안녕하세요. 이희애 전문가입니다.
재료공학
Q. 마르텐사이트 변태가 철강의 강도와 경도에 미치는 영향에 대해
안녕하세요. 마르텐사이트 변태의 경우 급냉에 의해서 철강의 결정구조가 변화되는 것인데, 이로 인해서 강도와 경도가 크게 증가하게 됩니다. 이 변태는 탄소 농도가 높은 강재에서 주로 발생하며, 이로 인해 내마모성과 기계적 성질이 강화되지만, 인성은 감소할 수 있습니다. 대표적으로 사용되는 강재는 항공기 부품, 자동차 충돌 안전 부품, 그리고 고강도 구조용 합금강입니다.감사합니다.
재료공학
Q. 철강의 고온 산화와 내산화성을 개선하기 위한 합금 설계가 궁금합니다.
안녕하세요. 철강의 고온 산화와 내산화성을 개선하기 위해 합금 설계에서는 크롬이 주로 첨가되어 보호하는 층을 형성하도록 유도합니다. 크롬은 산화물의 내구성을 높이며, 알루미늄은 고온에서도 강한 산화물 피막을 형성하여 보호효과를 강화합니다. 또한, 몰리브덴이나 니켈을 첨가하여 합금의 내산화성을 높이고, 고온에서의 안정성을 유지할 수 있습니다.감사합니다.
재료공학
Q. 연료전지의 작동 온도에 따른 재료 열화 메커니즘
안녕하세요. 연료전지의 작동 온도는 재료 열화에 주요한 영향을 미치게 됩니다. 고온에서는 전극의 기계적 특성이 손상되고 전해질이 열화되어 성능 저하를 일으킬 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 내열성 및 내구성이 뛰어난 소재, 예를 들어 고온에서 안정적인 세라믹 전해질이나, 내산화성 금속 합금이 개발되고 있습니다. 또한, 고온에서도 화학적 반응을 최소화할 수 있는 첨단 소재나 코팅 기술을 통해 열화 속도를 줄이고 연료전지의 수명을 연장하려는 기술들이 연구되고 있습니다.감사합니다.
재료공학
Q. 수소연료전지에서 사용되는 전해질 막에는 어떤 종류가 있나요?
안녕하세요.수소연료전지의 전해질 막은 대표적으로 고분자전해질막, 알칼리 전해질막, 그리고 고체산화물 전해질로 구분됩니다. 고분자전해질막은 높은 이온 전도성과 빠른 전기화학적 반응을 제공하여 휴대용 및 차량용 연료전지에 적합하며, 알칼리 전해질막은 알칼리 환경에서 값비싼 백금 촉매 없이도 작동할 수 있어 경제성이 뛰어납니다. 고체산화물 전해질은 고온에서 높은 전기화학적 변환 효율을 보이며, 산업용 발전 및 수전해 시스템에서 효율적인 에너지 변환을 가능하게 합니다.감사합니다.
전기·전자
Q. 플렉시블 디스플레이의 전자적 구조 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요.플렉시블 디스플레이는 기계적 변형을 견딜 수 있도록 연성 기판과 스트레처블 회로를 활용합니다. 기존 디스플레이는 단단한 유리 기판 위에 미세 패턴을 형성하겠지만, 플렉시블 구조는 금속 나노와이어, 탄소나노튜브, 또는 유기 반도체를 적용하여 내구성을 확보합니다. 또한, 전자 신호 경로는 구부러짐에 따른 저항 변화와 캐패시턴스 변동을 보정하도록 설계되며, 저온 증착 및 박막 트랜지스터의 소재 최적화가 필수적일 수 있습니다.감사합니다.