안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 총알은 어떻게 발사되는 원리인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.실탄 총에서 총알은 발사되 때, 화약이 점화되어 발생하는 압력에 의해 총알이 총신을 따라 빠르게 밀려 나갑니다. 총알의 끝부분만 발사되는 이유는 발사할 때 화약 연료의 폴발로 총알 뒷부분이 밀려나면서 강력한 추진력을 생성하고 나머지 부분은 발사 뒤에 배출됩니다. 총알의 끝부분은 금속으로 되어 있어 표적에 타격을 주도록 설계됩니다.
재료공학
Q. 우리가 많이 사용하는 철은 어떻게 만들어내나요
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.철은 주로 철광석에서 추출되며, 이 과정은 고로에서 이루어집니다. 철광석과 코크스, 석회석을 고로에 넣고 고온에서 화학 반응을 일으켜 철을 얻습니다. 그 후, 용융된 철은 쇳물 형태로 정련되어 불순물을 제거하고 다양한 형태로 가공됩니다.
재료공학
Q. 강화유리는 어떤 재질로 만들어지나요
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.강화유리는 일반 유리를 고온으로 가열한 후 금속 냉각하여 만들어집니다. 이 공정으로 유리 표면에 압축 응력이 생겨 강도가 높아져서, 일반 유리보다 약 4~5배 강합니다. 강화유리는 충격에 강하지만, 모서리에 큰 충격을 받으면 산산조각으로 꺠져 안전하게 파편이 날아가지 않도록 설계되어 있습니다.
재료공학
Q. 비닐이 만들어지는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.비닐은 주로 석유에서 추출한 에틸렌을 고온고압에서 중합하여 폴리에틸렌이라는 고분자를 형성해 만듭니다. 이 과정에서 열과 촉매가 필요하며, 공정은 몇 시간 안에 완료되지만 대량 생산에서는 수십 분 만에 대량으로 제조됩니다. 만들어진 폴리에틸렌은 얇게 압출하여 다양한 형태의 비닐 제품으로 가공됩니다.
재료공학
Q. 플라스틱을 더 단단하게 해주는 재료는 뭐가 있을까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.플라스틱의 단단함은 주로 첨가제나 구조 조정을 통해 결정됩니다. 단단하게 만들기 위해 강화제인 유리섬유, 탄소섬유 같은 물질을 첨가하거나 플라스틱의 폴리머 구조를 조정해 더 강한 분자 결합을 유도하기도 합니다. 또한 충격에 강한 폴리카보네이트나 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 같은 재료를 활용하면 단ㄷ나하면서 내구성이 좋은 플라스틱을 만들 수 있습니다.
재료공학
Q. 혹시 플라스틱이 원료로 만들어진 먹거리가 있나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.플라스틱을 직접 먹거리로 만드는 것으로 불가능하지만, 플라스틱 대신 생분해성 소재나 식물 유래 원료를 사용하여 식품 포장재를 만드는 연구가 활발합니다. 예를 들어, 옥수수 전분, 감자, 해조류 같은 자연 유래 물질을 이용한 포장재가 식품 산업에서 점차 사용되고 있으며, 환경에 미치는 영향을 줄이려는 시도가 이루어지고 있습니다.
재료공학
Q. 몰리브데넘이라는 재료에 대해서 궁금 합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.몰리브데넘은 강도와 내열성이 매우 우수한 금속 원소입니다. 고온에서도 강도를 유지하고 부식에 강해, 주조 고온 환경에서 사용되는 합금이나 공구, 항공 우주 부품 등에 첨가됩니다. 또한, 전기와 열전도성이 좋아 전자 및 반도체 산업에서도 중요한 역할을 합니다.
재료공학
Q. 임플란트 재료는 무엇으로 이루어져 있나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.임플란트는 주로 티타늄으로 만들어집니다. 티타늄은 인체와 잘 결합되고 부식이나 알레르기 반응이 거의 없어 생체 적합성이 뛰어납니다. 최근에는 티타늄 외에 지르코니아 같은 세라믹 소재도 사용되어 심미성까지 고려한 임플란트가 개발되고 있습니다.
재료공학
Q. 금악세사리는 오래차면 금도 손실이생기나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금으로 된 액세서리는 오랜 시간 착용하면 마찰과 마모로 인해 미세한 금 입자가 손실될 수 있씁니다. 특히 팔찌나 반지는 피부와의 접촉이나 외부 물체와의 마찰이 잦아, 조금씩 중량이 줄어드는 경우가 있습니다. 이러한 손실은 아주 미세하지만, 장기간 착용 시 눈에 띄게 될 수 있습니다.
재료공학
Q. 플라스틱으로 만든 옷은 괜찮은가요?!
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.플라스틱을 재활용해 옷을 만드는 경우, 주로 PET 병이 사용되며, 유해 성분을 제거한 후 순수한 플라스틱만으로 옷감을 제작합니다. 재활용 PET 세첵, 분쇄, 용융하여 실형태로 뽑아낸 후, 이를 섬유로 가공해 천을 만듭니다. 이렇게 만들어진 재활용 섬유는 일반 의류 섬유와 유사한 질감과 내구성을 가지면서 친환경적입니다.