안녕하세요. 전문가 김찬우 입니다.
재료공학
Q. 금속 유리는 일반 금속과 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.금속유리라는 개념은 사실 잘 쓰이는 내용은 아닙니다. 예전에 읽어본 자료가 있어 답변을 드립니다. 일반 금속은 고체상태이고 결정을 이뤄서 결정체로 구성되어 있습니다.하지만 금속유리는 액체에서 고체상태를 만들때 급속도로 냉각을 시켜서 만들게 되는데 고체와 액체 두가지 성질을 둘다 가지고 있는 상태 입니다. 외부에서 보면 고체상태이지만 내부엔 액체 처럼 되어 있어 외부에서 충격을 가할 경우 충격흡수를 하기 때문에 강도가 더 높지만 내부의 특성 때문에 연성도 높은 특징을 가지고 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
재료공학
Q. 도로에 사용되는 아스팔트는 어떤 성질이 있나요??
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.크게 도로의 재료에 사용되는 것은 아스팔트와 콘크리트 두 종류가 있습니다. 그중에서 콘크리트 보다 아스팔트를 더 선호하는 재료 입니다.가장 큰 이유는 경제적인 이유 때문입니다. 아스팔트는 콘크리트보다 성형이 쉽고 짧은 시간에 넓은 범위를 작업할 수 있습니다. 일반적으로 도로 포장 공사의 경우 주변을 통제하고 작업을 하기 때문에 차량, 사람 등 주변에 여러 민원이 발생하게 됩니다. 그래서 빠른 시간내에 작업을 해서 공기를 줄이는 것이 필수적인데 이에 콘크리트는 아주 적합한 재료 입니다.또한 콘크리트보다 입자간 간격이 넓은 공극이 있기 때문에 소음도 줄여주고 비가 올때 배수도 잘되기 때문에 도로에 사용되기에 효과적인 재료라 할 수 있겠습니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
환경·에너지
Q. 요소수를 넣어서 매연이 조금 나오는 것에는 환경 오염이 덜 하나요
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.맞습니다. 알고계신데로 디젤 경유차에 사용하는 요소수는 엔진에서 나오는 유해 배출가스를 줄여주는 역할을 합니다. 대표적인 자동차 매연의 종류인 질소산화물, 황산화물 중에서 질소산화물인 NOx 를 질소와 물로 요수수가 환원을 통해 분해시키기 때문에 자동차의 질소산화물을 줄여줄 수 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
재료공학
Q. 초경량 소재는 어떻게 개발되나요??
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.초경량소재는 말씀하신데로 무거워서 효율이 떨어지는 재료의 종류를 변경하여 제품의 무게를 줄여 연료의 소비를 줄이는 역할을 하게 됩니다. 주로 이동수단에 사용되는 재료에서 많이 응용되고 있습니다. 자동차나 비행기, 그리고 우주항공 산업에서 해당 연구가 활발 합니다. 왜냐하면 이동을 위해 연료를 소모해야 하므로 무게를 줄이는 것이 가장 핵심입니다. 하지만 빠른 속도로 이동할 경우 내구성도 좋아야 되기 때문에 가벼우면서 내구성이 좋아야한다는 서로 상반되는 개념을 만족해야 하기 때문에 연구가 많이 필요한 분야 입니다. 그래서 존재하는 재료와 다른 재료를 섞어서 만드는 합금이 주요 초경량 소재의 연구분야 입니다. 하지만 경량화와 내구성을 둘다 만족시키는 재료를 찾더라도 재료가 다양하지 않으면 양산이 어렵기 때문에 대중적인 소재로 성능을 만족시켜야 하기에 전세계에서 많은 학자들이 도전하고 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
재료공학
Q. 재료공학이 일상생활에 어떻게 활용되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.재료공학과 일상은 사실 땔래야 땔 수 없는 관계 입니다. 손에 닿는 모든 물질이 재료공학의 산물이라고 보셔도 됩니다. 사실 조금더 구체적으로 들어가면 재료공학은 무기물 분야를 다루는 학문이긴 합니다.화학공학과와 재료공학과를 자주 비교하긴 하는데 화학공학과는 유기물, 재료공학과는 무기물을 전공하게 됩니다. 무기물이라고 하면 탄소를 포함하지 않는 금속과 실리콘 같은 재료를 말합니다. 유기물은 탄소를 포함하고 있는 재료들입니다.유기물로 만들어진 플라스틱이 워낙 일상 곳곳에 흩어져 있어 사용범위가 넓은것 같지만 무기재료 역시도 다양하게 사용되고 있습니다. 핸드폰의 액정 및 배터리에 사용되는 금속재료들도 다양하며 자동차에도 차체, 엔젠 등 많은 금속재료가 사용되고 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
재료공학
Q. 왜 건축 자재로 강철보다 콘트리트가 더 많이 사용되는지?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결론부터 건물을 강철로 전체로 지을 수가 없기 때문입니다. 건물의 외벽을 강철로 마감을 할순 있지만 내부는 철근과 콘크트리로 만들어지는 내벽이 필수 입니다. 사실 강철도 철근의 재료로 사용되기 때문에 콘크리트 보다 덜 사용된다고 말 할순 없습니다.말씀하시는게 외벽의 재료로써 강철과 콘크리트를 비교하는 것이라면 당연히 콘크리트가 가격도 저렴하고 성형하기가 쉽기 때문에 많이 사용합니다. 하지만 건물 전체 재료의 종류로 구분을 하면 강철도 콘크트리 많이 사용됩니다. 대략 콘크트리의 전체 부피의 약 3% 정도를 내부에 철근으로 구성하게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학공학
Q. 계면활성제는 표면 장력에 어떤 영향을 미치며 어떤 원리로 작용을 하는 건가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.계면활성제는 비누나 세제의 재료로 일상에서 자주 사용되는 용어 입니다. 하지만 정확한 원리는 잘 모르고 사용하는 경우가 많습니다.계면활성제는 단어 뜻 그대로 경계면을 활성화 시키는 재료로, 경계면이란 친수성(물에 녹는성질), 친유성(기름에 녹는성질)을 둘다 가져서 특정 물질이 기름성분이건 수분을 가지고 있건 서로 분리시킬 수 있는 능력을 가지고 있느 것이 계면활성제 입니다.계면활성제는 머리와 꼬리부분으로 이루어져 있는데 머리가 친수성이고 꼬리가 소수성(친유성) 입니다. 오염물질인 기름을 물속에서 만나게 되면 이 계면활성제의 꼬리부분이 기름에 붙어서 감싸게 됩니다. 그렇게 되면 오염물질 내부에서 기름 부분이 물에 섞이게 되어 기름기가 제거되는 원리 입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
재료공학
Q. 휴대폰에서 터치 스크린은 어떤 재료로 만들어지는지??
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.터치스크린은 휴대폰 뿐 아니라 디스플레이를 가지고 있는 모든 전자기기에 기본적으로 장착되는 기술 입니다. 압력을 감지하는 감압식과 정전기를 감지하는 정전식이 가장 많이 사용 됩니다. 가장 외부에 터치가 되는 부분은 투명전극이라고 해서 ITO(Indium Tin Oxide)가 있습니다. ITO 가 글자 그대로 인듐주석산화물의 약자로 투명전극에 주요하게 사용되는 재료 입니다. ITO 외에 노벨상을 받은 물질인 그래핀도 존재하며 Pedot:pss 나 은나노 와이어도 사용됩니다. 하지만 가장 널리 사용되는건 ITO 입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 온도가 용해도에 미치는 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.일반적으로 고체가 녹을때 온도가 높으면 물질이 녹을 수 있는 용해도가 증가 합니다. 왜냐하면 고체가 녹을 때 양이온과 음이온으로 분리가 되면서 열을 흡수하는 과정을 통해 분해가 이루어 지는데 주변의 열이 높으면 고체의 용해도가 올라가게 됩니다. 하지만 반대로 고체중에 분리가 발열과정으로 진행되는 수산화나트륨과 같은 용해는 주변 온도가 올라가면 오히려 용해도가 떨어집니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
환경·에너지
Q. 갑자기 구름이 빠르게 이동한다는것은
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 연관이 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 눈에 보일정도로 단순히 구름이 움직이는건 대기의 풍속이 빨라져 적란운의 일부가 떨어져 나가며 이동을 하는 경우가 많습니다. 날씨가 변화할 정도의 구름의 이동은 사실 눈으로 확인을 하기가 어렵습니다. 태풍과 같은 기상현상일 때에는 육안으로 판별을 할 수 있을수도 있으나 맑은 하늘에서 발생하는 구름의 이동은 대기 풍속의 변화로 구름이 떨어져 나가는 현상일 확률이 높습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)