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재료공학
Q. 철강을 생산하는 주요 원료는 무엇이며, 그들의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.철강의 생산을 위한 핵심적인 원료로는 철광성과 코크스, 석회석이 있습니다. 철광석은 철의 주요원료로 사용되는데, 코크스는 환원제로서 철광석을 녹이고, 석회석은 용광로 내 불순물을 제거하여 슬래그를 형성하는 데 사용하게 됩니다..
재료공학
Q. 철강이란 무엇이며, 철강 산업의 기본적인 과정은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.철강은 철에 탄소와 기타 원소를 첨가하여 강도를 높인 합금입니다. 이것은 건설이나 자동차, 가전, 등 다양한 산업에서 핵심적인 소재로 사용되고 있고, 철강 산업은 철광석을 제련하여 철을 추출하고, 이를 가공하여 다양한 형태의 강재를 생산하는 과정으로 이루어지게 됩니다.
재료공학
Q. 복합재료에서 계면 접착 강도를 측정하는 표준 방법이 없을 경우 어떻게 하나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.표준 방법이 없을 경우, 마이크로인덴테이션 기법이나 풀아웃 테스트가 계면 접착 강도 측정에서 자주 사용됩니다. 마이크로인덴테이션은 국소적인 압입 강도를, 풀아웃 테스틑는 섬유와 매트릭스 사이의 계면 접착력을 직접 평가하게 되는데, 실험 조건을 엄격하게 통제하여 반복성과 재현성을 확보하는 것이 핵심이라 하겠습니다.
전기·전자
Q. 초음파 센서가 액체나 고체 내부 결함을 감지할 때 기준에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.초음파 센서의 주파수는 결함 크기와 깊이에 따라서 선택됩니다. 높은 주파수의 경우 작은 결함 감지에 유리하나 감쇠가 커지고, 낮은 주파수의 경우는 깊은 위치 탐지가 가능하지만 해상도가 낮아지는 특징이 있습니다. 최적의 주파수는 재료의 밀도, 음속, 목표 결함 크기에 기반하여 결정되게 됩니다.
전기·전자
Q. 전자기파에서 전기장과 자기장은 왜 항상 서로 수직으로 진동하나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전자기파에서 전기장과 자기장은 멕스웰 방정식에 따라 서로 유도되며, 항상 직각으로 배열됩니다. 전기장은 한 방향, 자기장은 그와 수직, 파동은 진행 방향으로 나아가는 3차원 구조를 가지게 되죠. 이를 시각화하려면 XYZ축에 각각 전기장, 자기장, 진행 방향을 배치하여 보세요.
전기·전자
Q. 마이크로컨트롤러의 기본적인 구조와 기능은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.마이크로컨트롤러는 중앙 처리 장치, 메모리, 입력/출력 포트를 포함한 작은 시스템입니다. 이는 특정한 작업을 수행하는데 최적화 된 것으로 데이터 처리나 센서 입력을 처리하고 외부 장치와의 통신을 관리하는 등 다양한 기능을 수행하는 역할을 합니다.
재료공학
Q. 순수 금속보다 금속 합금을 사용했을 때의 이점은 어떤건가요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.금속 합금은 순수 금속보다 기계적 특성과 내구성이 뛰어나고, 다양한 환경에서 더 높은 강도와 내식성을 가지고 있습니다. 순금보다 18K나 14K가 더 단단한 것 처럼... 합금을 통해서 원하는 물리적, 화학적 특성을 조절할 수 있어 특정 용도에 맞는 성능 구현이 가능해 질 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전력 증폭기의 동작 원리는 무엇인가요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전력 증폭기는 입력된 신호를 증폭하여 출력하는 장치입니다. 전류와 전압을 동시에 증가시켜 출력하며, 동작 원리는 입력 신호의 직폭을 키우기 위해 외부 전원을 이용하여 추가적인 에너지를 공급하는 방식으로 이루어집니다. 효율적인 증폭을 위해 출력신호의 왜곡을 최소화하고, 고른 증폭을 유지하는 것이 중요 요소라 할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 배터리 충전 및 방전 시 효율에 대해서..
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.충방전 효율을 높이기 위해서는 적정 전류 및 전압 범위 내에서 충전하는 것이 중요한데, 배터리의 과충전 및 과방전을 피하시고, 온도 관리를 철저하게 하셔서 화학 반응의 효율을 극대화 시키는 것이 중요합니다. 배터리는 화학 반응을 통하여 전기를 생산하는 것이니까요.
전기·전자
Q. 초전도체는 특정 온도 아래에서 전기 저항이 완전히 사라지는 물질입니다. 초전도체의 원리와 현재 실용화된 응용 사례, 그리고 미래 기술 발전 가능
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.초전도체는 전자들이 쌍을 이루어 저항 없이 전류를 흐르게 하며, 이는 쿠퍼쌍 이론으로 설명됩니다. 현재 초전도체는 MRI 기기나 입자 가속기, 초전도 전력 케이블에 활용될 것으로 기대되고 있고, 에너지 손실 없는 전력 전송이나, 양자 컴퓨터 등에서 중요한 역할을 할 것으로 전망하고 있습니다.