공학일반 리버스 엔지니어링 프로젝트

공학일반
안김이권의 노트북 분해

노트북을 직접 분해하여 CPU·RAM·SSD·디스플레이 등
핵심 부품의 구조와 작동 원리를 탐구하는 프로젝트

프로젝트 살펴보기

About

프로젝트 개요

우리 주변에서 매일 사용하는 노트북. 하지만 그 안에 무엇이 들어있는지 제대로 아는 사람은 많지 않습니다. 이 프로젝트는 노트북을 직접 분해해 CPU, RAM, SSD, 디스플레이 등 핵심 부품을 눈으로 확인하고 각각의 기능과 동작 원리를 탐구합니다.

단순한 분해를 넘어 부품의 제조 과정, 전기적 원리, 상호 연결 방식까지 깊이 이해하는 것을 목표로 합니다.

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👥

조원 소개

6조 안상완 김준근 이지훈 권영민

💻

제품 소개

분해 대상 노트북의 전반적인 사양과 특징을 살펴보세요.

⚙️

작동 원리

부품들이 어떻게 연결되고 협력하여 동작하는지 단계별로 설명합니다.

📋

부품 설명

각 부품의 기능·동작 원리·제조 과정을 사진과 함께 자세히 설명합니다.

🔩

수학과 과학원리

CPU · RAM · SSD · 디스플레이 등 주요 부품 소개합니다.

Team Members

조원 소개

MEMBER 01

김준근

피들 궁 사용 가능

안녕하세요 김준근 입니다.

분해 구경 발표 웹사이트 제작 응원/멘탈 관리

MEMBER 02

안상완

기계공 3차 전직 완료

3차전직이 끝난 고인물,뉴비 햝기 좋아

발표 노트북 분해 웹사이트 제작 대나무 헬리콥터

MEMBER 03

이지훈

합기도

제빠른 달리기 실력만큼 자료 조사 속도도 빠르다...>>

그건 제 잔상 입니다. 달려라 하니 이김 자료조사

MEMBER 04

권영민

분해 미치광이

그저 분해가 즐거운 자

노트북 분해 분해 사이쿄~! 초코파이 좋아 자료조사

Product

제품 소개

Our Product

삼성 SENS
NT200B5B-DE2/R

삼성 SENS NT200B5B-DE2/R은 2012년 전후 판매된 NT200B5B 계열의 15.6형 업무용 노트북입니다. 문서 작업과 사무 환경을 염두에 둔 모델로, 숫자 키패드와 유선 LAN, HDMI, D-SUB 등 다양한 입출력 포트를 갖추고 있습니다.

제조사: 삼성전자 모델명: NT200B5B-DE2/R 제품군: Samsung SENS NT200B5B 화면: 15.6형 LCD CPU: 2세대 Intel Core i5 계열 그래픽: NVIDIA NVS 4200M 계열 구성 사례 확인 메모리: DDR3 SO-DIMM 방식 저장장치: 2.5인치 SATA HDD/SSD 장착 구조 입출력: HDMI, D-SUB, 유선 LAN, USB, ODD, 카드 리더기

이 모델은 최신 초경량 노트북과 달리 내부 접근성이 좋은 편이라 RAM과 2.5인치 저장장치의 구조를 확인하기 쉽고, 구형 비즈니스 노트북의 부품 배치를 살펴보기에 적합합니다.

분해 전 전체 모습 권장

Science & Math

부품 속 과학 원리

Core Principles

부품을 관통하는 핵심 과학·수학 원리

컴퓨터 부품의 겉모습을 넘어, 그 바탕이 되는 양자역학·전자기학·이산수학의 세계를 탐구합니다.

cpu.jpg 업로드 CPU

PART 01

CPU — 불 대수 & 트랜지스터 물리학

CPU의 언어는 0과 1뿐입니다. 조지 불이 고안한 불 대수(Boolean Algebra)로 모든 연산을 AND·OR·NOT 조합으로 처리하며, 물리적으로는 MOSFET 트랜지스터가 전압으로 전류의 흐름을 제어하는 스위치 역할을 합니다.

I_D = ½ · μ_nC_ox(W/L)(V_GS − V_TH)²

PART 02

RAM (앞면) — 정전용량 & 전하 저장

DRAM의 기본 단위는 트랜지스터 1개 + 커패시터 1개(1T1C 구조)입니다. 커패시터에 전하가 차 있으면 1, 비어 있으면 0으로 인식합니다. 저장되는 전하량은 Q = C · V 관계를 따릅니다.

SO-DIMM DDR3 / 노트북용 · 전하 기반 1비트 저장

RAM 반대면

PART 03

RAM (뒷면) — RC 시정수 & 지수 감소

커패시터에는 미세한 누설 전류가 발생해 전압이 지수적으로 감소합니다. 전원이 꺼지면 데이터가 사라지는 이유이며, 이 때문에 수십 ms마다 리프레시(Refresh) 작업으로 전하를 재충전해야 합니다.

V(t) = V₀ · e^−t/RC

PART 04

SSD — 양자 터널링(Quantum Tunneling)

SSD 셀은 절연체 벽으로 둘러싸여 있어 고전 물리학으론 전자가 통과 불가합니다. 하지만 강한 전압을 걸면 파울러-노르트하임 터널링으로 전자가 벽을 뚫고 들어가 데이터를 영구 기록합니다. 전원이 꺼진 상태에선 전자가 빠져나오지 못해 데이터가 보존됩니다.

J ∝ E² · exp(−β/E)

PART 05

LCD (전면) — 빛의 편광 & 말뤼스의 법칙

앞뒤 편광판이 수직 교차로 배치돼 기본적으로 빛을 차단합니다. 그 사이 액정에 전압을 가하면 분자가 비틀어지며 빛의 진동 방향을 90° 꺾어 빛을 통과시킵니다. 전압 세기로 각도 θ를 조절해 명암을 제어합니다.

I = I₀ · cos²θ (말뤼스의 법칙)

PART 06

LCD (분해) — 다층 광학 구조

유리 패널·편광 필름·액정층·확산 시트·도광판·반사 시트까지 여러 광학 층이 협력하여 백라이트 빛을 균일하게 퍼뜨리고, 액정과 편광판이 수백만 픽셀의 색과 명암을 cos²θ 비율로 정밀하게 제어합니다.

다층 구조 / 도광판·확산시트·반사시트 포함

Detail

부품 설명

Specifications

상세 부품 설명

각 부품의 기능과 역할, 동작 원리, 제조 과정을 사진과 함께 설명합니다.

CPU

컴퓨터의 두뇌 역할, 트랜지스터 동작, 제조 과정을 한 페이지에서 확인합니다.

CPU 페이지로 이동

RAM

작업용 메모리의 역할, 전하 저장 방식, 휘발성 구조를 따로 정리했습니다.

RAM 페이지로 이동

SSD

장기 저장 장치의 역할, NAND Flash 동작, 저장 원리를 별도 페이지로 분리했습니다.

SSD 페이지로 이동

LCD

화면 출력 장치의 역할, 액정 동작 원리, 분해된 층별 구조를 따로 볼 수 있습니다.

LCD 페이지로 이동

01

CPU (중앙처리장치)

기능과 역할

컴퓨터의 '두뇌'입니다. 마우스 클릭부터 복잡한 3D 게임 연산, 운영체제 구동 등 컴퓨터에서 일어나는 모든 계산과 명령을 내리는 총사령관 역할을 합니다.

동작 원리

내부에는 수십억 개의 '트랜지스터'라는 미세한 스위치가 있습니다. 이 스위치들이 전기를 통하게 하거나(1) 통하지 않게 하면서(0) 빛의 속도로 논리 연산을 수행합니다. 명령어를 가져와서(Fetch) → 해석하고(Decode) → 실행하는(Execute) 과정을 끊임없이 반복합니다.

제조 과정

1모래에서 추출한 규소(실리콘)를 정제하여 둥근 웨이퍼를 만듭니다.

2빛을 쏘아 미세한 회로 밑그림을 그리는 노광 공정(포토리소그래피)을 거칩니다.

3불필요한 부분을 깎아내고(식각) 구리 선을 연결해 수십억 개의 회로를 완성합니다.

4웨이퍼를 잘라내어 기판 위에 올리고, 연결될 수 있도록 금색 핀을 달아 패키징합니다.

소켓: 핀 방식 재질: 실리콘 다이 공정: 포토리소그래피 연결: 금색 핀

02

RAM (메모리)

기능과 역할

컴퓨터의 '작업용 책상(단기 기억)'입니다. CPU가 당장 처리해야 할 데이터나 실행 중인 프로그램(켜놓은 인터넷 창, 게임 데이터 등)을 임시로 올려두는 빠르고 넓은 공간입니다.

동작 원리

전기를 담는 '커패시터(축전기)'라는 미세한 물통에 전자가 채워져 있으면 '1', 비워져 있으면 '0'으로 데이터를 저장합니다. 물통에 구멍이 뚫려 전자가 새어나가기 때문에 1초에 수백 번씩 전기를 다시 채워줘야(리프레시) 합니다. 전원을 끄면 데이터가 모두 사라지는 휘발성을 가집니다.

제조 과정

1CPU와 비슷하게 웨이퍼에 메모리 반도체 칩(검은색 네모난 칩들)을 만듭니다.

2가늘고 긴 초록색 인쇄회로기판(PCB) 위에 칩들을 납땜하여 부착합니다.

3노트북에 꽂을 수 있도록 금색 단자(엣지 커넥터)를 만들어 완성합니다.

규격: SO-DIMM DDR3 용도: 노트북 전용 특성: 휘발성 기판: 초록 PCB

03

SSD (솔리드 스테이트 드라이브)

SSD 내부 기판

기능과 역할

컴퓨터의 '책장 또는 창고(장기 기억)'입니다. 윈도우 같은 운영체제나 사진, 영상, 게임 등을 전원이 꺼져도 지워지지 않게 영구적으로 보관합니다. 과거의 HDD를 대체하는 빠른 저장 장치입니다.

동작 원리

내부에 '낸드 플래시(NAND Flash)'라는 메모리 반도체가 들어있습니다. 반도체 안의 '플로팅 게이트'라는 절연된 방에 강한 전압으로 전자를 억지로 밀어 넣어 가둬둡니다. 방이 단단히 밀폐되어 전원을 꺼도 전자가 도망가지 못해 데이터가 보존됩니다.

제조 과정

1수십~수백 층으로 회로를 아파트처럼 쌓는 3D 낸드 공정으로 저장 칩을 만듭니다.

2저장 칩과 데이터 교통정리를 하는 '컨트롤러' 칩을 기판에 조립합니다.

3외부 충격으로부터 보호하기 위해 플라스틱·금속 케이스(Kingchuxing)를 덮습니다.

규격: 2.5인치 SATA 저장 방식: NAND Flash 특성: 비휘발성 제조사: Kingchuxing

04

디스플레이 (LCD 화면)

기능과 역할

컴퓨터가 처리한 정보를 눈으로 볼 수 있게 '시각화'해 주는 출력 장치입니다. 분해 사진은 LCD의 층별 구조를 교과서처럼 선명하게 보여줍니다.

동작 원리

① 뒤에서 백라이트(LED)가 항상 하얀 빛을 쏘아줍니다.
② 각 픽셀(점)에 빨강·초록·파랑(RGB) 필터가 있습니다.
③ 전기 신호를 주면 액정 분자들이 블라인드처럼 방향을 틀어 빛의 투과량을 조절합니다.
④ 이 빛의 조합으로 수백만 가지 색을 만들어냅니다.

층별 구조 (분해 사진 기준)

①유리 패널 — 두 장의 얇은 유리 사이에 TFT 회로와 액정을 주입·밀봉, 편광 필름 부착

②도광판 — LED 빛을 화면 전체로 고르게 퍼뜨리는 투명 아크릴 판

③반사 시트 — 빛이 뒤로 새지 않도록 막아 효율을 높임

④확산 시트 — 빛을 부드럽게 섞어 균일한 밝기 확보

⑤모든 층을 얇은 베젤과 금속 프레임으로 꽉 묶어 조립

방식: LCD (TFT) 백라이트: LED 색 구현: RGB 필터 구조: 다층 시트

Component Detail