고체역학에서 stress와 strain은 무슨 차이인가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.1) 일단 개념을 살펴보면,Stress(응력)는 힘을 물체의 면적으로 나눈 것입니다 (F/A) 즉, 특정 부위에서 물체가 얼마나 버틸 수 있는 힘을 내고 있는지에 대한 개념입니다.Strain(변형률)은 기존 길이 대비 변형된 정도, 즉 비율을 나타내는 값입니다. 즉, 물체가 힘을 받아서 얼마나 변형된 것인지를 나타내는 개념입니다.2) 쉽게 생각하시면, stress는 물체가 받는 힘에 대에 반응하는 것이고, Strain은 실제로 얼마나 변형되었는가를 나타냅니다. Stress는 힘을 받는 "압박"을 나타내고, Starin은 그에따른 "결과"를 비율로 산정한 것이라는 느낌으로 이해하시면 될 것 같습니다.
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다이아몬드도 인공으로 만드는데 금이나 은도 가능할까요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.금도 인공적으로 만드는게 '가능'은 합니다. 다만, 탄소에서 다이아몬드를 만드는 것은 탄소의 배열을 바꾸는 것이어서, 공온 고압의 환경을 제공해주는 정도면 되는 것이니 쉽지만, 금을 만드려면 입자가속기를 통해 원자의 종류 자체를 변경시켜야 합니다. 수많은 에너지, 시간, 비용이 소비되는데 비하여 금의 생산량은 적기 때문에 실용성이 없어서 사용되지 않는 방법인거죠.
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자동차 와이퍼 고무는 어떤 소재로 만드나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.자동차 와이퍼에 사용되는 고무는 주로 합성고무인 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 모노머)입니다.EPDM은 내구성이 뛰어나고, 자외선, 오존, 열, 추위 등에 강해서 와이퍼 고무로 적합합니다. 이 외에도 실리콘 고무가 사용되기도 하는데, 이 경우 내구성이 더 좋고 장시간 사용이 가능합니다. (실리콘 고무는, 실리콘에서 유래된 실록산이 결합하여 형성된 "폴리실록산"을 구성 물질로 합니다.)
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중국에서 인공 강우를 만들었다고 하는데 무엇으로 인공강우를 만드는 건가요
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.인공강우는 수증기가 응결할 수있는 핵을 살포하여 인위적으로 비가 내리게 하는 기술입니다. 이를 "구름 씨앗"(cloud seed) 이라고 부릅니다. 흔히 사용되는 구름 씨앗에는 요오드화은, 드라이아이스 등이 있습니다.이러한 구름씨앗이 수증기가 모일수 있는 핵의 기능을하고, 모인 수증기가 일정 무게에 도달하면 낙하하여 비가 되는 원리입니다.다만, 구름을 만들어낸다기보단, 다른곳에서 내릴 비를 인위적으로 특정 지역에 내리게하는 기술이기 때문에, 다른 곳에는 사막화 문제가 생기기도 하는 문제가 있습니다.
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자동차 타이어의 고무는 왜 이렇게 튼튼 한가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.자동차 타이어의 고무는 천연고무와 합성고무에 각종 첨가제를 넣어 만듭니다.천연고무와 합성고무를 혼합하면 상호 보완적인 역할을 할 수 있는데요.합성고무(예로, 스타이렌 부타디엔 러버(SBR 등)는 내열성과 내구성이 뛰어나고, 천연고무는 충격흡수력, 접지력이 우수합니다.
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백열전구에 들어있는 필라멘트는 무엇으로 만드는 건가요
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.백열등의 필라멘트는 주로 텅스텐(W)으로 제조됩니다. 텅스텐은 녹는점이 섭씨 3000 도가 넘기 때문에, 백열등에 의해 발생하는 고온에도 타거나 녹지않고 안정적으로 견딜 수 있기 때문입니다.
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세라믹 재료의 주요 응용 분야는 어떤것들이 있나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.세라믹(Ceramic)은 비금속 광물로 구성된 고체 물질로, 높은 온도에서 구워지고 난 뒤 소성되어, 높은 경도, 내열성, 내마모성, 전기 절연성, 화학적 안정성 등의 우수한 성질을 갖게 됩니다.가장 많이 접해보셨을 예시는 "건축 자재"입니다. 단단하고, 특유의 고급스러움 때문에 타일, 벽돌, 장식등으로 사용되죠.이외에, 절연성을 이용해서 "전자제품"에 사용되거나, 뛰어난 내열성 등을 이용해 우주공학 소재로도 사용된다고 합니다.
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광케이블은 어떤 소재를 만드는 건가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.광 케이블은 빛을 섬유 내부에서 굴절하게 하여 원하는 곳으로 이동하게 하는 섬유입니다.가운데 부분을 코어, 이를 둘러싸고 있는 부분을 클래드라고 하는데요.코어와 굴절률이 다른 물질로 구성되어 있어서, 코어를 지난 빛이 클래드와 접할때 "전반사" 되도록 유도하는 역할을 합니다. 코어와 클래드는 유리, 플라스틱을 이용해 주로 만들어진다고 하네요. 유리가 높은 투명성과 낮은 손실률을 갖고 있습니다. 다만, 가격은 플라스틱 소재가 더 낮다는 장점이 있습니다.
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탄성 재료와 소성재료의 차이점에 대해서
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.탄성재료는 외부에서 힘을 가했을때 변형되지만, 힘을 제거하면 원래 상태로 돌아가는 재료를 의미합니다. (예: 고무) 소성재료는 외부 힘에 의해 변형된 후, 힘을 제거해도 원래 상태로 돌아가지 않고 변형된 체로 유지되는 재료를 의미합니다. (예: 금속)즉, 외부힘에 의한 '변형 거동'이 주요 차이점이라고 볼 수 있겠네요.
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냄비나 그릇을 만들때 쓰는 연마제는 무슨
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.국내 제품에서 주로 사용되는 연마제는 i) 산화 알루미늄, ii) 스테아린산입니다. 식약처는 해당 물질에 대해서 인체에 딱히 해가 없다는 입장이므로, 잘 닦아서 사용하면 크게 문제 없다는 견해가 많은 것 같습니다.다만, 해외 제품에서는 "화규소"가 사용되는 경우가 있는데, 발암추정물질 분류에 속할 수 있으므로 잘 닦아야 합니다.탄화규소는 기름에 잘 닦이는 편이여서, 식용유를 묻힌 키친타월로 잘 닦아내는게 좋은 방법입니다. 또는, 스테아린산의 경우는 식초를 희석한 물을 넣고 끓여서 중성세제로 세척하는게 좋다고 하네요.
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