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알루미늄에는 왜자석이 붙지않는가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.대부분의 원자나 분자의 경우 원자내 전자의 쌍이 서로 다른 방향으로 자전을 하여 서로에 의해 생기는 자기장이 상쇄가 됩니다.다만, 철이나 니켈, 코발트와 같은 금속의 경우 이러한 전자의 쌍이 존재하지 않아 원자나 전자 단위에 의해 생기는 자기장이 상쇄가 되지 않습니다.이러한 단위 자석 성질을 가지는 원자나 분자의 경우 외부에서 강한 자기장을 가해주면 자기장의 방향이 일시에 같은 방향으로 정렬을 하게되고, 이러한 현상을 자화라고 합니다.알루미늄은 "상자성체"라고 하여 이러한 자화가 매우 약하게 일어나기 때문에 자석에 붙지 않습니다.
학문 / 재료공학
24.09.06
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반도체에서 웨이퍼란 어떤 것을 말하나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.웨이퍼(Wafer)는 반도체 생산과정에 사용되는 원형의 판을 의미합니다. 그 위에 반도체에 필요한 회로를 세기며, 이러한 회로의 밑받침이 되는 기판이라고 생각하시면 됩니다. (피자에 비유하면, 도우 부분입니다.)둥근 모양을 이용해야 이후 회전공법(스핀코팅 등)을 이용하기 쉽고, 공정 중 압력이 고르게 분산되며, 공강효율이 좋기 때문에 둥근 모양의 판을 사용합니다.여러 재료로 제작이 가능하나, 단가 나 수율 등을 고려해 모래에서 추출한 실리콘(Si)을 이용해 만드는게 일반적입니다. 흔히 실리콘 밸리리고 하는게 여기서 유래된 말입니다.
학문 / 재료공학
24.09.06
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반도체 제조공정에서 리소그래피란?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다."포토리소그래피" 공정을 물어보신 것 같습니다.포토리소그래피는 반도체 제작의 8대 공정 중 하나로, 설계도를 기반으로한 포토마스크의 패턴을 마스크에 그려넣는 과정을 의미합니다. 반도체에는 굉장히 미세한 회로패턴을 새겨넣어야 하므로 사용되는 공정이라고 생각하시면 됩니다.간략히 설명드리면, 실리콘 웨이퍼 상에 금속층"감광액"을 도포합니다. 감광액은 빛이 닿으면 굳거나 용해되는 물질에 해당합니다. (즉, 물질에따라 positive, negative 물질이 있어서, 각각의 물질 특성에 맞게 공정을 선택하면 됩니다.)이러한 도포된 감광액 상에 일정한 패턴이 새겨진 "마스크" 를 놓고 광을 조사하면, 마스크에는 일정 영역은 빛을 차단하고 일정 영역은 빛을 통과시키므로 마스크에 새겨진 패턴대로 감광액층에도 패턴이 생기게 됩니다.이러한 감광액층의 패턴을 이용하면 감광액 패턴 하부에 있는 금속을 아주세밀히 가공할 수 있게됩니다.
학문 / 재료공학
24.09.06
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백금과 화이트골드의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.한국어로 말할 때, "백금"이라고해서 조금 혼동의 여지가 있는데 둘은 원소가 전혀 다른 금속 입니다.백금 = 플레티넘(Pt)화이트 골드 = 금(Au)과 니켈(Ni) 또는 은(Ag)의 합금이렇게 이해하시면 화이트 골드는 금에 백색 금속을 혼합한 합금이고, 백금은 플레티넘이라는 별개의 금속입니다.
학문 / 재료공학
24.09.05
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다이아몬드 처럼 금도 만들수가 있나요?
안녕하세요. 다이아몬드를 만드는건 '탄소'라는 원자 자체의 성질은 유지한 채로 결합관계만을 바꾸는 것이어서, 비용이 그렇게 비싸지 않습니다.이와 달리 금을 만드려면, 다른 원자로부터 원자의 종류 자체를 바꿔야하는 것이어서 입자가속기 등을 사용하는 과정을 거쳐야 합니다. 이러한 과정을 거쳐 금을 만들어도 그 양이 매우 적고, 오히려 생산 비용이 더 들기때문에 손해라서 잘 사용되지 않는 방법입니다.정리하면, 가능은하나 실효성이 없어서 널리 사용되지 않고 있습니다.
학문 / 재료공학
24.09.04
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과지 봉지 안쪽을 왜 알루미늄박을 코팅한건가요??
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.과자봉지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 을 기본으로 구성되어 있습니다. 이런 소재는 겉으로보기엔 막혀있는걸로 보여도 기체가 이동할 수 있는 작은 틈이 있습니다. 이러한 작은 틈을 막아 기체가 이동하는 것을 막고, 외부에서의 빛이 내부에 들어가서 내용물에 영향을 주는 것을 방지하기 위해 알루미늄 박을 추가적으로 사용해 다층 필름을 제조하는거라고 이해하시면 될 것 같습니다.
학문 / 재료공학
24.09.04
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레고의 플라스틱 원료는 예전부터 계속 똑같았나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.일단 ABS라는 플라스틱의 일종으로 레고 브릭을 만든다고 알려져 있습니다.질문보고 저도 궁금해서 찾아봤는데요, 레고사의 홈페이지에 들어가보면 1963년도부터 ABS 소재를 사용해왔다고 합니다. 이를 통해 유추해보면 1963년도 이전에는 ABS 이외의 소재를 사용한 것으로 생각됩니다. (레고사는 1940 년대 정도부터 영업을 한것으로 확인됩니다.)정리하면, 최초부터 지금까지 동일한 소재를 사용한건 아니나, 1960정도부터는 거의 균일한 소재를 사용해온거라 판단됩니다. (다만, 첨가제의 유무나 합성수지들의 혼합비율 등은 약간씩 변화가 있었을 수 있고요)
학문 / 재료공학
24.09.04
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PET소재는 어떻게 투명,반투명, 불투명 조절할수 있는 건가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.대표적으로는 PET의 결정화도를 조절하는 방법이 있을것 같습니다.PET는 일단 고분자 재료에 속합니다. 고분자재료는 결정질 부분과 비결정질 부분으로 나뉘는데, 용액상태에서 고화시킬때 냉각시키는 온도 또는 냉각시키는 속도 등에 의해 "결정화도" 차이가 생깁니다.예를들면 느리게 냉각하면 결정이 충분히 형성될시간이 생겨서 결정화도가 높은 고분자가되고, 빠르게 냉각하면 결정이 생길 시간이 충분하지 않아서 결정화도가 낮은 고분자가 됩니다.이때 결정화도가 높은 고분자를 통과하는 빛은 산란이 적고, 균일하게 굴절되기때문에 투명하게 보이는 반면 , 결정화도가 낮은 고분자는 부분마다 굴절율차이가 커서 반대편에서 온 빛이 그대로 고분자를 통과하지 못하고 산란되기도 합니다. 이에 따라 불투명하게 보이구요.이외에도 각종 첨가제를 넣는 방식으로 고분자의 투명성 내지 색을 조정하기도 합니다.
학문 / 재료공학
24.09.04
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스테비아는 어떻게 만드는 건가요??
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.스테비아(정확히는 스테비오사이드)는 "스테비아"라는 식물에 포함되어 있는 감미료를 가공해서 만들게 됩니다.스테비아 잎을 건조하고, 물에 담가 스테비오사이드를 추출하고, 여과 및 정제하여 분말 형태를 만들게 됩니다.[스테비아 사진 - 출처 : https://namu.wiki/w/%EC%8A%A4%ED%85%8C%EB%B9%84%EC%95%84]
학문 / 재료공학
24.09.03
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광물중 하나인 금도 현 세대 기술로 만들수 있을까요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 핵융합이나, 입자가속기를 이용해서 인공적으로 금을 만들수는 있다고 합니다. 다만 '가능'은 한데 일반적으로 판매되는 금보다 제조비용이 더 많이 들어서, 수익성이 전혀 없기때문에 활용하지 않는다고 하네요.자도 관련분야의 지식이 깊진 않으나, 탄소로부터 다이아몬드를 만드는건 탄소라는 원자의 '배열'을 바꾸는 것이어서 가능하나, 금을 만드려면 원소 자체를 변형해야하는 것이어서 쉬운일이 아닐 듯 합니다.
학문 / 재료공학
24.09.03
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