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장대 높이 뛰기의 장대는 무엇으로 만드나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.초기에는 나무소재로된 장대를 사용했다고 하는데요요즘은 유리를 섬유처럼 가늘게 뽑은 유리섬유 및 탄소섬유를 이용한 복합재료를 사용한다고 합니다.흔히 FRP(fiber reinforced plastic)이라 불리는데요, 건물을 지을때 콘크리트 사이에 철근을 넣는것과 유사하게 플라스틱 사이에 유리섬유 및 탄소섬유를 조합하여 탄성 및 강도를 확보하면서도 가벼운 무게를 형성합니다.참고로 장대는 길이나 형태 등에 제한이 없어서, 자유롭게 디자인이 가능하다고 하네요.
학문 / 재료공학
24.08.19
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핸드폰 젤리 케이스는 무엇으로 만드는 건가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.핸드폰 투명 케이스에 사용되는 소재는 대표적으로 아래와 같습니다. (젤리케이스를 물으셨지만 조금 넓게 답변드리겠습니다.)TPU (Thermoplastic Poly Urethane, 열가소성 폴리우레탄)핸드폰 젤리케이스로 가장 흔하게 사용되는 소재입니다. 운동장에서 우레탄 바닥이있으면 약간탄성이 있는 것처럼, 이 소재도 부드러우면서 탄성이 있는 소재기 때문에 많이 사용됩니다.다만, 치명적인 단점으로 빛에 노출되면 황변하는 현상이 있습니다.(케이스가 누래지는 것) 본래 투명하게 제작되는데, 분자간 결합이 빛에의해 달라져서 누래진다고 생각하시면 됩니다. 2. PC (polycarbonate 폴리카보네이트)단단하면서도 가볍고 투명힌 소재이나, 쉽게 스크래치가 생기는 문제가 있습니다.2+@ : PC 및 TPU를 혼합한 소재도 존재합니다. 마찬가지로 황변되는 문제가 존재합니다.실리콘부드럽고 말랑거리나, 먼지가 잘 묻고 불투명하며 찢어지기 쉬운 문제가 있습니다.
학문 / 재료공학
24.08.19
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스테인리스랑 쇠랑 같은 건가요?.?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.쇠는 흔히 말하는 철(Fe)을 의미하고, 스테인리스 스틸은 철 뿐아니라 크롬(Cr) 등 이 함유된 합금입니다. 종류별로 포함하는 물질이 달라서 다양한 스테인리스 스틸이 존재하구요.스테인이 얼룩(녹)을 의미하는데, 녹이슬지 않고록 금속을 조합하여 만든게 스테인리스 스틸이라 이해하시면 됩니다.
학문 / 재료공학
24.08.18
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인공뼈는 어떤재료로 만들어지나요??
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.인공뼈는 다양한 소재를 통해 만들어지고 있습니다.예를 들면합성 고분자 (일종의 플라스틱)세라믹 및 생체유리금속 및 합금 (티타늄, 스테인리스 스틸 등)등이 주로 사용되고 있습니다.말씀해주신 것과 같이 칼슘과 인을 포함시켜 생체에 이식률을 높히고, 재생을 촉진하기도 한다고 하네요 ^^
학문 / 재료공학
24.08.18
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스판덱스 소재 속옷 고온에서 세탁해도 되나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.1) 스판덱스 소재는 폴리 우레탄이라는 물질로 만들어진 합성 섬유 소재입니다. 이 소재는 고온에 노출될 경우 변형될 수 있습니다. 예를들면, 섬유 구조가 변형되어 탄성을 잃을 수 있고, 색이 바랠 수도 있습니다.2) 또한, 고열에 노출되면 분해되어 이소시아네이트라는 독성물질이 적게나마 방출될 수 있으므로 지나치게 고온에 자주 노출시키는건 좋지 않다고 생각됩니다. (경험칙상 몇번 삶는 정도로 인체에 치명적일 정도로 다량 방출되는건 아닐거라고 생각되나, 우려로 따진다면 가능성은 존재합니다.)아무튼 폴리우레탄을 포함하거나, 허리 밴딩이 있는 의류는 고온에서 세탁을 지양하시는 편이 좋아보입니다 ^^ (무조건 안된다기 보단, 권장할 세탁방법은 아니어 보입니다.)
학문 / 재료공학
24.08.16
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우리가 생활을 하면서 녹슬지않는 재료로
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.스테인리스 스틸은 크롬, 니켈 등의 금속이 합금되어 만들어지며, 어느정도 표면이 손상되더라도 이 금속들이 유해한 양으로 방출되지는 않습니다. 코팅이 되어 있고, 코팅이 벗겨지면 내부의 다른 금속이 노출되는 코팅팬과는 다르다고 생각하시면 적절할것같습니다.스테인레스 스틸은 표면이 코팅되어 부식을 막는다기보단, 산화 환원을 통해 금속의 부식을 막는 원리이기 때문입니다.
학문 / 재료공학
24.08.16
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테이프의 접착원리는 어떻게 되는것인가요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.셀로판지 라는 투명한 필름에 점착제를 발라 둔건데요, 그 일 면에는 아크릴 등의 고분자 물질이 얇게 발려져 있습니다.부착하고자 하는 물체의 표면을 보면 보이지 않는 얇은 틈들이 있는데, 그 틈사이로 점착제가 스며든 뒤 시간이 지나 마르면서 경화되어 단단히 고정되는 원리입니다.쉽게 생각하면, 녹아있는 플라스틱이 발라져있고, 그 플라스틱이 틈을 메우면서 굳어서 고정된다고 생각하시면 됩니다.그래서, 테이프를 떼어내고 싶으면 반대로 가열해서 점착제를 액화하고 떼어내면 잘떨어지게 됩니다.기본적으로는 이런 원리가 많으나 다양한 변형 예들이 있습니다.
학문 / 재료공학
24.08.15
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알루미늄의 경우 어떤식으로 재활용을 해서 다시쓰는지 궁금합니다
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.출처: https://m.blog.naver.com/jaebaekjung/2201793407741단계로 캔을 파쇄하여 작은 조각으로 만들고,2단계로 고온의 공기를 쐐어서 알루미늄에 입혀져있는 도색을 제거합니다.3단계로 알루미늄을 교반하며 용해시킵니다. 용해된 금속은 불순물을 제거하는 과정을 거친 뒤4단계로 알루미늄 주조과정을 거쳐 새로운 형태로 제조합니다. 이후 천천히 냉각시키구요.
학문 / 재료공학
24.08.14
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나일론은 왜 탄성이 좋은걸까요? 분자구조와 관련이 있나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.나일론이 탄성이 강한 이유는 그 분자 구조에 기인합니다. 나일론은 합성 고분자로서 폴리아미드(polyamide) 계열에 속합니다. 일단, 나일론 분자는 아미드 결합(-CONH-)을 반복적으로 가지고 있습니다. 이 결합은 수소 결합을 형성할 수 있어 분자들 간의 상호작용을 강화합니다. 수소 결합은 분자들이 서로 강하게 결합하여 늘어났다가도 원래 상태로 쉽게 돌아갈 수 있게 합니다.또한 나일론은 긴 사슬 모양의 고분자로, 이러한 구조는 외부 힘이 가해졌을 때 분자 사슬이 늘어나는 것을 가능하게 합니다. 하지만 외부 힘이 제거되면 분자 사슬이 원래의 형태로 돌아가려는 성질을 가지고 있어 탄성을 발휘합니다.그리고, 나일론 분자들은 부분적으로 결정성 영역(crystalline regions)과 비결정성 영역(amorphous regions)을 형성합니다. 결정성 영역은 분자 사슬이 규칙적으로 배열된 부분으로 강도를 제공합니다. 비결정성 영역은 불규칙적으로 배열된 부분으로 유연성을 제공합니다. 이러한 두 영역의 조화는 나일론의 강한 탄성을 만들어냅니다.또한, 분자 간의 반데르발스 힘 나일론 분자 간에는 반데르발스 힘이 작용하여 분자들 간의 결합을 강화합니다. 이는 외부 힘에 의해 분자가 쉽게 미끄러지지 않게 하며, 변형 후 원래 상태로 돌아오는 능력을 높여줍니다.
학문 / 재료공학
24.08.13
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시골집 근처에 톱밥을 만드는 목공소같은게 있는데 이 톱밥은 어디에 사용되나요?
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.톱밥을 접탁제와 섞어서 굳히면 합판이라고 부르는 소재로 만들 수 있습니다. 흔히 MDF라고 하죠. 합판의 겉에 나무무늬를 내서 저렴한 가구 등을 만드는데 사용합니다.게, 생선 등을 보관하는데 사용하거나, 퇴비로 사용하기도 합니다.용도는 매우 다양합니다
학문 / 재료공학
24.08.12
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