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전기·전자
Q. 디스플레이에서 주사율 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.주사율이 높아지면 신호 전환 속도가 증가하게 되는데, 전자 회로의 대역폭 요구 사항과 데이터 처리 부담이 커집니다. 픽셀 응답속도가 느리면 잔상이 발생하며, 이를 보완하기 위해 회로에서 전압 구동 방식과 액정 또는 OLED의 특성을 최적화해야 합니다. 두 요소가 조화를 이루지 못하면 화면 왜곡이나 전력 소모 증가가 발생하여, 전자 회로 설계에서 신호 무결성과 발열 관리가 중요한 과제가 됩니다.
재료공학
Q. 수소연료전지에서 사용되는 전해질 막에는 어떤 종류가 있나요?
안녕하세요. 박재화 박사입니다.수소연료전지에서 사용되는 전해질 막은 대표적으로 PEM, AEM, SOE 계열이 있습니다. PEM은 높은 프로톤 전도성과 빠른 반응성을 가지며, AEM은 저렴한 촉매 사용이 가능하고, SOE는 고온에서 높은 효율을 제공하여 각각의 용도에 최적화됩니다. 이러한 차이로 인해 저온에서 빠른 응답이 필요한 이동형 전력원에는 PEM이, 경제성이 중요한 응용에는 AEM이, 대규모 발전에는 SOE가 주로 활용됩니다.
재료공학
Q. 철강의 고온 산화와 내산화성을 개선하기 위한 합금 설계가 궁금합니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.고온 산화와 내산화성을 개선하기 위해 철강에 크롬, 실리콘, 알루미늄 같은 원소들이 첨가되어 합금화되어 산화물의 보호막을 형성하도록 합니다. 크롬은 특히 내산화성 향상에 효과적이며, 알루미늄은 산화피막을 강화시켜 높은 온도에서도 안정적인 특성을 제공합니다. 또한, 니켈과 같은 합금 원소를 추가하여 합금의 내열성과 내산화성을 동시에 개선할 수 있습니다.
재료공학
Q. 연료전지의 작동 온도에 따른 재료 열화 메커니즘
안녕하세요. 박재화 박사입니다.연료전지의 작동 되는 온도는 재료의 열화에 큰 영향을 미치게 됩니다. 고온에서는 전극 및 전해질의 물리적 특성이 변화하고, 화학적 반응이 가속화되어 부식과 산화가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 내열성과 내산화성이 뛰어난 고분자 전해질막이나 내열성 금속 합금이 사용됩니다. 또한, 나노구조를 활용한 전극 소재나 고온에서 안정적인 전해질을 개발하여 열화 현상을 최소화하려는 연구가 진행되고 있습니다.
재료공학
Q. 마르텐사이트 변태가 철강의 강도와 경도에 미치는 영향에 대해
안녕하세요. 박재화 박사입니다.마르텐사이트 변태는 철강의 결정구조를 급격히 변형시켜 강도와 경도를 크게 향상시킵니다. 이 과정에서 기계적 성질이 강해지나, 인성은 상대적으로 낮아질 수 있습니다. 대표적인 활용 강재로는 고강도 저합금강, 자동차 부품용 강철, 그리고 항공기 부품에 사용되는 합금강 등이 있습니다.