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답변 내역

재활용 가능한 금속 소재 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.알루미늄, 구리, 철 등은 재활용 효율이 높은 금속 소재입니다. 이들은 에너지 소비가 적고 순도 유지가 용이하여 반복적인 재활용이 가능합니다. 하지만, 금속 재활용 과정에서 불순물 제거, 합금 분리 등의 어려움과 높은 에너지 소비가 발생할 수 있습니다. 또한 폐금속 수집 및 분류 시스템의 미비는 재활용률을 저해하는 요인입니다. 미래에는 인공지능 기반 분류 기술 친환경 용융 기술 등을 통해 재활용 효율을 높이고 폐금속 회수율을 향상시키는 방향으로 발전할 것으로 예상됩니다.
학문 / 재료공학
24.11.18
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집적 회로의 미세화가 효과적이지 않을 때, 차세대 반도체 기술은 어떤 방향으로 나아갈까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.집적 회로의 미세화가 물리적 한계에 부딪히면서 반도체 산업은 새로운 돌파구를 모색하고 있습니다. 3차원 적층 기술을 통해 집적도를 높이거나 새로운 소재를 활용하여 성능을 개선하는 방식이 주목받고 있습니다. 또한 양자 컴퓨팅과 같은 혁신적인 컴퓨팅 패러다임으로의 전환도 예상되며 인공지능과의 융합을 통해 더욱 스마트하고 효율적인 반도체 시스템을 구축하려는 노력이 이어질 것입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.18
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리튬은 어떻게 만들어 지는 것인지 궁금합니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.리튬은 원자번호 3번의 알칼리 금속으로 매우 가볍고 반응성이 큰 것이 특징입니다. 바나듐은 원자번호 23번의 전이 금속으로 강도가 높고 부식에 강한 성질을 가지고 있습니다. 두 원소 모두 이온화 에너지가 낮아 전지를 구성하는 데 필요한 이온 이동이 용이하며 리튬은 높은 에너지 밀도를 바나듐은 안정성과 장수명을 제공하여 각각 리튬 이온 배터리와 바나듐 레독스 흐름 전지의 핵심 구성 요소로 활용됩니다
학문 / 전기·전자
24.11.18
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인조잔디 구장에 사용되는 잔디는 어떤 물질로 만들어 지며, 환경 유해물질은 없는건지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.인조잔디는 주로 폴리에틸렌(PE) 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU)과 같은 합성수지로 만들어지며, 충전재로는 고무 분말이나 실리카 모래가 사용됩니다. 초기 인조잔디는 사용된 고무 분말과 접착제에서 중금속 휘발성 유기 화합물(VOCs) 등 환경 유해물질이 검출되어 논란이 있었으나 최근에는 친환경 소재와 공정이 도입되어 개선되고 있습니다. 예를 들어 재활용 고무를 대신해 천연 코르크나 코코넛 껍질을 사용하는 충전재가 개발되었고 중금속 성분을 배제한 안전 인증 제품이 늘어나고 있습니다. 하지만 설치 후에도 장기간 햇빛과 열에 노출될 경우 미량의 화학물질이 방출될 수 있으므로 지속적인 관리와 품질 인증 제품 선택이 중요합니다.
학문 / 재료공학
24.11.18
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스마트 그리드(지능형 전력망)이라는 것이 있는데 이것이 무엇이고, 어떤 이점이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.스마트 그리드는 정보통신기술(ICT)을 전력망에 접목하여 실시간으로 전력 수요와 공급을 관리하고 효율성을 극대화하는 차세대 전력망입니다. 기존 전력망이 단방향으로 전력을 전달하는 방식이었다면 스마트 그리드는 양방향 통신을 통해 발전소 배전망, 소비자를 연결하여 실시간 데이터를 교환합니다. 이를 통해 전력 소비 패턴을 분석하고 재생에너지와 같은 변동성 있는 에너지원도 효과적으로 통합할 수 있습니다. 이점으로는 전력 공급의 안정성 향상 에너지 효율 극대화 정전 예방, 비용 절감 그리고 전기차 및 태양광과 같은 분산형 에너지 자원의 통합 관리가 가능하다는 점이 있습니다. 또한, 소비자는 스마트 미터를 통해 전력 사용량을 실시간으로 확인하고 에너지 절약에 기여할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.18
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자기장을 통해 액체 금속을 제어하는 데 있어 중요한 재료적 고려 사항에 대한 질문
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.액체 금속의 전자기장 반응 특성을 활용하면 유연한 전자 회로 재구성 가능한 센서, 자가 치유 전자기계 시스템과 같은 효율적인 전자기계적 시스템을 설계할 수 있습니다. 자기장을 통해 액체 금속의 흐름과 모양을 제어하면 비접촉 방식으로 정밀한 조작이 가능하며 이를 통해 복잡한 기계적 작동 없이도 구조를 변경하거나 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 시스템을 설계할 때 중요한 재료적 고려 사항은 액체 금속의 전도성, 자기 반응성, 표면 장력 및 화학적 안정성입니다. 예를 들어, 갈륨 기반 액체 금속은 높은 전도성을 제공하지만, 산소와 접촉 시 산화막이 형성될 수 있어 제어에 영향을 줄 수 있으므로 환경과 표면 처리가 중요합니다. 또한, 자기장 반응성을 극대화하기 위해 자성 나노입자를 혼합하거나 특정 전도 경로를 설계해야 합니다.
학문 / 재료공학
24.11.18
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발전소에서 전기에너지를 만들에 가정에 까지 어떻게 보내지는지 그 과정이 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.발전소에서 생성된 전기에너지는 고압 전력을 송전선으로 보내는 과정을 거칩니다. 먼저 발전소에서 생산된 전력은 변압기를 통해 전압을 수백 kV 수준으로 높여 장거리 송전에 적합하게 만듭니다. 이 전압 상승은 송전 중 전력 손실을 최소화하기 위함입니다. 고압 전력은 주요 송전선을 통해 변전소로 이동하며 변전소에서는 다시 변압기를 이용해 전압을 중압 또는 저압으로 낮춥니다. 이후 분배망을 통해 지역 배전선으로 전력이 전달되고, 마지막으로 가정 근처의 소형 변압기에서 전압을 220V로 낮춰 각 가정에 안전하게 공급됩니다. 이 과정에서 전력은 계통망을 통해 효율적으로 관리되며, 안정적이고 지속적으로 전기를 사용할 수 있게 됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.18
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조명공사를 할 때 주의사항을 알려주세요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.사무실 조명 공사를 진행할 때, 먼저 안전조치가 가장 중요합니다. 작업 전 차단기에서 전원을 완전히 차단하고, 전압 테스터기로 전류 흐름이 없는지 확인한 뒤 작업을 시작하세요. 절연장갑, 안전모, 절연 신발을 착용하여 감전 및 낙상 위험을 예방하고 사다리를 사용할 때는 안정된 위치에서 작업해야 합니다. 50개의 직부등 교체는 효율적인 작업 분담이 핵심입니다. 공간을 작업 구역으로 나누고 팀원들에게 구역을 배정해 순차적으로 진행하며 기존 전등 제거 → 배선 점검 → 새 조명 설치 순서를 따릅니다. 모든 배선 연결 후 고정 상태를 확인하고 전원을 점진적으로 복구하며 작동 상태를 점검하세요.
학문 / 전기·전자
24.11.18
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전기오븐이 어떻게 뜨거운 온도를 만드는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기오븐은 전기가 흐를 때 저항으로 인해 열을 발생시키는 원리인 저항가열을 사용합니다. 이때 히터의 종류로는 니크롬선이 많이 사용되며 효율성은 가열 속도와 열의 균일성에 따라 달라집니다. 다른 가열방식으로는 자기유도나 가스 가열이 있으며 전기오븐은 온도 제어와 열 균일성에서 장점이 있지만 에너지 소비 측면에서는 다소 비효율적일 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.17
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압전재료의 물리적 특성에 대해 질문 드립니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.압전재료는 기계적 변형에 의해 전기적 변화를 일으키는 특성을 가지고 있으며, 일반적으로 고유한 전기적 성질과 함께 높은 민감도를 제공합니다. 그러나 압전재료를 이용한 센서나 액추에이터에서는 물리적 피로, 환경적 요인그리고 신뢰성 문제 등이 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 내구성이 강한 복합재료와 보호 코팅을 사용하거나, 적절한 설계 및 보정 기술을 적용하여 압전재료의 성능을 유지하고 연장할 수 있습니다..
학문 / 재료공학
24.11.17
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