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연료전지의 작동 온도에 따른 재료 열화 메커니즘
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.연료전지는 고온에서 작동 시 전극과 전해질의 열화가 발생할 수 있습니다. 고온은 재료의 화학적 반응성을 증가시키고 전극 물질이 산화되거나 전해질의 내구성이 떨어질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 내열성과 내산화성이 뛰어난 세라믹 소재나 내구성이 향상된 고온 내구성 전해질을 사용하는 기술이 개발되고 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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철강의 고온 산화와 내산화성을 개선하기 위한 합금 설계가 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.철강의 고온 산화와 내산화성을 개선하기 위해서는 크롬 알루미늄 실리콘 등의 산화 보호층을 형성하는 원소를 첨가하는 합금 설계가 중요합니다. 크롬이나 알루미늄은 표면에 얇고 치밀한 산화막을 형성하여 내부 금속의 산화를 방지하며 실리콘은 산화막의 밀도를 증가시켜 보호 효과를 높입니다. 또한 희토류 금속등을 소량 첨가하면 산화막의 부착력을 향상시켜 장시간 고온에서도 안정적인 내산화성을 유지할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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탄소 포집 기술은 어떤 원리로 작동하는 것인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.탄소 포집 기술은 대기 중 또는 산업 공정에서 배출되는 이산화탄소를 포집하여 저장하거나 활용하는 기술입니다. 주로 흡수제나 흡착제를 이용해 CO₂를 선택적으로 포집한 후 압축하여 지하 저장소에 주입하거나 다른 화학 공정에 활용합니다
학문 / 전기·전자
25.02.27
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인공 다이아몬드와 천연 다이아몬드의 차이점
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.인공 다이아몬드와 천연 다이아몬드는 화학적 조성이 동일하지만 생성 과정과 불순물 차이가 있습니다. 인공 다이아몬드는 고온고압 방식이나 화학기상증착 방식으로 짧은 시간 내에 생성되며 천연 다이아몬드는 지각 깊은 곳에서 수억 년에 걸쳐 자연적으로 형성됩니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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전기차의 충전이 환경에 미치는 영향은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기차는 주행 중 배출가스가 없지만 충전 전력을 생산하는 과정에서 석탄 가스 발전을 사용할 경우 탄소 배출이 발생할 수 있습니다. 또한 전기차 배터리 제조 과정에서 리튬 코발트 등의 채굴과 정제 과정이 환경에 부담을 줄 수 있습니다 하지만 재생에너지 활용이 증가하고 배터리 재활용 기술이 발전하면 장기적으로 내연기관 차량보다 친환경적인 선택이 될 가능성이 큽니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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누전차단기에 대해서 디테일하게 설명해주실분
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.누전차단기는 전기 회로에서 누전이 발생할 경우 전원을 차단하여 감전 사고와 화재를 예방하는 장치입니다. 전선의 위상과 중성선 간 전류 차이를 감지하여 일정 수준 이상의 누전이 발생하면 즉시 작동합니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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전기차의 배터리는 얼마나 지속 가능한가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기차 배터리의 수명은 일반적으로 8~15년 또는 15~30만 km 정도로 예상되며, 이는 배터리 관리 시스템 충·방전 패턴 온도 조건등에 따라 달라집니다. 대부분의 제조사는 배터리 용량이 70~80% 이하로 감소하는 시점을 수명의 기준으로 삼으며 완전 방전과 과충전을 피하고 적절한 충전 습관을 유지하면 배터리 성능을 더욱 오래 유지할 수 있습니다. 최신 배터리 기술 개발로 더 긴 수명과 빠른 충전 속도가 가능해지고 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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생체 재료가 인체와 어떻게 호환이 되나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.생체 재료는 인체 내에서 거부반응을 최소화하도록 설계되며 주로 생체적합성이 높은 소재를 사용합니다. 하지만 일부 재료는 면역 반응이나 염증을 유발할 수 있어 표면 코팅 화학적 처리 특수 합금 설계 등을 통해 거부반응을 줄입니다
학문 / 재료공학
25.02.27
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유기화합물과 무기 화합물의 가장 큰 차이점
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.유기 화합물은 주로 탄소를 포함하며 수소, 산소, 질소 등과 결합하여 생명체와 관련된 물질을 형성합니다. 반면 무기 화합물은 탄소를 기본 골격으로 하지 않으며 금속 세라믹 반도체 등과 관련된 재료로 구성됩니다. 따라서 유기 화합물은 가벼우며 반응성이 높은 편이고 무기 화합물은 내구성이 강하고 고온·고강도 특성을 가집니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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2D 재료의 특성과 활용 가능성은??
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.그래핀은 단층 탄소 원자로 이루어진 2D 구조로 고강도 높은 전기·열 전도성 유연성 등의 특성을 가집니다. 이러한 특성 덕분에 초고속 반도체 고효율 배터리 플렉서블 디스플레이 바이오 센서 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 큽니다. 하지만 생산 비용과 대량 합성 기술의 한계가 있어 실용화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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