안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
재료공학
Q. 형상기억합금(SMA)에서 상변화 메커니즘에 대해
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.형상기억합금은 마르텐사이트와 오스텐나이트라는 두 가지 상을 가지고 있으며, 온도 변화에 따라 상변화가 일어납니다. 이 상변화는 합금이 원래의 형태로 돌아가는 형상 기억 효과를 가능하게 하며, 슈퍼엘라스틱 효과와 함께 다양한 산업 분야에서 중요한 응용을 이끌어냅니다. 형상기억합금은 재료의 특성을 잘 활용하여 정밀한 조작이나 자기 회복 기능을 제공하는 데 큰 역할을 합니다.형상기억효과는 고온에서 저온으로 변할때 나타나며 원래의 형태로 돌아가고자 하는 성질을 가지고 있습니다.이렇듯 특정한 온도 범위에서 형태나 상태를 기억하고 이온도에 도달하면 원래의 형상으로 돌아가는 성질입니다.저온에서는 합금이 변형될수 있는 비정상 상태이고 고온에서는 원래의 형상으로 돌아가는 기억된 형태로 상변화가 이루어 집니다.
재료공학
Q. 비철금속이 에너지 산업에서 중요한 이유는?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.비철은 철이 포함되지 않은 금속을 말합니다.비철금속중에서도 구리, 알루미늄, 니켈, 아연, 리튬,은 등은 에너지 산업에 중요한 역할을 합니다.실리콘과 은은 태양광 패널 제조에 중요한 재료 입니다. 실리콘은 태양광셀의 주요 구성요서이며 은은 전기전도성이 매우 뛰어나 셀의 전극에 사용됩니다. 또한 구리는 전선, 모터, 변압기등의 중요 재료이며 전력전달의 효율성 면에서 탁월하기 때문에 전력 손실을 줄이는데 크게 기여 합니다.리튬과 니켈등은 전기에너지를 저장하는 배터리의 핵심소재로 향후 폭발적으로 사용량이 늘어 날것으로 판단 됩니다.알루미늄은 전선과 배터리 시스템의 경량화와 내구성을 높이는데 사용됩니다.이렇듯 비철금속은 신재생에너지와 에너지저장 장치에 핵심적 역할을 하고 있으며 전기에너지 산업의 발전과 확대에 중추 역할의 핵심이 될것입니다.
재료공학
Q. 기왓장은 뭘로 만드는 것인지 궁금합니다
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.기와는 점토(흙)에 모래, 석회, 슬래그등의 첨가하여 반죽하고 모양을 만든다음 고온(900~1000도)에서 구워 제조 합니다.기왓장이 검은색인 이유는 점토에 포함된 철분과 유기물질 때문이며 고온에서 구울때 철분이 산화되어 검은색 또는 어두운색을 띠게 됩니다.
재료공학
Q. 라텍스는 어떤 원료로 만드는 것인가요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.라텍스는 고무나무에서 채취한 하얀 수액으로 이를 이용하여 정제하여 제조한 것입니다.나무에서 자연적으로 흘러나오게 하여 채취하므로 채취에 많은 시간이 걸립니다.
재료공학
Q. 라텍스 원료로 만든 제품은 왜그렇게 비싼가요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.자연 라텍스는 고무나무에서 채취된 고무 수액으로, 이를 얻기 위한 과정이 까다롭고 시간이 오래 걸립니다. 고무나무에서 나오는 수액은 매일 일정량만 수확할 수 있기 때문에, 대량 생산이 어렵고 시간당 수확량이 제한적입니다. 고무나무가 성숙하고 수액을 얻기까지 몇 년이 걸리기도 하며, 이런 자연적인 조건으로 인해 공급이 제한적입니다.자연 라텍스는 수확 후 가공을 통해 사용 가능한 형태로 만들어야 합니다. 이 과정에서 정제, 세척, 농축 등의 작업이 필요하며, 이는 비용이 많이 듭니다. 고무나무는 환경또한 따뜻한 기후에서만 자라는 환경적 제한 때문에 공급량이 매우 한정적이며 제한적일수 밖에 없어 비싸기도 합니다.
재료공학
Q. 플라스틱은 부드럽기도 하고 단단하기 한건가요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.고무는 고분자로 이루어져 있으며, 그 분자 구조는 고리형 또는 비정질의 연속적인 사슬 구조를 가집니다. 고무의 분자들은 긴 탄소 사슬로 연결되어 있고, 이들 사슬은 유연하게 늘어날 수 있습니다. 고무의 주요 특징은 분자들 간의 결합이 비정질적이라는 점입니다.하여 탄성을 유지할수 있습니다.플라스틱도 고분자 물질이지만, 고무와는 다르게 그 분자 구조는 정렬된 배열을 이루고 있습니다. 플라스틱의 분자는 주로 직선형 또는 분기된 사슬 구조를 가지며, 이러한 구조는 강한 결합을 형성하여 더 높은 강도와 경도를 나타냅니다.
재료공학
Q. 일부 금속은 쉽게 가공할수 있는데요 일부는 왜 가공이 어렵나요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.결정구조와 원자배열에 기인 합니다.가공이 쉬운 금속은 FCC(면심입방구조)를 가지며 원자가 서로 가깝게 배열되어 있고 여러방향으로 쉽게 변형이 일어나는 구조입니다. 또한 낮은 결합강도를 가지고 있고 자유전자의 이동이 용이하며 전도성이 좋습니다. 가공이 어려운 금속은 BCC(체심입방구조)구조를 가지며 고온에서는 변형이 쉽지만 상온에서는 변형이 어렵습니다. 결합강도도 강하며 원자간의 결합이 매우 강하게 연결 되어 있습니다.
재료공학
Q. 어떤 재료는 시간이 지나면서 자연적으로 분해되던데요
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.생분해성 재료는 미생물에의해 먹이가 될수 있어 쉽게 분해가 됩니다. 생분해성 재료는 원료 자체가 식물에서 추출한 원료이므로 친환경적이라 할수 있습니다. 보통은 옥수수, 사탕수수등의 전분에서 추출하여 제조하므로 미생물에의해 쉽게 분해 됩니다. 일반 플라스틱은 주로 석유화학으로 발생되는 원료를 사용하므로 미생물에의해 쉽게 분해되지 않습니다.
재료공학
Q. A4용지는 주로 어디서 생산되나요?
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.A4는 국제규격크기의 용지로 (가로안은 제조국)1위 더블에이 (태국) 2위 한국제지(한국) 3위 한솔제지(인도네시아) 4위 쿠팡탐사(중국) 입니다.요즘 종이는 나무에서 추출한 셀룰로오스 섬유가 주성분이며 물, 광택제, 충전재, 표백제등과 섞어서 종이를 제조 합니다.
재료공학
Q. 신소재 공학과의 커리큘럼에 대해 알고 싶습니다
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.재료공학과를 좀 보기좋게 이름을 지은것을 신소재 공학과라 보시면 됩니다.주로 수강하는 과목도 매우 비슷하며 같은과로 보셔도 무방합니다.예전 금속공학, 재료공학, 무기재료, 열처리공학과 등을 합쳐서 신소재공학으로 통합한 학교들이 매우 많습니다.기본 전공과목은 주로 물리, 수학, 열역학, 화학, 결정학, 금속재료, 전자소재재료, 세라믹재료, 재료역학등을 공통적으로 배웁니다.