안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 하이브리드 전지의 상용화 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.리튬이온 전지와 슈퍼커패시터를 결합한 하이브리드 전지는 배터리의 높은 에너지 밀도와 슈퍼커패시터의 빠른 충방전 속도를 동시에 제공하기 때문에 기존 배터리 기술을 뛰어넘습니다. 상용화가 중요한 이유는 전기차, 모바일 기기 등에서 충전 속도와 사용 시간을 크게 향상시킬 수 있어 효율성과 성능이 크게 새선될 수 있기 때문입니다. 또한, 기 수명과 안정성을 제공하여 지속 가능한 에너지 솔루션으로 자리잡을 가능성이 큽니다.
재료공학
Q. 철 중에서도 가장 높은 온도에서 녹는 철은 어떤건가요
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.가장 높은 녹는점을 가진 철 합금은 고속도강입니다. HSS는 탄소와 다른 합금 원소들이 포함되어 있어 녹는점이 약 2800도 이상으로 매우 높습니다. 일반적인 순철의 녹는점은 약 1500도 정도이지만, HSS는 고온에서의 내구성이 뛰어나 고속 절삭 공구 등에서 많이 사용됩니다.
재료공학
Q. 하이스로 된 라핑 엔드밀을 많이 사용하는 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.하이스로 된 라핑 엔드밀은 내마모성과 열 저항성이 뛰어나면서도 경도가 적당해 티타늄 가공 시 깨지지 않고 부드러운 절삭이 가능합니다. 반면, 초경 엔드밀은 경도가 높아 빠른 속도로 가공할 수 있지만, 깨지지 쉽고 열 충격에 민감하여 연성이 더 필요한 티타늄 가공에는 불리할 수 있니습니다. 하이스 엔드밀은 이러한 점에서 비용 대비 효율이 좋고 작업 안정성이 높아 많이 상용됩니다.
재료공학
Q. 금속과 세라믹의 장점을 결합한 하이브리드 재료에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속과 세라믹을 결합한 하이브리드 재료는 금속의 연성과 강도, 세라믹의 경도와 내열성을 함꼐 가지며, 극한 환경에서도 뛰어난 내구성을 보입니다. 이 재료는 높은 내마모성과 내열성을 가지면서도 금속의 충격 흡수 능력이 추가되어, 항송, 자동차, 에너지 산업에서 중요한 소재로 사용됩니다. 첨단 기술을 적용하여 강도와 내구성을 최적화하고 있어, 경량화와 내구성을 동시에 요구하는 분야에서의 활용도가 점점 커지고 있습니다.
재료공학
Q. 섬유 중 전기 전도성을 가진 친환경 재료에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.전기전도성을 가진 친환경 섬유로는 그래핀, 은 나노와이어, 탄소 나노튜브와 같은 재료들이 사용됩니다. 이들 소재는 가볍고 유연하며, 전도성이 뛰어나 스마트 의류나 웨어러블 장치에 적합합니다. 최근에는 생분해 가능한 전도성 고분자와 천연 섬유를 결합하여, 친환경성과 전도성을 동시에 갖춘 소재 개발이 활발히 이루어지고 있습니다.
재료공학
Q. 화학적 부식에 강한 고분자 코팅의 발전?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.고분자 코딩은 뛰어난 내식성과 방수성 덕분에 부품이나 구조물의 화학적 부식 방지에 필수적입니다. 이 코팅 기술은 나노 기술이나 복합재와 결합되어 더욱 높은 내구성과 특정 환경에 맞춘 성능을 제공하는 방향으로 발전하고 있습니다. 앞으로는 스마트 코팅 같은 자기 치유 기능이 추가되어, 코팅의 유지관리 비용을 줄이는 데에도 기여할 가능성이 큽니다.
재료공학
Q. 디스플레이 기술에서 활용 가능한 자발광 나노 소재
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.자발광 나노 소재는 스스로 빛을 내는 특성을 가져 외부 광원이 필요 없다는 점이 디스플레이에 적합합니다. 이 소재는 양자점과 유기 발광 다이오드와 같은 나노 구조를 활용하여 전기 신호를 통해 직접 빛을 발합니다. 이런 자발광 나노 소재는 높은 색 재현율, 명암비, 에너지 효율성을 제공해 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있습니다.
재료공학
Q. 집에 놓고 싶은 선반을 만들려고 하는데요. 어떤 재료로 만들어야 튼튼할까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.견고하고 튼튼한 선반을 만들기 위해선 목재, 금속 또는 합성 목재를 고려하시면 좋습니다. 목재 중에는 단ㄷ나한 오크나 호두나무가 내구성이 좋고 금속은 스테인리스강이 강하고 녹에 강합니다. 또한, 합성 목재는 습기에 강하고 변형이 적어 실내 선반으로 적합합니다.
재료공학
Q. 재료의 결합의 종류는 각각 어떤 것이 있는지?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.재료의 결합 형태는 이온 결합, 공유 결합, 금속 결합 등이 있습니다. 이온 결합은 전자를 주고받는 방식으로 높은 경도와 내열성을 가지며, 세라믹 재료에 흔합니다. 공유 결합은 전자를 공유하여 고강도와 내열성이 특징이며, 다이아몬드와 같은 물질에서 볼 수 있습니다. 금속 결합은 전자 구름 구조로 전도성과 연성이 뛰어나 금속 재료의 특성을 결정짓습니다.
재료공학
Q. 하프늄(Hf) 소재에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.하프늄을 티타늄 또는 니켈과 합금화하여 형상기억합금을 제작할 경우, 고온 안정성과 부식 저항성이 향상됩니다. 하프늄이 첨가되면 합금의 형상기억특성은 고온에서도 유지될 수 있지만, 전기전도성은 티타늄이나 니켈보다 낮아져 상대적으로 감소하는 경향이 있습니다. 이러한 특성으로 인해 하프늄 기반 합금은 고온 항공우주 응용에서 잠재력이 큽니다.