안녕하세요. 이희애 전문가입니다.
재료공학
Q. 시멘트의 내염성을 향상시키기 위한 첨가물에 대해
안녕하세요. 시멘트의 내염성 향상을 위해서는 미세구조를 조밀하게 형성하는 것이 중요합니다. 그리고 염화물 이온의 확산을 적마하는 전략이 필수적입니다. 실리카 흄이나 플라이애시, 고로 슬래그 같은 재료 또는 잠재수경성 혼화재 같은 것들을 활용해서 시멘트에 대한 수화 반응을 최적화하고, 염화물 결합 능력을 증가시키는 연구가 진행중에 있습니다. 추가적으로, 알루미늄계 또는 리튬계 화합물 적용을 통해 염화물 이온과 반응하여 안정한 화합물을 형성함으로써 철근 부식을 억제하는 방안이 실용화되고 있습니다.감사합니다.
전기·전자
Q. 전자기 유도 현상에서 전류와 자기장의 관계는 어떻게 설명되는지 궁금합니다.
안녕하세요.전자기 유도 현상에서 전류와 자기장은 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라서 시간에 따라 변화하는 자기장이 도체 내부에 기전력을 유도하여 전기가 흐르게 되는 것입니다. 유도된 전류의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 기존 자기장 변화에 반대되는 방향으로 형성되며, 이는 에너지 보존 법칙과도 일맥상통합니다. 실험적으로는 솔레노이드 코일 내에서 자석을 이동시키거나 교류 전류를 인가하여 자기장의 변화를 유도하고, 이를 통해 발생하는 유도 전류를 검출하는 방식으로 입증할 수 있습니다.감사합니다.
전기·전자
Q. 반도체 소자의 전자 이동 속도가 제한되는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 반도체 소자의 전자 이동 속도는 기본적으로는 격자의 진동과 불순물에 의한 산란, 그리고 높은 전계에서 발생하는 속도 포화 현상 등에 의해서 제한 될 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고이동도 채널 물질과 저유전율 절연체 개발이 활발히 진행되고 있으며, 나노스케일에서 양자 효과를 제어하는 기술 또한 연구되고 있습니다. 궁극적으로는 신소재 탐색과 구조적 혁신 등을 통해 한계를 극복하려는 방향으로 연구가 진행되고 있습니다.감사합니다.
재료공학
Q. 시멘트에 사용되는 슬래그와 플라이애시가 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 슬래그라는 것은 고로 슬래그를 미분쇄한 것을 말합니다. 시멘트에 혼입되면 장기적인 강도를 발햔하고, 내화학성을 향상시키는 역할을 할 수 있어요. 플라이애시는 석탄 연소 부산물로, 시멘트의 수화반응을 조절하여 장기 강도를 증가시키고 수축을 감소시키는 효과를 가집니다. 환경적 측면에서 두 재료 모두 산업 폐기물의 재활용이라는 점에서 긍정적이나, 슬래그는 탄소 배출 저감에, 플라이애시는 에너지 절감과 작업성 향상에 기여하는 차이점이 있어요.감사합니다,.
재료공학
Q. 나노소재가 산업에 미치는 영향은??
안녕하세요. 나노소재들은 원자나 분자 수준에서 정밀한 제어를 통해서 기존 소재의 한계 극복 및 다분야 산업 혁신을 주도하고 있습니다. 항공, 자동차 산업에서는 고강도나 고경량 소재의 개발이 필요하며 이는 연비 절감이나 내구성 향상에 밀접하게 연관이 있습니다.감사합니다.