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전기차의 배터리는 얼마나 지속 가능한가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.전기차 배터리의 경우 수명이 보통 8~10년 정도 된다고 합니다. 그러나 배터리의 수명은 온도, 충전 방식, 사용 빈도 등에 따라 달라지며, 시간이 지나면서 용량이 점차 감소합니다. 하지만 기술 발전에 따라 배터리 성능이 개선되고 있어, 향후에는 더 긴 수명과 더 빠른 충전 시간이 가능해질 것으로 보입니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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전자레인지에 사용가능한 용기의 소재는?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.전자레인지에 사용 가능한 플라스틱 용기는 고온에 견딜 수 있도록 특별하게 설계된 소재로 만들어집니다. 일반적으로 전자레인지용 플라스틱은 열에 강한 폴리프로필렌이나 고온에서 변형되지 않는 특수 플라스틱이 사용되며, 이는 전자레인지용 마크로 구분할 수 있습니다. 반면, 일반 플라스틱은 고온에서 녹거나 변형될 수 있어 사용이 불가합니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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탄소 포집 기술은 어떤 원리로 작동하는 것인가요?
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.탄소 포집 기술은 주로 화학적, 물리적 흡착을 통해 대기 중의 이산화탄소를 포집하는 원리로 작동합니다. 대표적으로 화학 흡수법은 이산화탄소가 특정 화합물과 반응하여 고정되는 방식이며, 물리적 흡착법은 다공성 소재가 이산화탄소를 흡수하여 저장합니다. 이러한 기술은 산업 공정에서 배출되는 이산화탄소를 효율적으로 포집하고 저장하여 지구 온난화를 완화하는 데 기여합니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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디스플레이에서 주사율 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.주사율이 높아지면 신호 전환 속도가 증가하게 되는데, 전자 회로의 대역폭 요구 사항과 데이터 처리 부담이 커집니다. 픽셀 응답속도가 느리면 잔상이 발생하며, 이를 보완하기 위해 회로에서 전압 구동 방식과 액정 또는 OLED의 특성을 최적화해야 합니다. 두 요소가 조화를 이루지 못하면 화면 왜곡이나 전력 소모 증가가 발생하여, 전자 회로 설계에서 신호 무결성과 발열 관리가 중요한 과제가 됩니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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수소연료전지에서 사용되는 전해질 막에는 어떤 종류가 있나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.수소연료전지에서 사용되는 전해질 막은 대표적으로 PEM, AEM, SOE 계열이 있습니다. PEM은 높은 프로톤 전도성과 빠른 반응성을 가지며, AEM은 저렴한 촉매 사용이 가능하고, SOE는 고온에서 높은 효율을 제공하여 각각의 용도에 최적화됩니다. 이러한 차이로 인해 저온에서 빠른 응답이 필요한 이동형 전력원에는 PEM이, 경제성이 중요한 응용에는 AEM이, 대규모 발전에는 SOE가 주로 활용됩니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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철강의 고온 산화와 내산화성을 개선하기 위한 합금 설계가 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.고온 산화와 내산화성을 개선하기 위해 철강에 크롬, 실리콘, 알루미늄 같은 원소들이 첨가되어 합금화되어 산화물의 보호막을 형성하도록 합니다. 크롬은 특히 내산화성 향상에 효과적이며, 알루미늄은 산화피막을 강화시켜 높은 온도에서도 안정적인 특성을 제공합니다. 또한, 니켈과 같은 합금 원소를 추가하여 합금의 내열성과 내산화성을 동시에 개선할 수 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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연료전지의 작동 온도에 따른 재료 열화 메커니즘
안녕하세요. 박재화 박사입니다.연료전지의 작동 되는 온도는 재료의 열화에 큰 영향을 미치게 됩니다. 고온에서는 전극 및 전해질의 물리적 특성이 변화하고, 화학적 반응이 가속화되어 부식과 산화가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 내열성과 내산화성이 뛰어난 고분자 전해질막이나 내열성 금속 합금이 사용됩니다. 또한, 나노구조를 활용한 전극 소재나 고온에서 안정적인 전해질을 개발하여 열화 현상을 최소화하려는 연구가 진행되고 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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마르텐사이트 변태가 철강의 강도와 경도에 미치는 영향에 대해
안녕하세요. 박재화 박사입니다.마르텐사이트 변태는 철강의 결정구조를 급격히 변형시켜 강도와 경도를 크게 향상시킵니다. 이 과정에서 기계적 성질이 강해지나, 인성은 상대적으로 낮아질 수 있습니다. 대표적인 활용 강재로는 고강도 저합금강, 자동차 부품용 강철, 그리고 항공기 부품에 사용되는 합금강 등이 있습니다.
학문 / 재료공학
25.02.27
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3D NAND 플래시 메모리가 기존 2D NAND 차이점
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.3D NAND의 경우 셀을 수직으로 적층하여서 공간 활용도를 극대화 한것으로, 2D NAND 대비해 집적도를 높여 저장용량을 증가시킵니다. 전자적 성능 면에서 간섭이 적어 신뢰성이 향상되며, 셀 간 전자 이동이 최적화되어 낮은 전력 소모와 빠른 데이터 접근이 가능합니다. 또한, 높은 내구성을 제공하면서도 읽기·쓰기 지연이 줄어들어 고성능 스토리지 환경에서 효율성을 극대화합니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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플렉시블 디스플레이의 전자적 구조 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.플렉서블 디스플레이는 유연한 기판을 사용해서 이것이 회로가 구부러져도 전기적으로 연결이 유지되도록 설계되어 있습니다. 기존 디스플레이는 딱딱한 유리 기판 위에 정밀한 패턴으로 배선되지만, 플렉시블 구조는 스트레처블 인터커넥트와 유기 소재를 활용합니다. 신호 전송 방식도 충격과 변형을 고려하여 설계되며, 저온 공정과 박막 트랜지스터 재료 선택이 중요한 차이를 만듭니다.
학문 / 전기·전자
25.02.27
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