템이
43:14우리가
43:15보는 것들에
43:16연결되어 있을 수 있어서
43:18우리가 알고 있는
43:19이것만 갖고
43:20연결한다는 건
43:21굉장히 어렵고요
43:24그게
43:25그렇게 중요하다면
43:26사실
43:26그게 이제 어떤
43:27텀에 나타날 게
43:28틀림없으니까
43:30그것만 해주는
43:31어떤 소프트웨어들도 있어요
43:44이제 랜드
43:45랜드
43:46랜드
43:47랜드
43:47랜드
43:47랜드
44:01랜드
44:02지나가야 돼요. 얘를 지나지 않고 지나갈 수 있는 방법이 없잖아요 그 다음에 굉장히 빠르게 지금 왔어요
44:09빠르게 왔는데 얘가 이렇게 선택하는 게 빠를까요 이렇게 가는 게 빠를까요 얘는 저항이잖아요
44:17얘는 아까 저항이 아닌 것처럼 느껴졌어요 처음에 굉장히 빠를 때는 왜냐하면 여기 축전이 되니까
44:23전화가 여기 들어갈 수 있어요 그죠 못 들어가는 게 아니잖아요 저항이 아니니까 그래서 얘가 들어갈 수 있고 나올 수 있습니다
44:31그러니까 이 r2 값이 안 느껴져요 맞나요 r1은 반드시 지나가고 그 다음에 상대적으로 저항이 낮은 곳으로 가려고 하니까
44:41c 캐페시터 쪽으로 가게 되는 겁니다 그러니까 굉장히 빠른 영역에서는 r1 값만 나타날 거예요
44:50하이 프리퀀시 그럼 반대쪽이 로우 프리퀀시겠죠 그러면 이제 점점점점 아까도 얘기한 것처럼
45:00프리퀀시를 낮추면 더 오랜 기간 동안 머물게 되니깐 오랜 기간 동안 머물면 여기 벌써 찰 테니깐 그 다음에는 할 수
45:10없이
45:10r2 를 지나가야겠죠 그러니까 r2 가 조금 조금씩 나타날 겁니다 그 다음 매우 천천히 오게 되면 천천히 오게 되면 그
45:20다음에는 여기는 이제
45:21금방 다 차버릴 테니깐 그 다음에 우리 직류 그거는 직류에 가까운 게 되는 거잖아요 거의 직류가 돼 버렸잖아요 아주 느리게
45:28오면
45:28여기 다 차버렸으니까 얘가 그 다음부터는 이렇게 지나갈 수밖에 없어요 다
45:34그러니까 r1 과 r2 가 다 있는 값을 지나가겠죠 처음에 r1만 있다가 얘가 r1 플러스 r2 값이 여기 나타나겠죠
45:47그러니까 앞서 얘기한 것처럼 우리가 이런 시스템에서 r1 값과 r2 값
45:54서로 다른 저항들이 직렬로 연결되어 있을 때 그동안 dc 에서는 두 개를 구별해 낼 수 있는 방법이 없었는데 임피던스를 통하니깐
46:03이런
46:04캐페시터에 영향을 미쳐서 우리가 r1 과 r2 를 구별해 낼 수 있는 이런 툴이 되는 겁니다
46:12그러니까 실제로 앞서 보여드린 것 같은 전극 시스템에서는 이것보다도 훨씬 더 복잡한 시스템이 나와 있어서 임피던스를 찍으면 이렇게 안 나와요
46:20절대
46:21하지만 이론적으로는 이렇다는 얘기고 이것들이 이제 얼마나 찌그러지는가 그래서 페이지가 얼마나 바뀌는가 그래서 임피던스만 가지고 평생을
46:30연구하시는 분들이 많아요 이제 그런 분들의 도움을 받으면 되고 우리는 이제 기껏해야 이렇게 나오면
46:38이런 전 저항값들을 분해해 내고 랜드서킷 이라고 하는 것들이 있어서 그것들을 잘 적용하면 내 모델이 어떤 경우에 해당하는 것인가를
46:52소프트웨어가 찾아줄 수도 있습니다 근데 그 찾는 과정에서 처음에는 자기가 이제 많은 시스템을 한 것에
47:00대해서는 좀 익숙해질 수 있지만 서면 좀 전문가의 도움을 받아서 랜드서킷을 찾고 그 랜드서킷을 잘 좀 바꿔가면서 본인 거에 정확하게
47:13맞는 그런 시스템을 찾아내면 실험하는데 훨씬 더 이해도가 높아질 수 있겠죠
47:20그래서 임피던스는 솔라셀을 찍으면 왼쪽과 같은 형태로 나타나고요 그래서 랜드서킷도 이렇게 쭉 나타나고 있는데요
47:28캐페시터들이 연결되어 있고 그 다음에 이제 뭐 이런 저항들이 쭉 있고 하니까 그 다음에 뭐 지버그가 없지 않아 있는 있는데도
47:39불구하고
47:40얘네들이 이제 표시가 안 되는데 반해서 지금 ELDC 일렉트로케미칼 캐페시터 같은 경우
47:50엘렉트릭 더블 레이어 캐페시터인 거죠 이렇게 만들어지는 경우는 보면 그 저항들로 나타나기 때문에
47:59디퓨전에 위한
48:02지버그가 항상 나타나게 됩니다
48:07그러니까 어드벤티지와 디스 어드벤티지 뭐 명확해요
48:11그 A 디렉트 커렌트가 DC 레지스턴스를 분리해 내는 이런 것들이 있고
48:18그 다음에 이제 넌 디스트럭티브 그거를 망가뜨리지 않아요
48:22예를 들어 내가 배터리를 하나 갖고 있다 라고 한다면 그 배터리를 굳이 망가뜨려서 안에 뜯어보고 하지 않고도 전국 연결해서 그냥
48:31실험하면 되는 거니까
48:32실제로 이 임피던스 측정은 지금도 우리 뭐 전기차 많이 판매되고 있잖아요
48:37돌아다니고 있는데 이 전기차에서 어떤 셀이 망가졌는지를 찾아낼 때도 이런 임피던스 법을 씁니다
48:45안에 다른 것들과 다른 저항을 갖고 있다거나 또는 숱이 나서 굉장히 저항이 났다거나 이러면 그 전제는 위험한 거잖아요
48:54그걸 꼭 써보지 않아도 임피던스를 찍으면 얘가 잘못된 것들인지 아닌 것들인지를 찾아낼 수 있습니다
49:01반면에 좀 모호해요 이것들을 해석하는 데 있어서 제가 보여드린 것과 같이 굉장히 점으로 나오거나 선으로 나오거나 반원으로 딱 나오면 좋지만
49:11굉장히 뭐 아까 얘기한 것처럼 전국 안에 보면 그 더블 레이어 캐페시터가 존재하고 그 다음에 쇼컷도 존재하고
49:21뭐 잘 만든 것도 있고 못 만든 것도 있고 하니까 굉장히 뭐 다양한 시스템을 갖게 되는데
49:26그런 것들을 전부 다 해석해 내는 것들은 쉬운 것이 아닙니다
49:31그리고 뭐 각각의 셀들은 고위의 어떤 특성들을 갖고 있는데
49:37너무 일반화 시켜 가지고 딱 뽑아내는 것들은 좀 어려울 수도 있고
49:41그 다음에 이제 이런 것처럼
49:44이퀴벌런트 서킷 찾는 것도 랜드 서킷 찾는 것도 굉장히 어렵다
49:48그러니까 이게 사실 전기학 뿐만 아니라 뭐 다른 과목도 계속 그렇잖아요
49:54앞에 또 오늘 얘기하는 세마이컨덕터에 대한 시어리 역시 마찬가지로
49:59마치 예외가 하나도 없을 것처럼 이것저것 주저리 주저리 다 설명해 놨지만
50:03마지막에 가서는 뭐 다 모르겠다
50:08이렇게 얘기를 해버리니까 사실 좀 허무하기도 한데
50:12그러니까 그래서 한 개만 가지고 분석을 하는 건 아니고
50:16여러 가지 뭐 임피던스도 찍고 뭐도 찍고 이것저것 다 해가지고
50:20그렇게 해야만 이제 믿음이 가겠죠
50:25그래서 오늘 아주 복잡한 내용들에 까지는 얘기하지 못했고요
50:31임피던스랑 그 다음에 세마이컨덕터가 전극으로 사용되었을 때
50:36일렉트로라이스의 컨택에서 어떻게 밴드밴딩이 일어나고
50:40또 전자가 어떻게 흘러가는지에 대한 기본 이해를 돕기 위한 설명을 드렸습니다
50:47예 수고했습니다
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