안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
Q. 재료의 강도와 경도는 어떻게 다르고 각각 어디에 중요한가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.강도는 재료가 외부 힘에 저항하여 변형이나 파괴 없이 견디는 능력을 의미하며, 구조물의 안전성과 내구성을 결정하는 데 중요합니다. 경도는 재료의 표면이 긁히거나 침투되지 않는 능력을 의미하며, 마모 저항성, 특히 표면 처리된 부품의 수명에 중요한 역할을 합니다. 두 특성은 연관이 있지만, 서로 다른 테스트 방법과 응용 분야에서 평가됩니다.
Q. 왜 금속은 깨지기보다는 구부러지는 성질을 가질까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속은 금속 결합 구조로, 양이온과 자유 전자들이 배열되어 있어 원자층이 미끄러지며 변형될 수 있어 충격 시 구부러집니다. 반면, 세라믹은 이온 결합 또는 공유 결합 구조로 강한 결합력을 가지지만, 결함에 민ㄱ마하여 충격 시 깨지기 쉽습니다. 금속의 연성과 전자는 변형을 흡수할 수 있는 유연성을 제공하는 주요 원인입니다.
Q. 희토류는 우리나라에서 발견이 안되나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.희토류는 반도체, 전기차 배터리, 디스플레이 등 첨단 기술에 필수적인 재료로, 주로 중국에서 대규모로 매장 및 생산되고 있습니다. 우리나라에서도 희토류가 소량 발견되긴 했으나, 경저제거으로 채굴이 어려운 상태입니다. 대신 한국은 희토류 재활용 기술 개발과 해외 매장지 확보를 통해 의존도를 낮추는 전략을 추진하고 있습니다.
Q. 왜 일부 재료는 충격 흡수가 잘되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.충격을 잘 흡수하는 재료는 주로 에너지 분산 구조를 가집니다. 품, 벌집 모양 구조, 고분자 재료 등은 충격 에너지를 변형으로 흡수하고 그 에너지를 천천히 분산시킵니다. 또한, 점탄성 소재는 충격 시 내부 마찰로 에너지를 열로 변환하여 흡수 능력을 향상시킵니다.
Q. 금속은 왜 시간이 지나면 부식되거나 녹슬게 되나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속은 공기 중의 산소 및 수분과 반응하여 산화물을 형성하며, 이는 녹으로 나타납니다. 이는 금속 원자가 전자를 잃고 산화되는 전기화학 반응에 의해 발생합니다. 부식을 막기 위해 도금, 방청유, 페인트 코팅, 희생양극 등의 방법이 사용됩니다.