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나노셀룰로오스 기반 소재에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.나노셀룰로오스 기반 소재는 플라스틱을 대체할 수 있는 잠재력을 가진 친환경 재료로 주목받고 있습니다. 나노셀룰로오스는 식물에서 추출한 셀룰로오스를 나노 단위로 가공한 것으로 높은 강도와 경량성을 지니고 있으며 생분해성이 뛰어나 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 포장재 자동차 부품 전자기기 등의 플라스틱을 대체할 가능성이 큽니다. 다만 대량 생산의 경제성 가공성 개선 내구성 등에서 기술적 과제를 해결해야 합니다. 연구가 지속되면 플라스틱 대체재로 널리 사용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
학문 / 재료공학
24.10.20
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전류와 전압 저항의 관계는 무엇인가요 ?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전류, 전압, 저항의 관계는 오옴의 법칙(Ohm's Law)에 의해 설명됩니다. 오옴의 법칙에 따르면 전류(I)는 전압(V)과 저항(R)의 비례 관계로, I = V / R의 수식으로 표현됩니다. 즉 전압이 일정할 때 저항이 낮으면 전류는 증가하고 저항이 높으면 전류는 감소합니다. 반대로 저항이 일정할 때는 전압이 높아질수록 전류가 더 많이 흐릅니다. 이 관계는 전기 회로에서 전류의 흐름을 제어하고 이해하는 데 중요한 원리입니다.
학문 / 전기·전자
24.10.20
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안경 알의 재료 성분은 유리인가요 아니면 플라스틱인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.안경 알의 재료는 과거에는 주로 유리를 사용했지만, 오늘날에는 플라스틱 소재가 더 많이 사용됩니다. 플라스틱 렌즈는 가볍고 충격에 강해 일상적인 사용에 더 적합하기 때문에 대중화되었습니다. 가장 흔한 플라스틱 렌즈 재료는 폴리카보네이트와 열경화성 플라스틱으로 이들은 유리에 비해 가벼우면서도 내구성이 뛰어납니다. 또한 플라스틱 렌즈는 가공이 쉬워 다양한 도수나 특수 코팅을 추가할 수 있다는 장점도 있습니다. 따라서 현대의 안경 알은 대부분 유리가 아닌 플라스틱으로 만들어집니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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P형 반도체와 N형 반도체를 이루는 원소에 대해 질문하고 싶습니다
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.P형 반도체와 N형 반도체를 만들 때 사용하는 원소에 따라 발생하는 빛의 색이 달라집니다. 갈륨비소(GaAs)는 주로 적색 또는 적외선 빛을 방출하며 갈륨인(GaP)은 녹색 빛을 방출하고갈륨질소(GaN)는 청색 또는 자외선 빛을 방출합니다. 이러한 원소들은 각기 다른 밴드갭 에너지를 가지고 있어 전자와 정공이 재결합할 때 방출되는 에너지가 다르게 나타나고 그에 따라 서로 다른 색의 빛이 생성됩니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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초전도체는 정말 엄청나게 만들기가 힘든가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.초전도체는 매우 낮은 온도에서 전기 저항이 사라지는 물질로 전력 손실 없이 전류를 흐르게 할 수 있어 큰 기대를 받습니다. 그러나 초전도체를 실용적으로 사용하기 어려운 이유는 이를 유지하기 위한 극저온 환경을 만드는 것이 매우 까다롭고 비용이 많이 들기 때문입니다. 기존의 초전도체는 절대영도에 가까운 온도에서만 작동하며 최근 연구된 고온 초전도체도 여전히 극저온이 필요합니다. 또한 초전도체의 제작 공정과 재료 자체도 복잡하고 고가입니다. 이 때문에 상온 초전도체를 개발하기 위한 연구가 지속되고 있지만 상용화는 아직 어려운 상황입니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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스테인레스 주전자 안에 녹이 났어요. 케첩으로 지운다는데 원리가 궁금해요
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.스테인리스 주전자에 녹이 생긴 것은 주로 산소나 수분에 노출된 연결 부위나 이음새에서 발생하는 현상입니다. 스테인리스 자체는 녹에 강하지 이음부나 표면 손상이 있을 때 녹이 발생할 수 있습니다. 케첩이 녹 제거에 효과적인 이유는 케첩 속의 주성분인 식초와 소금이 약한 산성 환경을 만들어 녹을 부드럽게 하고 이를 제거하기 쉽게 하기 때문입니다. 문지르지 않으면 케첩만 발라두는 것으로는 충분하지 않을 수 있으므로 케첩을 바른 후 1시간 정도 기다린 후에 뾰족한 도구나 부드러운 솔로 녹이 있는 부위를 문질러 제거하는 것이 좋습니다. 이 과정을 통해 녹이 더 쉽게 제거될 것입니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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구강 청결제는 조금은 먹어도 되는데 어떤걸로 만드는건가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.구강청결제는 일반적으로 구강 위생을 개선하고 입 안의 세균을 제거하는데 사용되며 대체로 인체에 안전한 성분으로 만들어집니다. 주요 성분으로는 항균 작용을 하는 클로로헥시딘, 세틸피리디늄염과 같은 항균제 구취를 줄이는 에센셜 오일, 불소 같은 충치 예방 성분이 포함됩니다. 또한 청량감을 주기 위한 알코올이나 천연 향료 그리고 물이나 글리세린 같은 보습제가 사용됩니다. 구강청결제를 조금 삼켜도 큰 문제가 없는 이유는 이러한 성분들이 적정 농도로 조절되어 있으며, 인체에 무해한 범위 내에서 제조되기 때문입니다. 그러나 과도하게 삼키는 것은 피하는 것이 좋습니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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리튬배터리의 수명 연장 방법이 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.리튬배터리의 수명을 연장하기 위해 여러 가지 방법이 활용됩니다. 첫째 충전과 방전을 최적화하는 알고리즘을 통해 배터리의 깊은 방전을 피하고 적절한 충전 범위를 유지하는 것이 중요합니다. 둘째, 온도 관리를 통해 배터리가 너무 높은 온도나 낮은 온도에서 작동하지 않도록 하여 화학 반응을 안정화시킵니다. 셋째 배터리 관리 시스템(BMS)을 사용하여 각 셀의 상태를 모니터링하고 균형을 맞추는 방법도 효과적입니다. 마지막으로 고성능 소재를 적용하여 내부 저항을 줄이고 전극의 구조를 개선함으로써 리튬이온의 이동성을 향상시키는 연구도 진행되고 있습니다. 이러한 방법들은 리튬배터리의 성능을 유지하고 사용 수명을 늘리는 데 기여합니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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AI가 우리의 일상생활에서 어떤 영향을 미칠까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.AI는 우리의 일상생활에 혁신적인 영향을 미치고 있으며 특히 개인화된 서비스 자동화된 작업, 데이터 분석을 통해 효율성을 높이고 편리함을 제공합니다. 예를 들어 가정용 AI 비서가 일정 관리 가전제품 제어 및 정보 검색을 도와주고 의료 분야에서는 진단 및 치료 계획을 지원합니다. 그러나 이러한 발전과 함께 일자리 감소 개인정보 보호 문제 윤리적 문제 등의 우려도 존재합니다. AI의 결정이 인간의 판단을 대체하거나 잘못된 정보로 인한 편향된 결과를 초래할 수 있어 신중한 접근과 규제가 필요합니다. 결국 AI의 이점과 위험은 우리가 어떻게 이를 활용하고 관리하느냐에 달려 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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장전기 방지패드는 진짜 정전기를방지
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.정전기 방지 패드는 정전기를 효과적으로 방지하는 데 도움을 줄 수 있는 장치입니다. 이러한 패드는 일반적으로 전도성 물질로 제작되어 있으며 정전기가 축적되는 것을 방지하고 전기적 방전을 통해 정전기가 흐르게 하여 전자기기나 민감한 부품이 손상되는 것을 막습니다. 정전기 방지 패드를 사용하면 정전기의 발생과 축적이 줄어들어 안전한 작업 환경을 제공하며 실제로 전자기기 및 반도체 제조 공정에서 정전기 방지 패드를 활용하는 사례가 많습니다. 따라서, 정전기 방지 패드는 효과적인 방지 수단으로 인정받고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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