안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 금은 왜 산소와 반응력이 낮은지 알고 싶습니다
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금은 화학적으로 매우 안정된 원소로 전자구성이 완전하여 다른 원소들과 쉽게 결합하지 않습니다. 산소와의 반응성이 낮은 이유는 금이 화학적 결합을 형성하려는 성향이 적고 상대적으로 낮은 산화환원 반응성을 가지기 때문입니다. 이로 인해 금은 자연에서 산화되지 않고 덩어리 형태로 그대로 존재하며, 금광에서 발견되는 것이 일반적입니다.
재료공학
Q. 화학반응과 같은 연금술로 금을 왜 만들기가 어렵나요
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금은 자연에서 주로 광물 형태로 존재하며, 그 화학적 안정성이 매우 높아 다른 원소들과 쉽게 반응하지 않습니다. 금을 인위적으로 만드는 것은 핵반응을 통해 이루어지는데 이는 고에너지 환경과 고온, 고압 조건이 필요하여 매우 많은 자원을 소모하게 됩니다. 또한, 금의 원자 번호인 79를 만ㄷ르어내기 위한 과정에서 발생하는 에너지 비용과 방사능 문제로 인해 실용적인 생산이 매우 어렵습니다.
재료공학
Q. 의료 분야에서 고분자 코팅 기술이 활용될 수 있는 예시를 들어주세요.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.고분자 코팅 기술은 의료 분야에서 다양한 방식으로 활용됩니다. 예를 들어, 인공 관절이나 스텐트와 같은 의료기기에는 세포 부착을 억제하고 감염을 예방하는 항균성 고분자 코팅이 적용됩니다. 또한, 약물 전달 시스템에서는 약물을 서서히 방출할 수 있는 고분자 코팅을 사용하여 치료 효과를 높이고 부작용을 최소화할 수 있씁니다.
재료공학
Q. 나노 재료가 현대 기술에 어떤 영향을 미치나?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.나노재료는 그 미세한 크기 덕분에 물리적, 화학적 특성이 기존 재료와 다르게 나타납니다. 이러한 특성 덕분에 에너지 효율성, 강도, 전도성, 촉매 성능 등이 향상되어 전자기기, 의료, 환경, 에너지 저장 등 다양한 분야에서 혁신적인 기술 발건을 이끌고 있습니다. 예를 들어, 나노소재는 배터리 성능 향상, 자율주행차의 센서 기술, 항망 치료에 사용될 수 있는 나노약물 전달 시스템에 적용됩니다.
재료공학
Q. 이정도 해당되는 성분이 있는 특수금속은 어떤건가요??
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.제세된 성분 비율을 보았을 떄는 특수합금중인 몬엘 합금으로 생각됩니다. 몬엘 합금은 구리, 니켈, 은, 철, 망간 등이 포함되어있으며, 내식성이 뛰어나고 강도가 우수하여 해양 환경, 화학 처리, 항공 우주등 다양한 산업 분야에서 활용됩니다.
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Q. 고온 초전도체의 발전과 미래 기술은?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.고온 초전도체의 발전은 전력 전송과 저장 효율을 획기적으로 개선할 수 있어, 에너지 분야에 혁신적인 변화를 일으킬 것입니다. 이를 통해 전력 손실 없이 장거리 전력 전송이 가능해지며, 전자기기나 전력망의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한, 고온 초전도체는 미래의 자율주행차, 고속철도, 의료 기술 등 다양한 분야에서 새로운 기술적 가능성을 열어줄 것입니다.
재료공학
Q. 나노입자가 더 빠르게 반응하는 이유에 대해서 질문드립니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.나노입자는 표면적이 매우 넓어서 반응할 수 있는 표면이 많아 반응성이 높습니다. 또한, 나노 크기의 입자는 일반적으로 더 높은 에너지를 가지며, 그로 인해 반응이 더 빠르게 일어날 수 있습니다. 나노입자는 양자역학적 효과와 표면의 비정상적인 특성으로 인해 화학 반응이 가속화됩니다.
재료공학
Q. 인공 다이아몬드 만드는데 어떤것이 필요 한가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.인공 다이아몬드를 만들기 위해서는 고온과 고압 환경이 필요합니다. 연필심을 사용하여 다이아몬드를 만들 때는 고온과 고압을 주는 장비인 HPHT 장치가 필요합니다. 또한, 카본 원소가 핵심 재료로 사용되며, 이를 고압과 고온에서 변형하여 다이아몬드 구조를 형성합니다.
재료공학
Q. 재료의 내구성 향상을 위한 기술은??
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.재료의 내구성을 향상시키기 위한 기술에는 표면 처리 기술과 합금화가 있습니다. 또한, 미세구조 제어를 통해 더 강하고 내구성이 높은 재료를 만들 수 있씁니다. 복합재료의 활용 역시 내구성을 높이는 중요한 방법으로 서로 다른 재료의 특성을 결합해 내구성을 극대화할 수 있습니다.
재료공학
Q. 스마트 재료의 발전과 건축에 영향은?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.스마트 재료의 발전은 건축 산업에서 에너지 효욜성과 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 스마트 유리나 온도 조절 기능을 가진 건축 자재느 실내 환경을 자동으로 조절하고 에너지 소비를 줄여줍니다. 또한, 자기 복구 소재나 기능성 코팅을 통해 건출물의 유지 관리 비용을 절감하고 수명을 늘릴 수 있습니다.