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답변 내역

나노소재가 차세대 배터리의 에너지 밀도와 충전 속도를 높이는 방식은?
안녕하세요. 나노 소재 정말 산업 전반 곳곳에 많이 활용되고 있는 것 같습니다.차세대 배터리에서도 이것이 적용된 사례들이 있습니다. 나노소재 자체가 표면적이 크기 때문에 리튬 이온이 닿는 면적이 늘어날 수 있습니다. 이 때문에 전기화학 반응이 빨라지는 특징이 있죠. 입자가 작아서 이온 확산 거리가 짧아질 수 있어 배터리 특성 중 중요한 특성인 충방전 속도가 향상될 수 있는 장점이 있습니다. 에너지 밀도 또한 더 많은 전하 저장 위치가 생기기 때문에 올라갈 수 있구요.한마디로 배터리의 성능을 동시에 끌어올릴 수 있는 핵심적인 소재라고 할 수 있겠습니다.
학문 / 재료공학
26.01.10
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초경합금이 절삭 공구의 내구성과 가공 정밀도를 높이는 원리는?
안녕하세요. 초경합금 정말 단단하죠...초경합금은 재료공학적으로 보면 매우 단단한 탄화물 입자가 금속 결합재에 단단히 고정되어 있는 형태라고 볼 수 있습니다. 이 때문에 절삭할 때 마모가 극히 적은 장점을 가지죠. 높은 고온 경도 덕분에 절삭할 때 발생하는 절삭열로 공구가 무뎌지지 않기 때문에 형상 자체가 오래 유지되는 특징도 있습니다. 탄성 변형도 작기 때문에 절삭 중 공구 끝이 흔들리지 않아 가공에 대한 정밀도 또한 올라갈 수 있습니다.결국 이러한 것들오 인해서 내구성과 정밀도 자체를 향상시킬 수 있는 것이 장점이라 할 수 있을 것 같네요.
학문 / 재료공학
26.01.10
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바닥공사시 접착제등 유해성분응???
안녕하세요. 바닥 시공용 접착제나 마감재들은 친환경이라 해도 완전히 무해한 것은 아닐 겁니다.아마 냄새가 나는 것 보면 휘발성유기화합물이나 포름알데히드 등 성분들이 조금 남아 있을 수도 있습니다. 물론 최근 제품들 보면 이런 것들의 방출되는 양 자체가 크게 줄긴 했는데, 시공한 직후라면 일시적으로 공기 중에 농도가 올라갔을 수 있을 것 같습니다.,
학문 / 재료공학
26.01.10
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레고를 하게 되면, 공간지각 능력 향상에 도움이 되나요?
안녕하세요. 어릴 때 머리 좋아지라고 레고를 많이들 사주는 것 같습니다.실제로도 레고는 도안을 보면 입체 구조를 머릿속에서 회전해보고 조합해보고 하는 과정을 거치면서 공간지각 능력 향상에 도움이 된다고 합니다. 그리고 손으로 직접 맞춰보는 과정이 시각과 운동이 같이 작용해서 구조 이해력을 함께 키워줄 수 있게 되는 거죠. 이 경험들이 쌓이면 도형 감각과 문제 해결 능력이 좋아지기 때문에 수학적 학습에도 긍정적일 수 있을 것 같습니다.
학문 / 재료공학
26.01.10
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가죽으로 만든 제품들은 물속에서 분해가 안되나요?
안녕하세요.타이타닉 침몰한지 엄청 오래됬는데도, 아직 남아있다고 하니 뭔가 섬뜩하기도 하네요.이건 가죽 제품의 특성 때문이 아닐까 싶습니다. 가죽 제품은 원래 동물 피부긴 한데, 무두질 과정을 거치면서 화학 처리도되기 때문에 미생물이 잘 분해하지 못하게 만들어 진다고 합니다. 그리고 바닷속 깊은 곳은 산소와 미생물 자체도 적기 때문에 분해 속도가 극도로 느린 점도 한 몫 하는 것 같아요. 이런 원인들이 아직까지 남아있는 이유가 아닌가 싶네요.
학문 / 재료공학
26.01.10
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친환경 포장재 전환이 중소 제조업체 원가 구조에 주는 영향
안녕하세요. 환경 보존을 위해서 전 세계적으로도 우리나라 국가적으로도, 개인적으로도 상당한 노력이 필요할 것 같습니다.그러나 친환경 포장재는 기존 플라스틱보다 단가가 높아서 단기적으로 원가 부담이 상당히 큽니다. 그럼에도 불구하고, 규제 대응이나 환경 인증 확보로 거래처의 유지와 확대에 있어서 점점 유리해지고 있지 않나 생각됩니다. 이걸 어필해서 브랜드 이미지를 개선하고 소비자 신뢰와 재구매율을 향상시키는 효과도 있다고 알려져 있구요. 장기 적으로는 친환경 소재 생산 확대에 따라 단가가 점차 하락되지 않을까 싶네요.
학문 / 재료공학
26.01.10
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고엔트로피 합금은 기존 구조용 금속 대비 어떤 공학적 장점을 가지나요?
안녕하세요. 고엔트로피 합금의 경우 다양한 장점을 가질 수 있습니다.일단 여러 원소가 섞여 격자 왜곡이 커지면서 강도와 경도가 크게 올라갈 수 있어요. 이와 동시에 균열 전파가 억제되어서 의외로 연성이나 충격 저항도 유지가 될 수 있습니다. 고온에서도 결정구조가 안정해 내열성과 크리프 저항에 있어서 뛰어난 특성을 보이는 것으로 알려져 있습니다. 그리고 합금의 문제 중 피로 현상과 관련하여 피로 하중에 의한 미세균열 성장이 느려져서 수명도 늘어날 수 있어요.비용이나 가공성이 현재 문제이긴한데, 차차 개발이 되지 않을까 싶네요.
학문 / 재료공학
26.01.10
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2차전지 양극재의 미세구조 제어는 배터리 수명과 안정성에 어떤 영향을 미칠까요?
안녕하세요. 이차전지 중에서도 양극재에 대해서 상당히 핫하죠.이차전지 양극재의 미세구조 제어는 배터리의 수명과 안정성에 큰 영향을 미친답니다. 대표적으로 입자의 크기를 균일하게 제어한다면, 충방전 할 때 리튬 확산이 안정되어 수명이 늘어나는 장점이 있습니다. 그리고 결정의 결함을 줄여준다면 구조 붕괴나 산소의 방출이 억제됩니다. 그 결과로 열폭주 위험이 감소할 수 있죠. 배터리 열폭주 기사에서 접했든 엄청 무섭잖아요. 그리고 다음으로 표면 코팅은 전해액과의 부반응을 막아줄 수 있어 용량이 저하되는 것을 막아줄 수 있습니다.즉, 수명부터 안전성, 에너지 밀도 등 매우 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
학문 / 재료공학
26.01.10
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구리가 철보다 약할 수 밖에 없는 이유가 궁금해여?
안녕하세요. 구리가 철보다 약하다는 이유는 재료의 고유한 특성이라고 볼 수 있겠습니다.가장 큰 이유 자체가 결정 구조와 원자의 결합 방식의 차이 때문인데요. 철의 경우 원자 사이의 결합력이 강하고 결정 구조가 변형에 잘 버티는 반면, 구리는 원자층이 잘 미끄러져 쉽게 변형됩니다. 재료공학적으로는 슬립면이 많다 뭐 이렇게 볼 수 있겠습니다. 그래서 구리의 경우 잘 늘어나고 휘어지지만, 상대적으로 강도는 철보다는 떨어지는 것입니다.그래서 단단하게 만들려면 합금화하는 방법이 있는데, 구리에 주석을 섞으면 우리가 예전에 청동기 시대의 청동이 되는거고, 아연을 섞으면 황동이 되는 것 입니다.
학문 / 재료공학
26.01.10
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반도체 소자의 미세화 한계는 어떤 물리적 요인에서 비롯되나요?
안녕하세요. 반도체가 점차 미세화되면서 기존에 발견되지 않았던 것들이 발견되곤 하죠. 대표적인 것들이 질문 주신 내용들이 아닌가 싶습니다,.반도체 선폭이 나노미터 수준으로 줄어들 경우 전자가 장벽을 뚫고 새는 양자 터널링이 증가하기 때문에 누설전류가 커질 수 있고, 트랜지스터 채널이 짧아지면서 전기장 제어력이 상당히 약화되면서 스위칭이 불완전해 질 수 있습니다. 그리고 전류 밀도의 증가 때문에 국부적으로 발열이 심해질 수 있어서 소자 수명이나 안정성에 상당한 영향을 미치게 되구요.이런 문제 때문에 새로운 구조적인 관점에 대한 새로운 과제들이 많이 개발되고 있다고 알고 있습니다.
학문 / 재료공학
26.01.10
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