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답변 내역

세라믹 복합재료가 극한의 환경에서 구조적 안정성을 유지하는 이유는??
안녕하세요. 박재화 박사입니다.세라믹 복합재료 관련 연구를 좀 해본 경험으로 요즘 재료들 보면 복합적으로 연구를 많이합니다. 금속공학이라해서 금속만 하는것도 아니고 세라믹 공학이라고 해서 세라믹만 하는 것이 아니죠. 각 재료들의 장점들을 동시에 확보할 수 있게 되는 그런 장점을 가지는 것이죠. 세라믹 자체는 말씀하신 것 처럼 고온 안정성과 내식성이 상당히 우수한 소재군이지만 반대로 취성이 커서 충격에 약합니다. 취성은 쉽게 말하면 잘 깨지기 쉬운 그런 성질이라고 보시면 됩니다. 섬유나 입자 보강제 같은 것을 도입해서 균열의 전파를 억제하고 인성을 향상시키는 등의 디자인이 가능한 것이죠.
학문 / 재료공학
25.10.11
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IoT 기술이 스마트 홈의 에너지 관리 효율을 향상시키는 주요 원리는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.IoT를 사물인터넷이라고 하죠. 사물인터넷 기술은 센서랑 기계 그리고 네트워크를 연결해서 실시간을 데이터를 수집하고 제어하는 그래서 에너지 효율을 높이는 기술입니다. 실내의 환경을 분석해서 시슽메은 자동으로 조명을 조절한다던지 냉난방 출력을 조절할 수 있게되죠. 사용자 분들이 모두 칼같이 관리하지 못하기 때문에 사용자의 생활 패턴에 맞춰서 전력 소비 데이터를 학습해서 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있는 좋은 기술이라고 볼 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
25.10.11
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정전기를 느끼는 것도 결국은 전류 때문인가요? 아니면 전압때문인가요? 뭐가 원인이 되어서 이동되어서 따끔한지를 알고 싶습니다. 알려주세여.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.정전기라는 따끔함을 느끼는 것은 전류가 순간적으로 흐르기 때문입니다. 정전기 자체는 물체에 쌓인 전압이지만, 이를 느끼는 순간에서는 그 전하가 몸을 통해서 빠르게 방전되면서 전류가 흐를 때 느끼는 것이죠. 전압은 상당히 높지만 전류량이 작기 때문에 인체에는 해롭지 않는 것입니다.
학문 / 전기·전자
25.10.06
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마이크로파가 유리를 통과하지 못하나요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전자레인지의 문 앞부분은 단순한 유리가 아닙니다. 금속 망이 내장되어 있는 복합적인 구조이죠. 마이크로파의 파장자체가 상당히 길기 때문에 이보다 훨씬 작은 크기의 금속망 구멍은 통과를 못합니다. 그래서 유리창을 통해 내부는 보이지만, 마이크로파는 금속망에 반사되서 외부로는 새지 않도록 차폐가 되어 있는 것이죠.
학문 / 전기·전자
25.10.06
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스마트폰의 음식인식 센서는 계속적으로 켜져 있는건가요??
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.스마트폰의 음성 인식기능은 항상 마이크가 전체적으로 켜져있는 것은 아닙니다. 실제로는 초저전력의 전용 보조 프로세서가 음성 명령 키워드만 감지하도록 하고 있죠. 특정 음성 패턴이 인식될 때만 메인 프로세서를 깨워서 작동하는 구조이기 때문에 전력 소모를 최소화하는 것입니다.
학문 / 전기·전자
25.10.06
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소리의 주파수가 동일한데 왜 밤과 낮에는 소리가 더 크고 작게 들리는 건지 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.밤과 낮의 소리 크기 차이는 주파수 변화가 아닌 공기 밀도와 온도층의 차이 때문에 발생하게 됩니다. 낮에는 지표면의 자체가 데워지기 때문에 공기가 불안정하면서 소리가 위쪽으로 분산이 되죠. 그러나 밤에는 지표면이 반대로 식기 때문에 위쪽 공기가 상대적으로 더 따뜻해질 수 있습니다. 그래서 소리가 위로 흩어지지 않으면서 지표면 쪽으로 굴절되기 때문에 전달 거리와 음악이 커져 더 크게 들린다고 볼 수 있습니다. 도움이 되셨기를...
학문 / 전기·전자
25.10.06
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복합소재가 항공기 구조 경량화에 사용될 경우 강도와 안전성을 동시에 확보하는 원리는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.복합소재라고 하면 생각나는것이 CFRP 입니다. 이걸로 과거 골프채를 만드는 연구를 했었거든요. 실제로 섬유 강화재인 탄소섬유에 매트릭스인 수지를 결합해서 만들었습니다. 가벼운면서도 높은 인장강도와 강성을 가졌던 소재였습니다.이로써 금속보다 가벼우나 강한 구조를 구현할 수 있었습니다. 또 그 배열이나 층간 적층 각도 같은걸 조절해서 더 강하게 만들었던 기억이 있습니다.
학문 / 재료공학
25.10.06
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산화,환원 반응이 배터리의 충전과 방전 과정에서 수행하는 역할은?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.배터리의 핵심 원리자체가 산화환원 반응입니다. 방전 할 때 음극에서 산화 반응이 일어나서 전자가 외부 회로로 이동하게 되는데, 양극에서는 환원 반응이 일어나 전자를 받아들이면서 전류가 흐르는 거에요. 반대로 충전 시에는 외부 전원이 전자를 거꾸로 이동시켜 반응 방향을 뒤집히며, 화학 에너지가 다시 저장되는 것입니다. 이 반응 자체가 전기 에너지와 화학 에너지의 변환 매개 역할을 하는 것입니다.
학문 / 전기·전자
25.10.06
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전력 반도체가 전기차 및 ESS 시스템 효율을 높이는 주된 이유는?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전력 반도체는 전류의 흐름을 빠르고 정확하게 제어하는 시스템 반도체의 한 종류입니다. 전력 손실을 최소화하는 역할을 하는 부품이죠. 전기차에 들어가는 인버터나 ESS 내 변환 장치에 적용되면, 고전압과 고전류를 효율적으로 제어해서 에너지 변환 효율을 향상 시킬 수 있습니다. 요즘 SiC나 GaN 기반의 와이드 밴드갠 전력 반도체가 차세대 전력 반도체로 각광 받고 있어요.
학문 / 전기·전자
25.10.06
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초전도 자석과 핵융합 실험 장치에서 쓰이는 원리
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.핵융합 장치보면 수천만 도 이상의 플라즈마가 발생합니다. 결국 이것을 직접적으로 물질로 담을 수 없죠. 대신에 강력한 자기장을 이용하면 플라즈마를 띠 모양으로 가두고 안정화할 수 있습니다. 초전도 자석은 전기 저항이 없어 강하고 지속적인 자기장을 효율적으로 생성할 수 있습니다. 고온 플라즈마를 오랫동안 제어할 수 있는 핵심 장치로 활용할 수 있는 것이죠.
학문 / 전기·전자
25.10.02
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