안녕하세요. 신란희 전문가입니다.
재료공학
Q. 압전재료의 물리적 특성에 대해 질문 드립니다.
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.압전재료는 외부 압력이나 변형을 전기 신호로 변환하는 특성을 가지고 있으며, 이를 통해 센서나 액추에이터로 널리 사용됩니다. 그러나 압전재료는 주기적인 하중이나 진동에 의해 성능 저하가 발생할 수 있고, 높은 전기적 신호를 처리하는 과정에서 비효율적인 에너지 변환이 일어날 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 소재의 고도화, 구조 최적화, 그리고 고효율 전력 관리 시스템을 통합하여 신뢰성과 효율성을 향상시키는 연구가 진행되고 있습니다.
재료공학
Q. 금속 재료의 피로 수명 예측에서, 재료의 미세결함이나 불균일성이 어떻게 피로 수명에 영향을 미치는지요?
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.금속 재료의 피로 수명 예측에서 미세결함이나 불균일성은 응력 집중을 유발해 피로 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다. 결함 부위는 미세한 균열을 형성하여 피로 크랙의 초기 발생지로 작용하며, 이는 재료의 내구성을 약화시킵니다. 최신 기술인 다중 물리적 모델링, 전산 유체 역학(CFD), 그리고 전산 구조 해석(FEA)을 활용한 피로 수명 예측 방법은 이러한 미세결함과 불균일성을 고려하여 더욱 정교한 예측을 가능하게 합니다.
전기·전자
Q. 전기자동차의 배터리가 많이 개선되었는지 궁금합니다.
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.최근 배터리 기술은 에너지 밀도 향상, 충전 속도 단축, 주행 거리 증대와 함께, 안전성 및 내구성도 크게 개선되었습니다. 예를 들어, 리튬-니켈-망간-코발트(NCM) 배터리나 고체 배터리가 상용화되면서 효율성이 높아졌고, 열 관리 시스템이 개선되어 폭발 위험을 줄였습니다. 전기차의 가격은 초기 투자 비용 상승이 있을 수 있지만, 배터리 생산량 증가와 기술 발전 덕분에 장기적으로는 가격 인하가 예상되며, 기존 배터리의 한계(충전 속도, 내구성)와 최신 기술의 장점(더 긴 수명, 빠른 충전)이 뚜렷하게 구분됩니다.
전기·전자
Q. 정전기 방전 보호 회로에서 TVS 다이오드와 RC 필터를 함께 사용하는 이유
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.정전기 방전 보호 회로에서 TVS 다이오드는 급격한 전압 서지로부터 회로를 보호하며, RC 필터는 고주파 잡음을 걸러내어 회로의 안정성을 유지하는 역할을 합니다. TVS 다이오드는 서지 에너지를 흡수하고 클램핑하여 회로를 보호하지만, 고주파 노이즈나 EMI(전자기 간섭)에 대한 추가적인 차단이 필요합니다. RC 필터는 이를 효과적으로 처리하여 시스템이 고주파 신호로 인해 손상되지 않도록 보완합니다.
전기·전자
Q. 전기가 통하지 않는 순수한 물을 만드는 방법에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.순수한 물을 만들기 위해서는 일반적으로 증류나 역삼투압 과정을 사용하여 염분과 미네랄을 제거합니다.이때 순수한 물은 전도성이 거의 없으며, 전기가 통하지 않는데, 이는 물에 포함된 이온이 전류를 전달하는 역할을 하기 때문입니다. 정제된 물은 이온 농도가 매우 낮아져 전기가 통하지 않으며, 이러한 물을 얻기 위해서는 고도 정수화 장비나 필터 시스템이 필요하고, 증류 또는 역삼투압 장치가 가장 일반적으로 사용됩니다.