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재료공학
Q. 고분자 재료에서 내구성을 향상시키는 방ㅂ버
안녕하세요. 박재화 박사입니다.고분자 재료의 내구성을 향상시키기 위해서는 고분자 사슬 구조의 강화, 첨가제 활용, 그리고 교차결합 기술을 적용할 수 있습니다. 고분자의 물리적 성질을 개선하기 위해 무기물, 탄소나노튜브, 그래핀 등의 강화재를 첨가할 수 있습니다. 또한, 고온이나 UV에 대한 저항성을 높이기 위해 화학적 교차결합을 통해 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
재료공학
Q. 재료의 분석을 위해서 사용하는 현미경
안녕하세요. 박재화 박사입니다.전자현미경에는 주로 주사전자현미경이라 불리는 SEM과 투과전자현미경이라 불리는 TEM이 사용됩니다. SEM은 표면 구조를 고해상도로 관찰할 수 있으며, TEM은 시료 내부의 원자 수준까지 분석 가능합니다. 이들 현미경은 나노미터 단위까지 해상도를 제공하여 재료의 미세구조와 결함을 정밀하게 분석할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전자기기에서 열을 관리하기 위해서 좋은 방법
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.열 관리를 위해 발열 소재로 주로 구리나 알루미늄 같은 것이 사용되고 고열전도성 재료가 효과적입니다. 또한, 히트 싱크, 열 파이프, 팬을 활용한 기계적 방법도 열 확산을 돕는 중요한 기술입니다. 최근에는 액체 냉각 시스템이나 열전소자 같은 혁신적인 냉각 기술을 적용하여, 전자기기의 열을 더 효율적으로 관리하고 있습니다.
재료공학
Q. 2D 재료의 특성과 활용 가능성은??
안녕하세요. 박재화 박사입니다.2D 재료는 두께가 원자 수준에 불과한 면과 같은 소재입니다. 그로 인해서 뛰어난 전도성이나, 기계적 강도를 가지고 있습니다. 그래핀을 비롯한 2D 재료는 전자기기, 에너지 저장, 센서 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있으며, 특히 초고속 전자소자와 차세대 배터리 기술에서 유망한 활용 가능성을 지닙니다. 또한, 고유한 물리적 특성 덕분에 차세대 나노소자와 스킨형 전자기기 등의 개발에도 중요한 역할을 할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 인공지능이 산업에 미치고 있는 영향은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.인공지능의 경우 최근 제조업이나 물류, 품질 관리와 같은 다양한 분야에서 활용되고 있고, 자동화나 효율성에서 탁월한 성과를 보이고 있습니다. 특히 데이터 분석과 예측 능력을 통해 생산성을 높이고, 비용 절감과 의사결정의 정확성을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, AI는 새로운 제품 개발과 혁신을 촉진하며, 산업 경쟁력을 강화하는 데 기여하고 있습니다.
재료공학
Q. 생체 재료가 인체와 어떻게 호환이 되나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.생체 재료는 인체와 호환되기 위해 생체 적합성을 고려하여 설계됩니다. 이 재료는 인체 내에서 염증이나 거부반응을 일으키지 않도록 면역 시스템과의 상호작용을 최소화하며, 때로는 인체와 결합하여 자연스럽게 융합되기도 합니다. 그러나 일부 생체 재료는 개별적인 반응을 일으킬 수 있어, 재료의 선택과 표면 처리 방법이 중요한 역할을 합니다.
전기·전자
Q. 전기차의 배터리는 얼마나 지속 가능한가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전기차 배터리의 경우 수명이 보통 8~10년 정도 된다고 합니다. 그러나 배터리의 수명은 온도, 충전 방식, 사용 빈도 등에 따라 달라지며, 시간이 지나면서 용량이 점차 감소합니다. 하지만 기술 발전에 따라 배터리 성능이 개선되고 있어, 향후에는 더 긴 수명과 더 빠른 충전 시간이 가능해질 것으로 보입니다.
재료공학
Q. 전자레인지에 사용가능한 용기의 소재는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.전자레인지에 사용 가능한 플라스틱 용기는 고온에 견딜 수 있도록 특별하게 설계된 소재로 만들어집니다. 일반적으로 전자레인지용 플라스틱은 열에 강한 폴리프로필렌이나 고온에서 변형되지 않는 특수 플라스틱이 사용되며, 이는 전자레인지용 마크로 구분할 수 있습니다. 반면, 일반 플라스틱은 고온에서 녹거나 변형될 수 있어 사용이 불가합니다.
전기·전자
Q. 탄소 포집 기술은 어떤 원리로 작동하는 것인가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.탄소 포집 기술은 주로 화학적, 물리적 흡착을 통해 대기 중의 이산화탄소를 포집하는 원리로 작동합니다. 대표적으로 화학 흡수법은 이산화탄소가 특정 화합물과 반응하여 고정되는 방식이며, 물리적 흡착법은 다공성 소재가 이산화탄소를 흡수하여 저장합니다. 이러한 기술은 산업 공정에서 배출되는 이산화탄소를 효율적으로 포집하고 저장하여 지구 온난화를 완화하는 데 기여합니다.
전기·전자
Q. 디스플레이에서 주사율 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.주사율이 높아지면 신호 전환 속도가 증가하게 되는데, 전자 회로의 대역폭 요구 사항과 데이터 처리 부담이 커집니다. 픽셀 응답속도가 느리면 잔상이 발생하며, 이를 보완하기 위해 회로에서 전압 구동 방식과 액정 또는 OLED의 특성을 최적화해야 합니다. 두 요소가 조화를 이루지 못하면 화면 왜곡이나 전력 소모 증가가 발생하여, 전자 회로 설계에서 신호 무결성과 발열 관리가 중요한 과제가 됩니다.