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어제 새로 알게된것인데 크로슬라이트라는 재료가 있는데 이거 무슨 재료인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.크로슬라이트는 크록스 브랜드의 신발에 사용되는 특수 소재입니다. 이 재료는 가벼우면서도 부드럽고 충격 흡수가 뛰어난 것이 특징입니다. 기본적으로 폐쇄 셀 형태의 수지 폼으로 물에 뜰 정도로 가볍고 방수 기능도 있어, 장시간 착용해도 편안함을 제공합니다. 최근에는 탄소 발자국을 줄이기 위해 크록스가 바이오 기반 크로슬라이트를 도입하여 친환경적인 방향으로 발전시키고 있습니다
학문 / 재료공학
24.10.19
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금속보다 가벼우면서도 강도가 높은 탄소섬유 복합 재료가 있는지요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다탄소섬유 복합 재료는 금속보다 가벼우면서도 강도가 뛰어나 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 항공우주 산업에서는 항공기와 우주선의 기체와 구조물에 사용되어 무게를 줄이면서도 높은 강도와 내구성을 제공합니다. 또한 자동차 산업에서도 경량화와 연비 개선을 위해 고성능 차량의 차체와 부품에 사용됩니다. 스포츠 분야에서는 자전거 골프 클럽 테니스 라켓 등 장비의 경량화와 내구성을 높이기 위해 활용됩니다. 그 외에도 풍력 발전기의 블레이드 드론의 프레임 의료용 보조기기 등에서도 탄소섬유 복합 재료가 중요한 역할을 하고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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광전 효과를 우리 실생활에서 안다면 어떤것일까요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.광전효과는 빛이 특정 금속 표면에 닿으면 전자가 방출되는 현상으로 실생활에서 다양한 방식으로 활용되고 있습니다. 대표적인 예로는 태양광 발전에서 광전효과가 중요한 역할을 합니다. 태양전지에서는 빛이 반도체 재료에 흡수되면 전자가 방출되며 이 전자를 전기 에너지로 변환해 전기를 생산합니다. 또한 광전효과는 디지털 카메라의 이미지 센서나 자동문 조명 제어 시스템에서 활용됩니다. 빛의 변화를 감지하여 전기 신호로 변환하는 원리로 센서 작동과 전자 기기 제어에 유용하게 적용됩니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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초박형 태양전지에 사용 되는 재료에 관련하여..
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.초박형 태양전지에 사용되는 재료는 얇고 가벼우면서도 높은 광전 변환 효율을 제공하는 것이 특징입니다. 대표적으로 사용되는 재료는 페로브스카이트 CIGS 및 유기 태양전지 재료입니다. 페로브스카이트는 저온 공정으로 제작이 가능하며 효율이 높고 유연한 기판에 적용될 수 있습니다. CIGS는 얇은 두께에서도 높은 흡광 성능을 제공하며 유기 재료는 유연하고 가볍지만 아직 효율 개선이 필요한 과제가 있습니다. 이러한 재료들은 기존의 실리콘 기반 태양전지보다 훨씬 얇게 제조할 수 있어 가볍고 다양한 표면에 적용 가능하며, 에너지 효율과 경제성을 고려한 차세대 태양전지 기술로 주목받고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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드론의 전력 효율성을 높이기 위한 배터리 및 모터설계 관련
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.드론의 전력 효율성을 높이기 위해 배터리와 모터 설계는 경량화와 효율성을 중심으로 이루어집니다. 배터리의 경우 에너지 밀도가 높은 리튬 폴리머나 리튬 이온배터리가 주로 사용되며 배터리 용량과 무게 사이의 균형을 최적화하여 비행 시간을 연장합니다. 또한 배터리 관리 시스템(BMS)을 통해 에너지 사용을 효율적으로 제어하고 안전성을 높입니다. 모터 설계에서는 효율적인 브러시리스 DC 모터(BLDC)를 사용하여 전력 소모를 최소화하면서 출력 성능을 극대화합니다. 모터와 프로펠러의 크기와 형상도 공기역학적 최적화를 통해 드론의 추진력과 안정성을 높이며 효율적인 전력 소비를 목표로 합니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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상온에서 초전도체를 구현하기 위한 방법
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.상온에서 초전도체를 구현하기 위한 주요 재료적 도전 과제는 초전도 현상이 극저온에서만 발생한다는 점입니다. 초전도체는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 사라지는데 현재 상온에서 이 현상을 유지할 수 있는 재료는 없습니다. 이를 위해 새로운 고온 초전도체를 개발해야 하며 이를 위해 전자 간의 상호작용을 극대화하면서도 결정 구조의 안정성을 유지하는 재료를 찾는 것이 필요합니다. 또한 상온 초전도체는 고온에서의 불안정성 산화 반응 및 물질의 물리적 한계와 같은 문제를 극복해야 합니다. 이러한 과제들은 재료 과학과 양자역학적 이해를 더 깊게 연구해야 해결될 수 있습니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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고주파 신호 전송에서 발생하는 간섭 문제를 줄이기 위한 방법
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.고주파 신호 전송에서 발생하는 간섭 문제를 줄이기 위한 전자기 차폐 기술로는 금속 차폐 전자기파 흡수재 및 차폐 케이블이 주로 사용됩니다. 금속 차폐는 구리 알루미늄 같은 도전성 금속을 이용해 외부 전자기파가 내부로 들어오지 못하도록 막아줍니다. 전자기파 흡수재는 고주파 신호를 흡수하여 반사 및 재방출을 줄이는 역할을 합니다. 또한 차폐 케이블은 케이블 내부의 신호 간섭을 막기 위해 외부에 금속 망을 덧씌워 신호의 손실과 간섭을 최소화하는 방법입니다. 이러한 기술들은 고주파 통신의 신뢰성을 높이고 간섭을 효과적으로 줄여줍니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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전기차 경량화를 위한 알루미늄 합금의 장점과 단점
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기차의 경량화를 위해 알루미늄 합금이 많이 사용되는 이유는 알루미늄이 철보다 가벼워 차량의 무게를 줄여 주행 거리를 늘리고 에너지 효율을 향상시키기 때문입니다. 또한 알루미늄은 부식에 강하고 재활용이 용이해 지속 가능성 측면에서도 유리합니다. 그러나 알루미늄 합금은 철에 비해 강도가 낮아 동일한 강도를 유지하려면 더 많은 재료가 필요할 수 있으며 제조 비용이 상대적으로 높다는 단점도 있습니다.
학문 / 재료공학
24.10.19
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고온 초전도체의 비밀을 푼다는 전자결정이란 무엇을 말하는 건가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.최근 한국 연구진의 고온 초전도체 연구 발표로 전 세계가 떠들썩합니다. 이 연구에서 중요한 단서로 제시된 전자 결정은 일반인들에게는 다소 생소한 개념일 것입니다. 전자 결정이란 고체 물질 내에서 전자가 마치 액체처럼 자유롭게 움직이면서 동시에 규칙적인 배열을 이루는 특별한 상태를 말합니다. 이는 마치 고체와 액체의 성질을 동시에 가지는 듯한 매우 독특한 현상입니다. 이러한 전자 결정 상태가 형성되면 물질의 전기적 열적 성질이 극적으로 변화할 수 있는데 고온 초전도 현상 역시 이러한 전자 결정과 깊은 관련이 있을 것으로 추측됩니다. 즉 전자 결정 연구는 고온 초전도체의 비밀을 풀고 새로운 물질 개발에 중요한 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대됩니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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IoT 기기에서 에너지 하베스팅 기술이 적용되는 방식은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.에너지 하베스팅 기술은 IoT 기기가 주변 환경에서 사용할 수 있는 소량의 에너지를 수집해 전력으로 변환하는 방식입니다. 주로 태양광, 열, 진동, 전자기파와 같은 환경 에너지를 활용합니다. 예를 들어 태양광 하베스팅은 태양광 패널을 사용해 빛을 전기로 변환하고 열전 하베스팅은 온도 차이를 이용해 전력을 생성합니다. 진동 하베스팅은 기계적 진동이나 움직임에서 전기를 만들어내며, RF 에너지 하베스팅은 Wi-Fi나 통신 신호 같은 전자기파에서 에너지를 추출합니다. 이러한 방식으로 IoT 기기는 외부 전원 없이도 동작할 수 있어 배터리 교체가 어렵거나 비용이 많이 드는 환경에서 매우 유용하게 사용됩니다.
학문 / 전기·전자
24.10.19
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