안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 전력소자에서 SiC 실리콘카바이드의 장점은?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.SiC는 높은 열 전도성과 높은 전기적 강도를 제공하여 고온 및 고전압 환경에서도 안정적인 성능을 유지합니다. 이로 인해 SiC 반도체는 전력 전환 효율을 크게 향상시켜 에너지 손실을 줄이고 시스템의 전체 성능을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
재료공학
Q. 전력반도체에서 GaN 반도체가 각광받는 이유는?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.GaN 반도체는 높은 전압, 높은 주파수, 고온 환경에서도 뛰어난 성능을 발휘하는 특성이 있어 각광받고 있습니다. 기존 실리콘 바도체에 비해 전기적 효율성이 높고 열 전도성이 우수하여 소형화된 전력 장체에서도 효과적으로 사용할 수 있습니다. 또한, GaN 반도체는 고주파 스위칭 능력이 뛰어나 전력 변환 장치의 크기를 줄이고 성능을 향상시킵니다.
재료공학
Q. 전자기기에서 얇은 막 재료의 중요성은 무엇인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.박막은 전자기의 성능과 기능을 결정짓는 중요한 요소로 여러가지 이유로 중요합니다. 첫째, 얇은 두께 덕분에 전자 이동 경로를 단축시켜 반응 속도를 높이고 전기적 특성을 개선합니다. 둘째, 박막의 성질은 두께, 조성, 제조 공정에 따라 달라지므로 원하는 특성을 조절할 수 있습니다.
재료공학
Q. 캡일러리 현상의 응용 사례로는 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.케일러리 현상은 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어 식물의 뿌리에서 수분과 영양분을 흡수하고 줄기로 이동하는 과정에 관여하여 생명 유지에 필수적입니다. 또한, 잉크젯 프린터에서는 잉크가 노즐을 통해 정확하게 전달되도록 캡일러리 작용이 활용됩니다.
재료공학
Q. 티타늄이라는 재질의 소재는 우주선을
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.티타늄은 주로 티타늄 광석에서 추출됩니다. 이 과정은 고온에서 산소와 결합하여 산화물을 제거하는 클로로 티타늄 공정이 Kroll 공정을 통해 이루어집니다. Kroll 공정에서는 티타늄 테트라클로라이드를 마그네슘과 반응시켜 티타늄을 정제합니다. 최정적으로 티타늄을 주조, 용융, 압연 등의 공정을 통해 원하는 형태로 가공되어 우주선과 같은 고강도 경량 구조물에 사용됩니다.
재료공학
Q. 철은왜 시간이 지나면 녹이슬고 강도가 약해지나요
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.철이 시간이 지나면 산소와 수분과 반응해 산화철이 형성되기 때문에 빨갛게 부식됩니다. 이 과정은 전기화학적 반응으로 철이 전자를 잃어 산화되는 동안 산소가 전자를 얻어 환원됩니다. 녹이 쓴 철은 구조적 강도가 감소하게됩니다.
재료공학
Q. 욕실에 수건걸이가 녹이 심해져서 교체
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.스테인리스라고해서 녹이 안생기는게 아닙니다. 스테인리스는 일반 철보다 녹스는 속도가 느리고 그정도가 낮을 뿐입니다. 그래서 물이 직접 다아 있는 상태면 녹이 생성됩니다.
재료공학
Q. 콘크리트는 어떻게 만들어지는거죠??
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.콘크리트는 시멘트, 물, 모래, 자갈을 혼합해 만드는 재료입니다. 시멘트는 물과 결합해 화학반응을 일으켜 경화되며 모래와 자갈이 섞여 강도와 내구성을 제공합니다. 물은 시멘트의 경화를 도와 콘크리트가 단단해지게 하고 골재는 부피를 채우며 구조적 지지를 강화합니다.
재료공학
Q. 전자기기에서 페로일렉트릭 재료의 특성에 관하여,
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.페로일렉트릭 재료는 외부 전기장이 제거되어도 잔류 분극을 유지하는 특성을 가지고 있습니다. 이는 적기적 히스테리스 곡선을 형성하며 자성 재료와 비슷한 방식으로 전기적 특성을 바꿀 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 메모리 소자, 센서, 엑추에이터, 에너지 저장 장치 등에 사용됩니다.
재료공학
Q. 자성재료에 관하여 원리와 응용처에 대해서
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.장성 재료는 원자의 전자 스핀과 궤도 운동이 정렬되어 자성을 띠게 됩니다. 특히, 철, 니켈 코발트 같은 원소들이 강자성체로 외부 자기장이 없어도 자성을 유지합니다. 이러한 자성 재료는 전기모터, 변압기, 자기 센서 등 다양한 전자기기와 에너지 변환 장치에 응용됩니다.