안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 인조잔디 구장에 사용되는 잔디는 어떤 물질로 만들어 지며, 환경 유해물질은 없는건지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.인조잔디는 주로 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌으로 만들어지면, 바닥 충진재로는 재활용 고무나 실리카 모래가 사용됩니다. 과거에는 중금속과 유기화합물 등 환경 유해물질 문제가 있었지만, 현재는 국제 환경 기준에 맞춘 저독성 재료를 사용해 안전성이 개선되었습니다. 그러나 장기적인 사용으로 미세플라스틱 발생 우려가 있어, 재활용 가능한 충진재와 친환경 소재로 대체하려는 연구가 진행중입니다.
재료공학
Q. 식물성 기름과 동물성 기름 중 무엇의 유리지방산 함량이 더 높은가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.일반적으로 동물성 기름이 식물성 기름보다 유리지방산 함량이 더 높은 경향이 있습니다. 이는 동물성 기름이 저장 및 처리 과정에서 산패되기 쉽고 유리지방산 함량이 높아질 가능성이 크기 때문입니다. 바이오디젤 생산시 FFA가 높은 기름은 비누화 반응을 유발해 효율을 저하시킬 수 있으므로 산 촉매 공정을 사용하거나 탈산 처리로 문제를 해결합니다.
재료공학
Q. 자기장을 통해 액체 금속을 제어하는 데 있어 중요한 재료적 고려 사항에 대한 질문
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.액체 금속의 전자기장 반응 특성을 이용하면, 소형 펌프, 가변형 전극, 유연한 회로 등 효율적인 전자 기계적 시스템을 설계할 수 있씁니다. 이를 구현하려면 자기장 민감도를 높이기 위해 액체 금속의 전도성, 유동서으 자성 입자와의 상호 작용이 중요합니다. 중요한 재료적 고려 사항은 산화 방지를 위한 안전성, 환경 온도에서의 적절한 점도, 자기장 반응에 최적화된 합금 조성이 포함됩니다.
재료공학
Q. 압전재료의 물리적 특성에 대해 질문 드립니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.압전재료는 기계적 압력을 가하면 전기적 신호를 생성하고 반대로 전기적 신호를 가하면 변형을 일으키는 물리적 특성을 가집니다. 이를 활용한 응용 사례로는 센서, 액추에이터, 초음파 기기 등이 있으며, 문제점으로는 높은 온도에서의 성능 저하와 피로로 인한 감도 감소가 있습니다. 이를 해결하기 위해 내열성이 높은 압전 세라믹 사용과 소재 강화 및 설계 최적화를 통해 성능을 개선합니다.
재료공학
Q. 금속 재료의 피로 수명 예측에서, 재료의 미세결함이나 불균일성이 어떻게 피로 수명에 영향을 미치는지요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속 재료의 미세결함이나 불균일성은 응력 집중을 유발해 균열이 발생하기 쉬우며, 이는 피로 수명을 크게 단축시킵니다. 이를 예측하기 위해 최신 기술로는 X선 컴퓨터 단층촬영과 전자현미경을 이용한 결함 분석, 그리고 결함 성장 모델링이 활용됩니다. 머신러닝 기술도 최근 도입되어, 다양한 결함 데이터를 기반으로 피로 수명을 정밀하게 예측할 수 있습니다.
재료공학
Q. 복합재료의 설계 시 응력 집중을 최소화하기 위한 방법에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.복합재료 설계 시 응력 집중을 최소화하기 위해서는 섬유 배열 최적화, 층간 균일 배치, 곡면 설계 등을 활용합니다. 예를 들어, 항공기 부품 설계에서는 섬유를 하중 방향에 따라 배치하여 응력 집중을 줄이고, 층간 박리를 방지하여 강도를 향상시킨 사례가 있습니다. 이를 통해 부품의 수명이 연장되고 경량화와 연료 효율성이 개선되었습니다.
재료공학
Q. 레미콘이라는 것은 어떤 재료를 말하는 건지 궁금합니다
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.레미콘은 시멘트, 물, 모래, 자갈 등을 미리 혼합하여 공장에서 제조한 후 현장으로 운반하여 사용하는 혼합 콘크리트입니다. 일반 시멘트와 달리 레미콘은 비율과 혼합 상태가 정확히 조정되어, 현장에서 바로 사용할 수 있는 형태로 제공합니다. 이를 통해 시공 시간 단축과 균일한 품질을 보장할 수 있씁니다.
재료공학
Q. 샤프심의 주원료는 무엇이고 어떤 과정을 거쳐서 만드나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.샤프심의 주원료는 주로 흑연과 점토의 혼합물로 흑연은 부드럽고 글씨를 잘 남기게 하며, 점토는 경도를 조절합니다. 샤프심은 이 혼합물을 고온에서 구워낸 후 원통형으로 압축하여 형태를 만듭니다. 마지막으로 심의 끝부분을 미세하게 가공하고 적당한 경도에 맞춰 색깔을 추가하여 완성됩니다.
재료공학
Q. 레고는 어떤 종류의 소재로 만드는 건가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.레고는 주로 ABS라는 플라스틱으로 제작됩니다. ABS는 강도와 내구성이 뛰어나고 색상 유지가 좋으며, 아이들이 안전하게 사용할 수 있도록 무독성으로 제조됩니다. 이 재료는 높은 내열성과 충격 저항성을 가지고 있어, 레고 조각들이 오래가고 변형되지 않도록 합니다.
재료공학
Q. 우리가 광택에 사용하는 연마제 같은 경우는 어떤 재료로 해서 만드는 건가요? 
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.주로 사용되는 연마제는 산화알루미늄, 실리콘카바이드, 다이아몬드 분말등이 있습니다. 이들은 경도가 높고, 금속, 유리, 플라스틱 등 다양한 재료에서 효과적인 연마를 제공합니다. 연마제는 재료의 표면을 미세하게 긁어내면서 광택을 내는 원리로 작용합니다.