안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 초고속 충전 배터리에 적합한 음극 및 양극 소재
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.초고속 충전을 위한 배터리에서 음극 소재로는 실리콘이 주목받고 있으며, 리튬이온 배터리에서 용량과 충전 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 양극 소재로는 니켈 코발트 망간이나 리튬 철 인사이 효율적이며, 빠른 전자 이동을 가능하게 합니다. 이들 소재는 충전 속도를 높이면서도 안전성과 수명을 유지하는데 중요한 역할을 합니다.
재료공학
Q. 형상 기억 합금이 의료용 임플란트에서 어떤 효과가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.형상기억합금은 의료용 임플란트에서 온도 변화에 따라 형태를 복원하는 특성을 이용하여 비침습적 수술을 가능하게 하고 환자의 회복 시간을 단출시킬 수 있씁니다. 예를 들어, 스텐트나 치료용 와이어 등에서 활용되어 체내 온도에 따라 임플란트가 자연스럽게 제자리오 복원됩니다. 또한, 기계적 강도와 내구섬을 높여 장기적인 안정성도 제공합니다.
재료공학
Q. 생분해성 플라스틱의 재료 개발에 관하여 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.생분해성 플라스틱의 도전 과제에는 분해 속도의 제어, 물리적 내구성의 확보, 대량 생산 및 비용 문제가 포함됩니다. 생분해성 플라스틱은 환경에서 빠르게 분해되지만, 산업용 내구성이 부족하거나 비용이 높을 수 있습니다. 또한, 재활용 가능성과 자원 낭비 문제를 해결하는 것도 중요한 과제로 남아 있습니다.
재료공학
Q. 인공 근육을 위한 탄성 소재에 관하여 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.인공 근육에 사용되는 탄성 소재로는 폴리우레탄, 실리콘 고무, 그리고 전도성 고분자들이 주목받고 있습니다. 폴리우레탄은 높은 신축성과 내구성을 제공하며, 실리콘 고무는 우수한 탄성뿐만 아니라 온도 변화에도 강한 특성을 보입니다. 전도성 고분자는 전기 자극에 반응하는 능력이 있어, 스마트 로봇 및 의수 같은 분야에 활용됩니다.
재료공학
Q. 우리가 공업용에 사용하는 재료 중에 철이 많나요. 비철금속이 많나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.공업용으로는 비철금속이 철보다 더 많이 사용됩니다. 철은 가격이 저렴하고 강도나 내구성이 뛰어나지만, 비철금속은 경량성, 내식성, 전기 전도성 등의 특성 덕분에 전자기기, 항공, 자동차 산업 등에서 더 많이 활용됩니다. 예를 들어, 알루미늄, 구지, 티타늄 등이 주요한 비철금속입니다.
재료공학
Q. 나노 재료가 기존 재료보다 더 빠르게 전기를 전달하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.나노 재료는 크기가 작고 표면적이 넓어 전자들이 더 빠르게 이동할 수 있습니다. 또한, 나노구조에서 전자들이 이동하는 경로가 짧아져 전기 전도성이 향상됩니다. 이런 특성은 특히 탄소 나노튜브나 그래핀과 같은 나노 재료에서 두드러지며 고속 전자기기나 에너지 저장 장치에 응용됩니다.
재료공학
Q. 압력을 받으면 고체 상태를 유지하는 유체?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.이 소재는 비뉴턴 유체 중 하나인 오일-전분 혼합물이나 다양한 종류의 특수액체로 순간적인 압력이나 충격으로 받으며 고체처럼 변하고 압력이 사라지면 다시 액체로 돌아가는 성질을 가집니다. 이 소재는 충격 흡수, 방어용 재료로 사용되며, 예를 들어 방탄복, 충격 보호 장비, 스포츠 용품에 응용됩니다. 또한, 자동차 충동 안전 시스템에도 활용될 수 있습니다.
재료공학
Q. 온도에 따라서 변색되는 소재????
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.온도에 따라 색상이 변화하는 소재는 열변색 소재로 특정 온도에 도달하면 화학적 구조가 변하면서 색상이 달라집니다. 예를 들어, 온도에 반응하는 안경렌즈는 햇볕에 노출되면 자외선에 반응하면 색상이 어두워지고 그늘에서는 다시 투명해집니다. 이러한 소재는 스마트 안경, 의류, 자동차 내장재 등 다양한 분야에서 사용됩니다.
재료공학
Q. 자석을 이용한 재료의 특성 변화는 어떻게 일어날까요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.자석을 이용한 재료의 특성 변화는 자기장에 의해 재료 내부의 분자 배열이나 전자 구조가 변형되면서 발생합니다. 예를 들어, 강자성 재료는 자기장에 노출되면 내부 자성 입자들이 정렬되어 자화 상태가 되며, 전자기적 특성이 강화됩니다. 또한, 일부 스마트 소재에서는 자기장을 통해 변형을 유도할 수 있어 다양한 분야에 활용됩니다.
재료공학
Q. 세탁을 할때 섬유 유연제를 사용하는분들이
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.섬유 유연제는 섬유를 부드럽게 하고 정전기를 줄여 옷감이 덜 엉키고 촉감이 좋아지도록 해주는 제품입니다. 주성분은 양이온 계면활성제로 섬유 표면에 얇은 층을 형성해 부드러운 느낌을 주고 마찰을 줄입니다. 또한, 향료와 방부제가 첨가되어 향을 더하고 제품을 오래 보관할 수 있게 해줍니다.