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폐배터리의 양극재 재활용 소재 관련한 질문 드립니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.폐배터리의 양극재 소재 재활용 연구는 리튬 이온 배터리의 사용이 증가함에 따라 환경 문제와 자원 효율성을 고려한 중요한 분야로 부각되고 있습니다. 주로 리튬 코발트 니켈 등의 귀중한 금속을 회수하기 위해 화학적 및 물리적 방법이 개발되고 있으며 이러한 과정에서 배터리의 성능을 유지하거나 개선하는 방향으로 연구가 진행되고 있습니다. 또한 새로운 재활용 기술들은 배터리 제조 과정에서의 에너지 소모를 줄이고 이산화탄소 배출을 최소화하는 데 기여하여 지속 가능한 자원 순환을 촉진하는 목표를 가지고 있습니다. 이러한 연구들은 폐배터리의 경제적 가치를 높이고 자원의 지속 가능성을 확보하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.11.01
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2차 전지의 기본 작동 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.2차 전지의 기본 작동 원리는 전기화학적 산화-환원 반응을 통해 에너지를 저장하고 방출하는 것입니다. 충전 시 전원에서 전류가 공급되면서 양극에서 리튬 이온이 방출되어 전해질을 통해 음극으로 이동하고 이때 전자는 외부 회로를 통해 음극으로 흐릅니다. 리튬 이온과 전자는 음극 물질에 저장되어 에너지가 축적됩니다. 방전 시에는 반대로 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하면서 전자가 외부 회로를 통해 흐르며 전류를 생성해 에너지를 공급합니다. 이 산화-환원 반응은 양극과 음극에서 반복적으로 일어나며 이를 통해 2차 전지는 재충전과 방전을 반복할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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2차 전지의 주요 구성 요소와 역활은 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.2차 전지의 주요 구성 요소는 양극 음극, 전해질, 분리막입니다. 양극은 전자가 이동하면서 에너지를 저장하거나 방출하는 역할을 하며 주로 리튬 계열의 물질이 사용됩니다. 음극은 양극에서 전달된 전자를 받아들이고 방출하는 역할을 하며 흑연과 같은 탄소 기반 소재가 일반적입니다. 전해질은 이온이 양극과 음극 사이를 이동할 수 있도록 돕는 역할을 하며 배터리의 전압과 용량에 중요한 영향을 줍니다. 분리막은 양극과 음극을 물리적으로 분리하면서도 이온의 이동을 허용해 단락을 방지합니다. 각 부품의 재료와 두께 순도 등은 배터리의 용량 효율성 수명에 직접적인 영향을 미치며 특히 전해질과 양극재의 조합은 에너지 밀도와 안전성에 큰 역할을 합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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MLCC의 성능 향상을 위한 방법은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.MLCC의 성능을 향상시키기 위해, 고유전율 세라믹 소재 개발과 층수 및 크기 최적화 기술이 주로 사용됩니다. 유전율이 높은 소재를 통해 작은 크기로도 더 큰 용량을 구현할 수 있으며 이를 통해 전자기기의 소형화와 고성능화를 동시에 달성할 수 있습니다. 또한, 층의 두께를 미세하게 줄이는 박막 공정 기술을 적용하여 더욱 많은 층을 쌓을 수 있게 함으로써 MLCC의 용량을 극대화합니다. 이와 더불어 고온·고압 환경에서도 안정성을 유지할 수 있는 제조 기술과 신소재 도핑 기술을 통해 MLCC의 신뢰성과 수명을 향상시키는 연구도 활발히 진행되고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.11.01
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전동스쿠터에 배터리가 나가서 교체하려합니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.48V 15A 배터리를 48V 20A로 교체하는 것은 일반적으로 큰 문제 없이 가능하며 주행 거리가 늘어나는 효과를 줍니다. 이는 두 배터리의 전압이 동일해 스쿠터의 전기 시스템에 추가적인 부담을 주지 않고 용량이 더 커져 한 번 충전으로 더 많은 에너지를 사용할 수 있기 때문입니다. 그러나 컨트롤러의 최대 허용 전류를 확인하는 것이 중요합니다. 만약 컨트롤러가 20A 배터리의 전류량을 초과하여 처리할 수 없을 경우 과전류가 발생해 컨트롤러에 무리가 가거나 손상될 위험이 있을 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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2차 전지의 충전과 방전 과정은 어떻게 일어나나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.2차 전지의 충전과 방전 과정은 전기 에너지를 화학 에너지로 저장하고 다시 전기로 변환하는 화학적 반응을 통해 이루어집니다. 충전 시에는 외부 전원으로부터 전류가 흘러 전지의 양극에서 리튬 이온이나 전자가 음극으로 이동해 화학적 에너지가 저장됩니다. 이때 양극과 음극에 전자와 이온이 각각 축적되면서 화학적 변화를 일으켜 에너지가 저장됩니다. 반대로 방전 시에는 축적된 이온과 전자가 음극에서 양극으로 이동하며 화학 에너지를 다시 전기 에너지로 전환해 전력을 공급하게 됩니다. 효율적인 사용을 위해 충전과 방전 사이의 전류 흐름과 온도를 잘 관리해야 하며 과충전이나 과방전을 피함으로써 수명과 효율을 유지할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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전기적 도구를 이용해서 건설을 할 수 있을까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기적 힘을 보조하는 슈트, 즉 웨어러블 로봇이나 엑소스켈레톤은 건설업과 같은 산업 분야에서 실제로 연구 및 개발 중이며 일부 나라에서는 제한적으로 사용되고 있습니다. 미국, 일본, 독일 등의 연구 기관과 기업들이 이 기술에 투자하고 있으며 현장에서 무거운 장비를 드는 것을 보조하거나 반복 작업에 따른 근골격계 부담을 줄이기 위해 활용되고 있습니다. 특히 미군이나 제조업 현장에서 안전과 효율을 높이기 위해 엑소스켈레톤을 사용하는 사례가 점차 늘고 있습니다. 그러나 기술적 완성도와 비용 에너지 효율 등의 한계로 인해 아직 대중화되기까지는 시간이 필요하며 완전히 자율적으로 작동하는 건설용 슈트를 구현하기 위해선 추가적인 발전이 요구됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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전기차 배터리의 재활용 문제는 어떻게 해결될 수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기차 배터리의 재활용은 친환경적 전환을 위해 중요한 과제이며 이를 해결하기 위해 다양한 방법이 개발되고 있습니다. 사용 후 배터리는 먼저 상태를 점검하여 재사용이 가능한지 확인하고 용량이 남아 있을 경우 에너지 저장 장치(ESS)로 활용하거나 재생 에너지원과 연계하여 사용됩니다. 배터리 수명이 완전히 다한 경우 배터리를 분해해 리튬 니켈, 코발트 등 유가 금속을 추출하는 방식으로 재활용이 진행됩니다. 이 과정에서 친환경 기술이 도입되어 폐기물 발생을 최소화하고 자원을 최대한 회수하도록 하며 여러 전기차 제조사와 재활용 업체가 협력해 배터리 순환 생태계를 구축하려는 노력이 이어지고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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요새 취직이 힘들어서 드론 조종사 어떨지 알아보려고 합니다..
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.드론 조종사는 촬영, 탐사, 물류, 재난 구조, 농업, 군사 등 다양한 분야에서 활용되고 있어 특히 AI와 결합할 때 높은 미래 가치를 가진 직업 중 하나입니다. 최근 드론 기술이 발전하면서 단순 조종뿐만 아니라 자동화와 데이터 분석이 중요해지고 있으며 이와 같은 기술이 추가된다면 비전은 더욱 확실할 것입니다. 컴퓨터를 잘 다루지 않아도 드론 조종 자격증 취득과 경험을 통해 실력을 쌓을 수 있으며 특히 프리랜서로 활동할 경우 특정 분야에 특화된 기술을 갖춘다면 경쟁력을 높일 수 있습니다. 다만 드론 관련 법규와 안전 규정을 철저히 숙지하고, 각 분야의 니즈에 맞춘 기술력과 네트워크를 키우는 것도 중요하므로 이를 염두에 두고 준비하신다면 안정적인 커리어를 구축하는 데 도움이 될 것입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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집안에 있는 전기 전력량을 계산하는 방법을 알려주시기 바랍니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.집안의 전기 전력량을 계산하려면 각 전기제품의 소비 전력을 확인하고 사용 시간을 곱하여 사용 전력량을 계산하는 것이 기본적인 방법입니다. 예를 들어 제품에 표시된 전력(W)에 사용 시간(시간)을 곱하면 소비 전력량(Wh)을 알 수 있으며 이를 합산하면 전체 전력량을 계산할 수 있습니다. 중요한 점은 냉장고 에어컨, 전기난방기와 같이 지속해서 전력을 소모하거나 고전력 제품을 주의 깊게 살펴보는 것입니다. 전기 사용량을 줄이기 위해서는 고효율 제품 사용 불필요한 대기전력 차단, LED 조명 사용 등을 고려할 수 있습니다. 가정 내 전력 사용량 확인은 검침기의 현재값에서 이전 검침값을 빼는 방식으로 한 달간 사용한 전력량(kWh)을 쉽게 파악할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.01
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