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재료공학
Q. 탄소섬유 강화 플라스틱이 항공 산업에 미치는 영향
안녕하세요. 박재화 박사입니다.탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)은 가볍고 강도가 높아 항공기 구조의 무게를 줄여 연비를 개선하고, 효율적인 연료 사용을 가능하게 했습니다. 또한, 내구성이 뛰어나 항공기의 수명을 늘리고 유지보수 비용을 절감하는 데 기여하며, 더욱 정밀하고 안전한 비행을 지원합니다.
재료공학
Q. 고온 초전도체가 산업에서 주목받는 이유
안녕하세요. 박재화 박사입니다.고온 초전도체는 상온에서도 전기 저항이 없기 때문에 에너지 손실을 줄이고, 전력 전송 효율을 극대호할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 전력망, 자기부상 열차, 의료 영상 장치 등 다양한 산업 분야에서 그 가능성이 주목받고 있습니다.
재료공학
Q. 복합재료의 기계적 특성을 결정하는 주요 변수
안녕하세요. 박재화 박사입니다.복합재료의 기계적 특성은 주로 매트릭스와 강화재의 물성, 두 재료 간 계면 접착력, 그리고 강화재의 배향과 분포에 의하여 결정되며, 이들 변수는 주로 복합재의 강도, 강성, 그리고 충격 저항성과 같은 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 조합이 성능 최적화의 핵심이라 할 수 있습니다.
재료공학
Q. 이온결합과 공유결합의 물리적인 차이점
안녕하세요. 박재화 박사입니다.이온결합은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력으로 형성되어 높은 녹는점과 강도를 가지며, 전기전도성이 좋습니다. 반면 공유결합은 전자를 공유하여 결합을 이루며, 낮은 전기전도성과 상대적으로 유연한 구조를 보입니다. 이러한 차이는 재료의 물리적 특성에 큰 영향을 미칩니다.
재료공학
Q. 열가소성과 열경화성 플라스틱의 차이
안녕하세요. 박재화 박사입니다.열가소성 플라스틱은 가열 시 반복적으로 녹아 재성형이 가능한 플라스틱이고, 열경화성 플라스틱은 한 번 경화되면 가열해도 다시 녹지 않는 특징이 있습니다. 이는 분자 구조에서 열가소성은 선형 또는 약한 결합을, 열경화성은 강한 3차원 가교 구조를 가지고 있기 때문입니다.
전기·전자
Q. 산화 환원 반응을 통해 전자의 흐름이 전기 에너지를 발생시키는 방법
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.산화-환원 반응에서는 한 물질이 전자를 잃고, 다른 물질이 이를 얻는 과정이 일어납니다. 이 전자 이동을 전기회로에 연결하면 전류가 흐르며 전기 에너지가 생성되게 됩니다. 이 원리는 배터리와 연료전지 등에서 활용되는 원리입니다.
재료공학
Q. 망간단괴라고 하는게 있다고 들었습니다 망간 단괴란 무엇인가요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.망간단괴는 심해 해저에 형성된 금속 덩어리로, 망간, 니켈, 구리, 코발트 등 희소 금속이 포함된 자원입니다. 주로 심해 바닥에서 자연적으로 생성되며, 차세대 자원으로 주목받고 있습니다. 최근 원자재 가격 상승으로 경제적 가치가 더욱 주목받고 있다고 합니다.
재료공학
Q. 금속의 결정립의 크기가 작으면 기계적 성질은?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.금속의 결정립 크기가 작아지면, 결정립 경계에서 발생하는 기계적 저항이 증가하여, 기계적 성질이 개선됩니다. 이는 결정립 세분화 강화 효과로 강도와 경도가 높아지나 인상이 감소할 수 있는 특징이 있습니다. 결정립 경계는 변형을 방해하기 때문에 금속의 강도를 높여주는 역할을 하게됩니다.
재료공학
Q. 반도체에서 결정구조의 불완전성이 미치는 영향에 대해
안녕하세요. 박재화 박사입니다.반도체에서 결정구조의 불완전성은 결함, 불순물 혹은 결정을 왜곡시켜 전자 이동도를 감소시키게 됩니다. 이러한 불완전성은 전자가 결함에 의해 산란되도록 만들어 전자 흐름을 방해하고, 결국 반도체의 전기적 특성을 저하시키게 됩니다.
재료공학
Q. 자기장을 생성하는 재료로는 어떤것이 있나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.자기장을 생성하는 재료로는 철, 니켈, 코발트와 같은 자성 재료가 있는데, 이들은 강자성체로 외부 자기장이 없을 때도 자기장을 형성할 수 있으며, 전자기기나 모터에서 자주 사용됩니다. 또한, 이러한 재료는 전자기적 특성을 통해 자기장을 효율적으로 생성하게 됩니다.