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에너지 저장 장치인 슈퍼커패시터가 리튬이온 배터리와 비교할 때 장단점이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.슈퍼커패시터는 리튬이온 배터리보다 빠른 충방전 속도와 긴 수명을 자랑하지만 에너지 밀도가 낮아 동일한 크기에서 저장할 수 있는 에너지가 적습니다. 반면 리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도를 제공해 장기간 사용이 가능하지만 충방전 속도가 상대적으로 느리고 수명이 짧은 단점이 있습니다. 따라서 두 장치는 각각 빠른 에너지 공급이 중요한 경우와 긴 시간 동안 안정적인 에너지 공급이 필요한 경우에 따라 선택적으로 사용됩니다.
학문 / 전기·전자
25.02.23
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고온에서 유리의 열적 안정성을 높이는 첨가제에는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고온에서 유리의 열적 안정성을 높이기 위해 사용되는 첨가제에는 보통 산화알루미늄 산화바륨 산화칼슘 등이 있습니다. 이러한 첨가제는 유리의 결정 구조를 안정화시키고 열 팽창 계수를 조절하여 높은 온도에서 변형이나 파손을 방지하는 역할을 합니다. 원리는 첨가제가 유리의 격자 구조를 강화시켜 고온에서의 열적 충격에 대한 내성을 높여주는 것입니다.
학문 / 재료공학
25.02.23
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전류가 흐를 때 발생하는 열이 전자기학에서 어떻게 해석되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전류가 흐를 때 발생하는 열은 주로 줄이라고 불리며 전류가 도체 내의 전자를 이동시킬 때 전자들이 원자와 충돌하여 에너지가 열로 변환됩니다.이를 활용하는 기술로는 전자기기나 전기모터의 냉각 시스템 히터와 같은 열을 이용한 장치들이 있으며 전력 관리와 효율성 향상을 위해 중요한 역할을 합니다.
학문 / 전기·전자
25.02.23
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전기차와 내연기관차의 배터리 차이점
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기차의 배터리는 차량의 동력을 모두 공급하는 핵심 부품으로 대용량 리튬이온 배터리가 사용되어 장거리 주행이 가능합니다. 반면 내연기관 차량의 배터리는 주로 시동을 거는 역할을 하며 차량의 엔진과 구동 시스템은 연료를 통해 작동합니다. 전기차는 배터리 외에도 충전 인프라와 전기 모터로 동력을 얻는 반면 내연기관 차량은 연료를 태워 엔진을 구동하는 차이점이 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.02.23
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탄소배출을 줄이기 위해 탄소 포집 및 저장 기술을 통한 적용 분야에 대해
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.탄소 포집 및 저장 기술은 시멘트 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 대기 중으로 방출되지 않도록 저장하는 방식입니다. 시멘트 생산 공정에서 이 기술을 적용하면 고온에서의 석회석 분해와 같은 화학 반응에서 발생하는 CO₂를 포집하고 이를 지하에 저장하거나 재활용할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.23
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다리를 건설할 때 사용되는 주요 재료는?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.다리 건설 시 주요 재료로는 강철 콘크리트 프리스트레스 콘크리트 그리고 합성 재료들이 활용됩니다. 강철은 높은 인장 강도와 유연성을 제공하여 다리 구조의 안전성을 높이며 콘크리트는 압축 강도가 뛰어나 기초와 교각을 강화하는 데 사용됩니다. 또한 프리스트레스 콘크리트는 압축력에 강해 큰 하중을 견디는 데 유리하며 합성 재료는 내구성과 경량성을 더하여 구조물의 효율성을 높이는 역할을 합니다.
학문 / 재료공학
25.02.23
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반도체의 점이온화 현상 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.반도체에서 점이온화 현상은 고전압이나 고전류에서 전자나 구멍이 결합해 이온화되어 전기적 특성을 변화시키는 현상입니다 이 현상은 전류의 흐름에 저항을 증가시키고 반도체의 전도도 및 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있습니다. 점이온화 현상을 개선하려면 반도체 재료의 순도를 높이거나 고온에서의 안정성을 향상시키는 기술을 적용하여 이온화 현상을 줄일 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.02.23
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전기-자기 혼합 효과에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기장과 자기장이 동시에 작용하는 환경에서 발생하는 전기 자기 혼합 효과는 전자기파나 전자기 유도 현상으로 나타납니다. 전기장과 자기장이 상호작용하며 전자기파는 정보 전송 에너지 전달 등에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 현상은 무선통신 레이더 전자기 차폐와 같은 다양한 분야에서 활용되며 전자기 유도 현상은 전기 모터나 발전기 등의 동작 원리에도 적용됩니다.
학문 / 전기·전자
25.02.23
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유리의 내충격성을 높이기 위한 소재 변경이나 처리에는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.유리의 내충격성을 높이는 방법으로는 화학적 강화와 열처리 강화가 있습니다. 화학적 강화는 유리 표면의 작은 이온을 큰 이온으로 치환하여 압축 응력을 증가시키는 방식이며 열처리 강화는 유리를 고온에서 가열한 후 급냉하여 표면에 압축 응력을 부여하는 원리입니다. 이러한 처리를 통해 유리의 인성과 충격 저항이 증가하며 특히 강화유리는 깨질 경우 작은 조각으로 부서져 안전성을 높이는 효과가 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.23
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반도체를 활용한 태양 전지의 효율성을 높이기 위한 최신 기술이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.태양전지의 효율을 높이기 위한 최신 기술로는 페로브스카이트 태양전지 양자점 태양전지 그리고 이중접합 다중접합 기술이 주목받고 있습니다. 특히 페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 기반 태양전지보다 제조 비용이 낮고 높은 광흡수율을 가지며 다중접합 기술을 적용하면 40% 이상의 효율도 기대할 수 있습니다. 이러한 기술들이 상용화되면 태양광 발전의 효율이 획기적으로 향상되어 재생에너지 보급이 가속화될 가능성이 큽니다.
학문 / 전기·전자
25.02.23
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