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답변 내역

방사선 차단 소재에 관련하여 질문이요~
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.방사선 차단소재로 가장 많이사용되는 것은 납입니다. 납은 중금속으로 전자가 많고, 질량이크면서 밀도또한 큽니다. 다수의 전자에 의해 감마선 등의 방사선을 산란(scattering)시킵니다. 또한 밀도가 높기 때문에 더욱 방사선을 잘 차단합니다.
학문 / 재료공학
24.10.16
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형상기억합금에 대해 질문드립니다.
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.형상기억합금은 저온일때의 제1상, 고온일때의 제2상을 갖습니다. 이러한 상 변화를 통해 형상을 기억하는 것입니다.조금 쉽게 설명드리면, 물질은 안정해지는 방향으로 변화하는 성질이 있는데 고온에서의 제2상의 결정 구조가 형상기억합금에게는 안정한 상태입니다. 따라서 구부린 물질이라도 온도를 높히면 원래의 안정한 상태의 결정구조에 맞추어 형상을 형성하는 것이지요.형상기억합금은 치아배열교정장치(원래 형태로 돌아가려는 힘에 의해 치아에 힘을 가하는 도구), 안경테, 항공우주소재(일일히 형태를 다시 맙추기가 어려운 것들을 형상기억합금으로 만드는 경우 원상복구가 쉬워지게 됩니다.) 등에 사용되고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.10.16
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스마트폰에 사용되는 강화유리는 어떻게 만들어 지나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.유리의 강화 방법에는 열강화방법, 화학강화방법 크게 2가지가 있습니다. 휴대폰 커버글래스 정도에 사용되는 유리는 얇은덧이어서 화학강화방법을 쓴다고 생각하시면 됩니다.구체적인 방법은 각회사마다 다르겠지만 공지되어 있는 일반적 반응을 설명드리면 아래와 같습니다. 유리를 질산칼륨(KNO3)용액 내에 침지시키면 유리 내부에 있던 Na+ 이온이 나오고 그 자리를 K+ 이온이 들어가게 됩니다. 칼륨이온이 주기율표에서 주기가 하나더 높기때문에 크기가 훨씬 기큽니다. 이 때문에 칼륨이온이 빽빽하게 들어간 유리에는 "압축응력"이 발생하게 됩니다.이에따라 스크래치에 강해지는 경도(Hardness), 충격에 강한 강도(Strength)가 모두 향상되게 됩니다.공지된 대표적 방법은 위와같으며, 어느정도 침지할것인지, 침지시간은 어떻게 조정할 것인지에 따라 결과물은 다를 수 있습니다. 이는 개별 회사의 특허영역이므로, 궁금하시면 검색을 통해 공지된 기술들의 명세서를 확인해보시기 바랍니다 ^^
학문 / 재료공학
24.10.16
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왜 플라스틱은 잘 썩지 않는다고 하는 건가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.1) 일단 플라스틱은 폴리머(즉, 고분자) 물질이어서 수많은 단량체가 결합해 있는 형태입니다. 이때 탄소와 탄소결합이나, 탄소와 수소 결합이 있게되는대 그 결합이 안전적인 편입니다.2) 기존에 존재하던 나무나 동물의 가죽 등은 자연작으로 존재하던 물질이므로 그만큼 이를 분해할 미생물도 많습니다. 그러나, 플라스틱은 인공적으로 만들어진 물질이므로 이를 분해할 수 있는 타입의 미생물이 많지 않습니다.3) 잘 부스러지고 녹는다고 말씀주셨는데, 생각해보면 왠만한 플라스틱 제품이 다른 소재들보다 질기고 강한 경우가 많습니다. 한번 생산해서 오래사용이 가능하도록 장난감은 단단하고, 비닐은 꽤나 질기고 (종이백이랑 비교해보면 매우질깁니다) 튼튼합니다.이런 특성들 때문에 잘 썩지않는 것이죠 ^^
학문 / 재료공학
24.10.15
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지르코니아라는 재료가 있던데 이것은 어떤 것을 말하는 건가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.지르코니아는 지르코늄(Zr) 이라는 원소의 산화물에 해당합니다. (ZrO2) 내구성, 내열성이 뛰어나면서도 경도가 강한(즉, 스크래치에 강한) 일종의 세라믹 소재입니다.이러한 특성을 기반으로 의료용 절단기구, 임플란트, 의료용 관절 등 안정성과 경도가 요구되는 소재에 많이 사용되고 있습니다 ^^
학문 / 재료공학
24.10.15
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탄소나노튜브 cnt 는 어떤 재료인지요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.탄소나노튜브는 육각형 벌집형태로 된 그래핀 시트가 말린 형태입니다. 강철의 100배에 달하는 강도를 가지면서도, 유연성이있습니다. 또한 열전도성과 전기전도성이 매우 뛰어납니다. 이는 그래핀소재 특성상 시트에 퍼져있는 전자의 존재때문에 그렇습니다. 다만 저렴한것도 그람당 수십달러에 달할 정도로 비싸서 대중에 상용화되지는 못하는 것으로 파낙됩니다.
학문 / 재료공학
24.10.15
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티타늄 같은것은 자연적으로 만들어진것은 없나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.네 티타늄은 자연에서 광물 형태로 발견됩니다. 예를들면, 루타일과 일메나이트같은 티타늄 산화물의 형태로 되어있는 티타늄을 정제해서 티타늄을 만들 수 있습니다.
학문 / 재료공학
24.10.15
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재활용 플라스틱은 어떻게 새로운 제품으로 다시 태어나는지?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.1) 일단 기본적으로 수거->분류 -> 세척 과정을 거치게 됩니다. 재활용이 가능하려면 재활용이 가능한 플라스틱 소재를 모아야하고, 이물질이 최대한 없게 세척해야 하기 때문입니다.그 후, 잘게 "분쇄"하는 과정을 거칩니다. 잘게 분쇄된 플라스틱이 가공하기가 쉽기 때문입니다.이후 "용융"하여 펠렛이라는 작은 알갱이 형태로 만들게됩니다. 이러한 펠렛 소재를 처음에 플라스틱을 생산할 때처럼사출성형, 압출성형 등을 하여 가공하여 재활용하는 것입니다.2) 가장 재활용이 잘 되는 소재는 PET(흔히 페트병이라 부르는 병의 소재) 입니다. 비닐은 보통 PE(폴리 에틸렌) 소재인데, 잘 재활용되기가 어려워서 보통 소각되거나 매립된다고 합니다.
학문 / 재료공학
24.10.15
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형상기억합금의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.형상기억합금(SMA; Shape Memory Alloly)은 온도에 따라 변형된 후 원래 형태로 돌아가는 금속입니다. 그 원리는 "상변화"에 기반합니다. 형상 기억 합금은 "마르텐사이트 상", 오스테나이트 상" 이라는 2가지 상(Phase)을 포함하고 있는데요, 저온에서는 마르텐사이트 상으로 변형이 쉽게일어납니다. 다만, 마르텐사이트 상으로 변화해도 오스테나이트 상에서의 형상을 기억되고 있고, 고온에서는 오스테나이트 상으로 돌아가면서 원래의 형태로 복원됩니다. 오스테나이트 상에서의 형태는 그 합금이 안정적으로 배열되고 있는 형태이기 때문에, 이러한 안정적 상태로 돌아가는게 형상을 기억하는 것처럼 보이는 것입니다.대표적인 예로 니켈-티타늄 합금(Nitinol)이 있으며, 의료 기기, 항공 부품 등에 널리 사용됩니다.
학문 / 재료공학
24.10.15
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지우개는 어떤 소재로 되어있고 지우개가 연필을 지우는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.지우개는 과거에는 고무로 만들었으나, 최근에는 플라스틱으로 만들고 있습니다.구체적으로는 PVC라는 플라스틱 소재에 프탈레이트계 가소제 (플라스틱을 부드럽게 만드는 유화제)를 넣는 것을 기본으로 만들고 있습니다.이렇게 부드러워진 지우개를 종이위에 쓰여진 글씨에 비비면 지우개가 종이 위에 쓰여진 흑연과 접촉하게 되는데요,그 흑연이 지우개의 부드러운 부분에 붙어서 떨어져 나가는 것입니다. 그 과정에서 흑연을 포함하게된 지우개 부분들이 지우개 가루로 형성됩니다.
학문 / 재료공학
24.10.15
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