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엔지니어링 플라스틱 재료의 특성은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.엔지니어링 플라스틱에 대해 궁금해 하시는군요. 엔지니어링 플라스틱은 일반 플라스틱과는 여러 면에서 다릅니다. 이 재료들은 고성능을 요구하는 응용 분야에서 금속을 대체하기 위해 개발된 특수 플라스틱입니다. 먼저, 엔지니어링 플라스틱은 내열성과 내구성이 매우 뛰어납니다. 일반 플라스틱이 고온에서 변형되거나 녹는 반면, 엔지니어링 플라스틱은 높은 온도에서도 형태를 유지하고 성능을 발휘합니다.또한, 이 플라스틱은 우수한 기계적 강도를 가지고 있습니다. 이는 높은 강도와 탄성을 제공하여 기계적 스트레스와 충격에 잘 견딜 수 있게 해줍니다. 이로 인해 기계 부품이나 자동차 부품, 전자기기 외장재 등 다양한 산업 분야에서 금속을 대신하여 사용되고 있습니다.화학적 저항성도 엔지니어링 플라스틱의 중요한 특성 중 하나입니다. 많은 종류의 엔지니어링 플라스틱은 화학약품이나 용제에 대한 내성이 강해, 가혹한 환경에서도 안정적으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 화학 공정 장비나 의료 기기 등에 활용되기도 합니다.또 다른 중요한 특성은 가벼운 무게입니다. 금속에 비해 훨씬 가볍지만, 강도나 내구성 면에서는 금속과 동등하거나 더 우수할 수 있습니다. 이는 경량화가 중요한 항공우주, 자동차 산업 등에서 매우 큰 장점으로 작용합니다. 연료 효율성을 높이고 에너지 소비를 줄이는 데 기여할 수 있죠.가공성도 뛰어납니다. 엔지니어링 플라스틱은 다양한 형태로 쉽게 성형할 수 있어 복잡한 부품 제작에 용이합니다. 주조, 압출, 사출 성형 등 다양한 가공 방법을 통해 원하는 모양과 크기로 만들 수 있습니다.마지막으로, 엔지니어링 플라스틱은 절연 특성이 매우 우수합니다. 전기 절연성과 열 절연성이 뛰어나 전자기기나 전기 부품에 많이 사용됩니다. 이러한 절연 특성 덕분에 안전성과 신뢰성이 중요한 산업에서도 널리 활용되고 있습니다.이러한 특성 덕분에 엔지니어링 플라스틱은 자동차, 항공, 전자, 의료, 화학 등 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 고성능과 신뢰성을 요구하는 곳에서는 금속 대신 엔지니어링 플라스틱이 선택되는 경우가 많습니다. 엔지니어링 플라스틱의 특성과 장점을 이해하면 왜 이렇게 다양한 분야에서 필수적으로 사용되는지 쉽게 알 수 있을 것입니다.
학문 / 화학공학
24.07.01
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오래된 플라스틱에 열음 가하면 색이 돌아오는 것은 무슨 원리인가요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.오래된 플라스틱 의자가 열을 가하면 원래 색으로 돌아오는 현상은 여러 가지 물리적, 화학적 원리들이 복합적으로 작용한 결과예요. 이 현상을 이해하려면 먼저 플라스틱이 어떻게 변색되는지와 열이 어떤 영향을 미치는지 알아야 해요.플라스틱은 시간이 지나면서 자외선(UV) 빛, 산소, 습기 등의 외부 환경 요인에 의해 변색될 수 있어요. 자외선은 플라스틱의 화학 구조를 변화시켜 색이 바래게 만들고, 산화 과정은 표면에 얇은 층을 형성해 원래의 색을 가리게 돼요. 이렇게 변색된 플라스틱은 보통 표면에만 색이 변한 경우가 많아서, 플라스틱 내부는 여전히 원래의 색을 유지하고 있어요.불을 사용해 플라스틱을 가열하면, 표면의 산화된 층이 제거되거나 재배열되면서 내부의 원래 색이 드러나게 돼요. 열이 플라스틱 표면의 분자를 재배열하거나 산화된 부분을 녹이면서 색이 돌아오는 것이죠. 가열된 플라스틱이 원래 색을 찾는 이유는 표면의 산화 물질이 제거되면서, 내부의 본래 색상이 드러나기 때문이에요.하지만 이렇게 불을 사용해 플라스틱을 가열하는 것은 주의가 필요해요. 플라스틱은 고온에서 녹거나 변형될 수 있고, 유해한 화학 물질을 방출할 수도 있어요. 따라서 실험이나 작업을 할 때는 안전 장비를 착용하고, 충분한 환기가 되는 곳에서 해야 해요. 이처럼 플라스틱의 변색과 원래 색으로의 복귀는 화학적 변형과 물리적 변화가 결합된 결과예요. 자외선과 산소 등의 외부 요인으로 표면이 변했지만, 열을 가하면 이 변형된 부분이 제거되거나 내부의 색이 드러나면서 원래의 색으로 돌아오는 거죠. 아주 흥미로운 현상이지만, 안전을 항상 우선으로 고려해야 한답니다.
학문 / 화학공학
24.06.30
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염산은 모든 것을 다 녹일 수 있는 것이 아닌가요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.염산은 매우 강력한 산이지만, 모든 것을 다 녹일 수 있는 것은 아니에요. 염산의 화학식은 HCl로, 물에 잘 녹아 강한 산성을 띄게 되죠. 많은 금속, 유기물, 그리고 석회암 같은 물질을 빠르게 부식시킬 수 있어요. 그래서 실험실이나 산업 현장에서 조심해서 다루어야 하는 물질 중 하나에요.하지만 염산도 한계가 있어요. 예를 들어, 염산은 유리나 플라스틱 같은 특정 물질에는 크게 영향을 미치지 못해요. 또 흥미로운 사실은, 머리카락은 염산에 잘 녹지 않는다는 점이에요. 머리카락의 주성분은 케라틴이라는 단백질인데, 이 단백질은 상당히 안정적인 구조를 가지고 있어서 염산에 저항성이 있어요. 물론, 고농도의 염산에 오랜 시간 동안 노출된다면 어느 정도 손상이 갈 수 있지만, 일반적인 상황에서는 크게 변하지 않아요.이런 점을 통해 알 수 있듯이, 염산은 강력하지만 만능은 아니에요. 염산은 금속이나 석회질 물질을 부식시키는데는 탁월하지만, 유리나 플라스틱, 케라틴 같은 물질에는 덜 효과적이죠. 이러한 다양한 성질을 이해하는 것이 중요해요. 화학물질은 각각 고유의 특성과 제한이 있기 때문에, 염산을 사용할 때도 그 성질을 잘 파악하고 안전하게 다루는 것이 중요해요. 과장된 이야기나 오해를 피하려면, 각 물질의 특성을 정확히 아는 것이 필요하답니다.그래서 염산이 모든 것을 녹인다는 것은 과장된 이야기예요. 실제로는 특정 물질에 강하게 작용하지만, 모든 물질에 적용되지는 않아요. 이런 화학의 세계는 참 흥미롭고, 또 복잡하죠. 무엇보다도 안전하게 다루는 것이 가장 중요해요.
학문 / 화학공학
24.06.30
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원자의 구조에서 양성자 중성자 전자의 역할과 위치를 알려주세요
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.안녕하세요.원자 구조는 화학의 기본 개념 중 하나로, 이해하기 어렵지 않아요. 원자는 기본적으로 세 가지 입자로 이루어져 있어요: 양성자, 중성자, 전자. 이들 각각의 역할과 위치에 대해 설명드릴게요.먼저, 원자의 중심에는 원자핵이 있어요. 이 원자핵 안에는 양성자와 중성자가 있어요. 양성자는 양(+)의 전하를 가지고 있어요. 그래서 원자핵을 중심으로 다른 양성자와 전기적 인력을 주고받으며, 원자핵을 안정되게 만드는 역할을 해요. 양성자의 수가 바로 그 원소의 원자 번호를 결정하고, 그 원소가 무엇인지를 구분하게 돼요.중성자는 이름 그대로 중성이에요, 즉 전하가 없어요. 하지만 중성자는 양성자와 함께 원자핵 안에 위치해 있어서 원자핵을 안정화시키는 데 큰 역할을 해요. 중성자는 양성자 사이에서 서로 밀어내는 전기적 반발력을 중화시키는 역할을 해서, 원자핵을 더 안정적으로 유지해요.원자핵 밖에는 전자가 있어요. 전자는 음(-)의 전하를 가지고 있어요. 전자들은 원자핵 주위를 빠르게 회전하며 구름처럼 원자 주위에 퍼져 있는 형태로 존재해요. 전자들은 원자핵의 양성자와 서로 전기적 인력으로 끌어당겨져서 원자 안에 머무르게 돼요. 전자는 화학 반응에서 중요한 역할을 해요. 왜냐하면 원자들 간의 결합과 화학 반응은 모두 전자의 움직임과 배치에 의해 결정되거든요.요약하자면, 원자핵에는 양성자와 중성자가 있고, 이들이 원자의 중심을 이루고 있어요. 양성자는 양전하를 가지고 원자 번호를 결정하며, 중성자는 전하가 없지만 원자핵의 안정성을 높여요. 전자는 음전하를 가지고 원자핵 주위를 빠르게 돌며, 화학 반응에서 중요한 역할을 하죠.이렇게 양성자, 중성자, 전자는 각각의 위치와 역할을 통해 원자 구조를 이루고, 화학의 기본적인 성질을 결정해요. 화학 공부에 많은 도움이 되셨길 바라요!
학문 / 화학공학
24.06.29
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화학공학의 학문을 배우면 식품회사에도 취업을 가능한가요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.화학공학을 공부하면 식품회사에 취업하는 것도 충분히 가능해요. 화학공학은 물질의 조합, 반응, 가공 과정을 다루기 때문에 식품 산업에서도 중요한 역할을 해요. 예를 들어, 식품의 품질을 유지하면서 대량 생산할 수 있는 방법을 연구하거나, 새로운 식품 제품을 개발하는 데에 화학공학의 지식이 많이 활용되죠.그리고 식품 공정 설계, 식품 안전 관리, 효율적인 생산 시스템 구축 같은 분야에서도 화학공학의 원리가 적용될 수 있어요. 그래서 화학공학을 전공한 사람들은 식품 제조 회사, 식품 연구소, 품질 관리 부서 등 다양한 곳에서 일할 수 있는 기회가 많답니다.결론적으로, 화학공학을 공부하고 나서 식품회사에 취업하는 것도 아주 좋은 선택이 될 수 있어요. 다양한 산업에 걸쳐서 쌓은 지식을 식품 분야에서도 충분히 발휘할 수 있을 거예요.
학문 / 화학공학
24.06.29
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아기 바닥 매트 소재 안전성 체크 부탁드립니다
안녕하세요. 김석진 전문가입니다. 아기를 위해 안전한 바닥 매트를 고르시는 것에 대해 고민이 많으시군요. 각 소재의 장단점을 살펴보면서 어떤 것이 더 나은 선택일지 알아보겠습니다.먼저, 친환경 PVC 롤매트에 대해 말씀드릴게요. 이 매트는 프탈레이트 프리 가소제를 사용하여 어린이 제품 안전 인증을 받은 제품이라고 하셨죠. 프탈레이트 프리 가소제는 전통적인 PVC 제품에서 문제가 되는 화학물질들을 제거한 것입니다. 프탈레이트는 호르몬 교란 물질로 알려져 있어 아이들에게 특히 주의가 필요합니다. 따라서 프탈레이트가 없는 PVC는 안전한 선택이 될 수 있어요. 하지만 PVC 자체가 시간이 지나면 경화되거나 깨질 수 있기 때문에 2-3년 후 폐기를 권장하는 점은 동일할 것입니다.다음으로, TPU 매트에 대해 알아보겠습니다. TPU는 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurethane)으로, 매우 튼튼하고 내구성이 좋은 소재입니다. 또한, TPU는 일반적으로 환경호르몬 문제나 유해물질 배출이 적은 편이기 때문에 안전성 면에서 좋은 평가를 받고 있습니다. 바닥 난방을 사용하는 경우에도 TPU는 높은 온도에 강하고 유해물질을 배출하지 않아 안심할 수 있습니다.특히 바닥 난방을 고려하신다면 LDPE(저밀도 폴리에틸렌)보다는 TPU가 더 적합합니다. LDPE는 고온에서 환경호르몬을 배출할 수 있다는 우려가 있기 때문입니다.결론적으로, 전문가의 입장에서 추천드리자면 TPU 매트가 더 안전하고 내구성 있는 선택이 될 것입니다. 아이를 키우면서 장기간 사용할 수 있고, 바닥 난방을 사용하더라도 안전한 소재이기 때문입니다. 친환경 PVC 롤매트도 나쁜 선택은 아니지만, 내구성 면에서 TPU가 더 우수합니다.도움이 되셨길 바라며, 아기와 함께 즐거운 시간을 보내세요!
학문 / 화학공학
24.06.27
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냉각수는 어떤 화학성분으로 이루어져 있나요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.냉각수에 대해 궁금하신 점이 있으시군요. 냉각수는 자동차 엔진의 열을 식히기 위해 사용되는 액체인데, 흔히 "부동액"이라고 불리기도 해요. 그럼 부동액이 어떤 화학성분으로 이루어져 있는지, 그리고 어떻게 열을 빼앗을 수 있는지 설명드릴게요.부동액의 주요 성분은 에틸렌 글라이콜 또는 프로필렌 글라이콜이에요. 이 두 물질은 물과 섞여서 냉각수를 만드는데, 각각의 성분은 여러 가지 중요한 역할을 해요. 먼저 에틸렌 글라이콜은 열전도율이 높아서 열을 효과적으로 전달하고 방출할 수 있어요. 또 이 성분은 물의 어는점을 낮추고 끓는점을 높여주기 때문에, 엔진이 극한의 온도에서도 제대로 작동할 수 있도록 도와줘요. 반면에 프로필렌 글라이콜은 에틸렌 글라이콜보다 독성이 낮아서 환경과 안전에 더 친화적이에요.냉각수에는 이 외에도 방청제와 윤활제가 포함되어 있어요. 방청제는 금속 부품이 녹슬지 않도록 보호하고, 윤활제는 부품 간의 마찰을 줄여서 효율성을 높여줘요.결국, 냉각수는 에틸렌 글라이콜이나 프로필렌 글라이콜이 물과 섞여 열을 효과적으로 흡수하고 방출할 수 있도록 만들어지며, 다양한 첨가물들이 엔진을 보호하고 부드럽게 작동하게 만드는 역할을 해요. 도움이 되었길 바래요!
학문 / 화학공학
24.06.27
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순간접착제는 어떤 성분인가요? 최초 개발자는 누구인가요?
안녕하세요? 김석진전문가입니다순간접착제는 우리 일상에서 정말 유용하게 사용되는 제품 중 하나예요. 주로 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate)라는 화합물로 만들어져 있는데, 이 물질은 공기 중의 수분과 매우 빠르게 반응해서 강력하게 굳는 특성이 있어요. 그래서 순간적으로 물건을 붙일 수 있는 놀라운 효과를 발휘하죠. 이런 특성 때문에 다양한 곳에서 많이 사용되고 있어요.순간접착제의 역사는 꽤 흥미롭고 우연의 연속이에요. 1942년, 제2차 세계대전 중에 미국의 과학자 해리 쿠버(Harry Coover)는 군사용으로 사용되는 플라스틱 조준경을 연구하고 있었어요. 그 과정에서 그는 시아노아크릴레이트를 발견했는데, 당시에는 너무 잘 붙어서 오히려 쓸모가 없다고 생각했어요. 시아노아크릴레이트가 작업하는 모든 것에 달라붙어 연구에 방해가 되었기 때문이죠. 하지만 1951년에 다시 이 물질을 연구하게 되었고, 이번에는 그 강력한 접착력을 이용해 다양한 용도로 활용할 수 있다는 것을 깨닫게 되었어요. 결국 1958년에 산업용 순간접착제로 상업화되었고, 이후로 널리 사용되기 시작했어요.순간접착제는 특히 작은 물건을 수리하거나 빠르게 고정해야 할 때 매우 유용해요. 예를 들어, 깨진 도자기나 부러진 플라스틱 제품을 수리할 때, 순간접착제를 사용하면 몇 초 만에 단단히 붙일 수 있어요. 또한, 의학 분야에서도 응급처치용으로 사용되기도 해요. 예를 들어, 작은 상처를 봉합하는 데 사용될 수 있죠. 그러나 순간접착제를 사용할 때는 몇 가지 주의사항을 반드시 지켜야 해요. 피부에 묻거나 눈에 들어가지 않도록 주의해야 하고, 환기가 잘 되는 곳에서 사용하는 것이 좋아요. 만약 피부에 묻게 된다면, 뜨거운 비눗물로 천천히 제거하거나 아세톤이 포함된 네일 리무버를 사용하면 도움이 될 수 있어요. 눈에 들어갔을 경우에는 즉시 물로 씻어내고 의사의 진료를 받아야 해요.이렇듯 순간접착제는 그 빠른 접착력 덕분에 다양한 상황에서 매우 유용해요. 적절하게 사용하면 정말 편리한 도구가 될 거예요. 평소에 순간접착제를 자주 사용하신다면, 그 성분과 개발 역사를 알게 되면 더 흥미롭게 느껴질 것 같아요.
학문 / 화학공학
24.06.27
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알칼리이온수에대해서질문두릴려고하는데요
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.알칼리이온수에 대해 질문 주셔서 감사합니다. 알칼리이온수의 pH가 11.5 이상일 때 살균 효과가 있다고 환경부에서 언급한 것은 맞습니다. pH 11.5 이상의 알칼리수는 매우 높은 알칼리성을 띠기 때문에 일부 미생물이나 박테리아를 억제하거나 죽일 수 있는 능력이 있어요. 이처럼 높은 pH는 세포막을 손상시키고, 세포 내 환경을 파괴하여 미생물의 생존을 어렵게 만듭니다.그러나 이와 같은 살균 효과는 특정 조건에서만 발휘될 수 있으며, 모든 미생물에 대해 동일한 효과를 보장하지는 않아요. 또한, 실제 생활에서 사용하는 알칼리수의 농도와 살균 효과를 내기 위해 필요한 접촉 시간 등도 중요한 변수입니다.실제로 살균 효과를 위해 사용되는 알칼리수의 경우, pH 11.5 이상의 농도를 유지해야 하며, 사용 환경과 목적에 따라 적절한 방법으로 사용하는 것이 중요합니다. 일반 가정에서 사용하는 알칼리 이온수기는 이러한 높은 pH를 유지하기 어렵거나, 장시간 노출이 필요한 경우가 많아서 기대하는 살균 효과를 보지 못할 수 있습니다.요약하자면, 알칼리이온수의 pH가 11.5 이상이면 살균 효과가 있을 수는 있지만, 이는 특정 조건 하에서 가능하며 모든 상황에서 완벽한 살균을 보장하는 것은 아니에요. 따라서 살균 목적으로 사용할 때는 사용 방법과 조건을 잘 따르는 것이 중요합니다.
학문 / 화학공학
24.06.26
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프라스틱이나 유리병 알류미늄 캔 재활용 어떻게 되나요
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.자원 재활용에 대해 궁금하신 것 같네요. 종이는 대충 아신다고 하셨으니, 이번에는 플라스틱, 알루미늄 캔, 유리병이 어떻게 재활용되는지 이야기해볼게요.먼저, 플라스틱의 재활용 과정을 살펴볼게요. 플라스틱은 종류에 따라 재활용 방법이 달라요. 재활용 가능한 플라스틱을 수거한 후, 분류 과정을 거쳐요. 플라스틱의 종류와 색상에 따라 분류한 다음, 세척해서 이물질을 제거해요. 그 후, 작은 조각으로 잘게 부수는 과정을 거쳐요. 이렇게 잘게 부순 플라스틱 조각은 용융 과정을 통해 녹여서 새로운 형태로 성형되거나, 새로운 플라스틱 제품의 원료로 사용돼요.다음으로, 알루미늄 캔의 재활용 과정을 볼까요. 알루미늄 캔은 비교적 재활용이 쉬운 재료예요. 수거된 알루미늄 캔은 세척한 후, 압축해서 작은 덩어리로 만듭니다. 이 덩어리는 고온의 용광로에서 녹여서 순수한 알루미늄을 얻어요. 이렇게 얻은 알루미늄은 새로운 캔이나 다양한 알루미늄 제품을 만드는 데 사용돼요. 알루미늄은 재활용해도 품질이 거의 변하지 않기 때문에 무한히 재활용이 가능해요.마지막으로, 유리병의 재활용 과정을 알아볼게요. 유리병도 재활용이 가능한 재료예요. 수거된 유리병은 색상별로 분류한 후, 세척해서 이물질을 제거해요. 그리고 작은 조각으로 부순 후, 고온의 용광로에서 녹여서 새로운 유리 제품을 만드는데 사용해요. 유리는 재활용할 때도 품질이 유지되기 때문에 여러 번 재활용이 가능해요.이처럼 플라스틱, 알루미늄 캔, 유리병 모두 재활용이 가능하며, 각각의 재료는 고유의 재활용 과정을 통해 새로운 제품으로 재탄생해요. 재활용을 통해 자원을 절약하고, 환경을 보호하는 데 큰 도움이 될 수 있어요. 자원 재활용에 대해 더 많은 관심을 가져주셔서 감사합니다.
학문 / 화학공학
24.06.26
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