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그래핀은 강철보다 강하면서도 유연하고 전기가 잘 통하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.그래핀은 탄소 원자가 육각형 패턴으로 배열된 2차원 구조를 가지고 있습니다 각 탄소 원자는 세 개의 결합을 형성하고 나머지 전자는 자유롭게 이동할 수 있어 전도성이 뛰어납니다 이 구조 덕분에 그래핀은 매우 얇지만 강도와 전기적 열적 특성이 우수한 물질로 알려져 있습니다
학문 / 재료공학
25.02.10
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형상기억합금을 응용하고 있는 대표적인 분야는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.형상기억합금은 열이나 전기적 자극에 의해 변형된 상태에서 원래의 형태로 돌아가는 성질을 가지고 있습니다 이 원리는 합금이 특정 온도에서 결정 구조가 변하며 변형된 형태에서 열을 가하면 원래 구조로 회복되는 특성에 기반합니다 일상 적인 예료는 안경 다리나 의족 그리고 자동차의 자동화 시스템에 적용된 기술이 있으며 이런 제품들은 일상생활에서 형상기억합금을 활용한 대표적인 사례로 볼 수 있습니다
학문 / 재료공학
25.02.10
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최초로 개발된 형상기억합금은 무읫인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.최초로 개발된 형상기업합금은 니켈 티타늄 합금으로 1960년대 미국 해군 연구소에서 우연히 발견되었습니다 연구자들이 합금의 특성을 조사하던중 변형된 금속이 열을 가하면 원래 형태로 복원되는 효과를 발견하여 본격적인 연구가 진행되었습니다. 형상기억합금은 항공우주, 의료, 로봇 공학 등에서 자동 복원 및 응답형 소재로 활용하기 위해 개발되었으며 이후 다양한 합금 조합이 연구되었습니다.
학문 / 재료공학
25.02.10
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형광 물질은 빛을 받은 후에도 일정 시간 동안 빛을 낼 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.형광 스티커와 야광 시계는 광흡수 및 방출 원리를 이용하는데 형광 물질은 빛을 흡수한 후 즉시 에너지르 방출하여 빛을 내는 반면 야광물질은 흡수한 빛의 에너지를 저장했다가 천천히 방출합니다 형광은 빛이 있을 때만 발광하지만 야광은 어두운 환경에서도 일정 시간 동안 자체적으로 빛을 내는 특징이 있습니다 이러한 차이는 물질 내부의 전자 에너지 준위 변화에 의해 발생하며 야광 물질은 전자가 높은 에너지 상태에 머물렀다가 점진적으로 에너지를 방출하면서 발광하게 됩니다.
학문 / 재료공학
25.02.10
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방탄 유리는 일반 유리보다 충격에 강한지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.방탄 유리는 일반 유리와 폴리카보네이트 또는 풀리비닐부틸랄 필름을 여러 겹 적층하여 충격을 흡수하고 분산시키는 구조를 가집니다 일반 유리는 깨질 때 파편이 튀지만 방탄 유리는 각 층이 충격을 단계적으로 흡수하면서 균열이 퍼지는 것을 막아 파괴를 지연시킵니다. 이러한 다층 구조 덕분에 총알이나 강한 충격에도 쉽게 깨지지 않고 보호 기능을 유지할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.10
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보조배터리 충전다되면 알아서 전력 끊나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.대보분의 보조배터리는 과충전 방지 회로가 내장되어 있어 완전히 충전되면 자동으로 전력 공급을 차단하거나 미세한 전류만 흐르게 조절합니다 하지만 저품질 제품이나 오래된 배터리는 과충전으로 인해 발열 및 성능 저하가 발생할 수 있으므로 장시간 꽂아 두는 것은 권장되지 않습니다 안전을 위해 완충 후에는 가능한 한 빨리 분리하는 것이 좋으며 인증된 제품(KC, CE, UL 등)을 사용하는 것이 중요합니다.
학문 / 전기·전자
25.02.10
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탄소 중립 시대를 대비한 친환경 바이오 소재 개발의 주요 과제와 해결 방안은 무엇인가요???
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.친환경 바이오 소재 개발의 주요 과제는 생산 비용 점감 기계적 강도 및 내구성 향상 대량 생산 기술 확보입니다 이를 해겨랗기 위해 유전자 변형 미생물을 활용한 생산 효율 증대 나노기술을 접목한 강도 개선 기존 플라스틱 제조 고정과의 호환성 확보 등이 연구되고 있습니다 바이오 소재가 기존 화석 기반 소재와 경쟁력을 갖추려면 가격 경쟁력을 높이고 생분해성·탄소 배출 저감 효과 등을 강조하여 환경 규제 및 지속 가능성 중심의 시장 변화를 주도하는 전략이 필요합니다.
학문 / 재료공학
25.02.10
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반도체가 잡아 먹는 전기는 어느정도 인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.비트코인 채굴에 사용되는 반도체 특히 ASIC(특수 목적 집적 회로) 채굴기는 매우 높은 연산 성능을 요구하며 기기당 수백에서 수천 와트(W)의 전력을 소비합니다. 전 세계 비트코인 네트워크의 총 전력 소비량은 약 100~150테라와트시(TWh) 이상으로 이는 일부 중소 국가의 연간 전력 소비량과 비슷한 수준입니다. 높은 전력 소모로 인해 채굴 비용 증가와 환경 문제가 지속적으로 제기되고 있습니다
학문 / 전기·전자
25.02.10
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태양광 패널은 햇빛을 전기로 변환할 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.태양광 패널은 실리콘 기반 반도체를 주로 사영하며 빛이 반도체에 흡수되면 광전 효과에 의해 전자기 이동하여 전류가 흐르게 됩니다 일반적으로 p형과 n형 실리콘을 접합한 PN 접합 구조를 가지며 태양광이 닿으면 전자-정공 쌍이 생성되고 전기장이 이를 분리하여 전류를 형성합니다. 이를 통해 태양 에너지를 전기로 변환하는 것이 태양광 패널의 기본 원리입니다.
학문 / 재료공학
25.02.10
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항공기 창문은 왜 둥근 형태로 설계되나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.황공기 창문이 둥근 모양으로 설계되는 이유는 응력 집중을 최소화하여 구조적 안전성을 높이기 위해서입니다 사각형 창문은 모서리 부분이 응력이 집중되어 금속 피로로 인해 균열이 발생할 위험이 크지만 둥근 창문은 응력을 고르게 분산시켜 항공기의 내구성을 향상시킵니다 또한 기내와 외부의 압력 차이가 클 때도 균등한 하중 분포를 유지할 수 있어 안전성을 더욱 강화할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.10
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