안녕하세요 김재훈 전문가입니다.
재료공학
Q. 결정구조가 재료의 물리적, 기계적 특성에 미치는 영향에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.결정 구조는 재료의 물리적 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어 체심입방격자(CBC) 구조는 상대적으로 낮은 밀도를 가지며 강도는 높지만 연성은 떨어질 수 있습니다. 반면 면심입방격자(FCC) 구조는 밀도가 높고 연성이 뛰어나며 인장 강도와 충격 저항성이 우수하여 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
전기·전자
Q. 누전차단기의 원리와 작동에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.누전 차단기는 전선이나 기기에서 전류가 비정상적으로 흐를 때 즉 누전이 발생할 경우 전류 차이를 감지하여 회로를 차단하는 장치입니다. 이를 통해 감전이나 화재 사고를 예방할 수 있습니다. 정기적으로 점검해야 하는 이유는 장치의 고장이나 오작동을 미리 발견하여 안전 사고를 예방하고 차단기 기능이 제대로 작동하는지 확인하기 위함입니다.
전기·전자
Q. 전해질과 비전해질의 차이를 전도도 실험으로 확인하는 방법은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전해질과 비전해질의 차이는 전도도 실험을 통해 쉽게 확인할 수 있습니다. 전해질은 물에 녹으면 이온을 방출하여 전기 전도도를 증가시키는 반면 비전해질은 이온을 방출하지 않아 전도도가 거의 없습니다. 실험적으로 전도도 측정을 통해 전해질은 높은 전도도를 보이며 비전해질은 거의 전류가 흐르지 않음을 확인할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 양자의 얽힘이 현대 통신 기술에 응용될 가능성은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.양자의 얽힘은 양자 통신과 양자 암호화 기술에서 핵심적인 역할을 할 수 있습니다. 얽힌 상태를 이용해 완전한 보안을 제공하는 양자 키 분배 시스템이 개발되고 있으며 이를 통해 해킹을 방지할 수 있습니다. 또한 양자 텔레포테이션과 같은 기술을 활용하여 미래의 초고속 통신과 양자 인터넷 구축에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
재료공학
Q. 금속의 합금 설계에 있어서 결정립 크기 조절
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.금속 합금의 결정립 크기를 조절하는 방법으로는 냉간 가공 고온 처리 그리고 합금 원소의 첨가가 있습니다. 또한 정밀한 열처리 속도와 냉각 방법을 조절하여 미세한 결정구조를 얻을 수 있습니다. 이러한 방법들은 금속의 기계적 성질을 최적화하고, 강도와 연성을 균형 있게 개선하는 데 도움을 줍니다.
전기·전자
Q. 디지털 신호 처리의 기초는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.디지털 신호 처리는 아날로그 신호를 디지털화하여 컴퓨터나 디지털 장치에서 처리하는 기술입니다. 기초적으로 샘플링 양자화 그리고 부호화 과정을 포함합니다. 이러한 과정들을 통해 신호의 분석 필터링, 변환 및 압축 등을 효율적으로 수행할 수 있습니다.
재료공학
Q. 세라믹 재료의 가공 방법과 그 효과는?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.세라믹 재료는 단단하지만 취성이 있어 가공이 어려운 특성을 가지고 있습니다. 이를 가공하는 방법으로는 연마 절단 레이저 가공 등이 있으며 고온에서의 성형도 가능합니다. 이러한 가공을 통해 세라믹의 정밀도와 기계적 특성을 향상시키고 다양한 산업 분야에서 요구하는 형태와 크기의 세라믹 부품을 생산할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전지전자재료 중에서 전도성 고분자에 관하여
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전도성 고분자는 전기 전도성을 가진 고분자로 주로 도핑(전자를 공급하거나 제거하는 방법) 과정을 통해 전기를 전달할 수 있습니다. 대표적인 예로 폴리암모니아, 폴리아닐린 등이 있으며 유기 전자기기 전자 회로 태양광 전지 디스플레이 등 다양한 전자기기에서 활용됩니다. 이러한 고분자는 가볍고 유연하여 차세대 전자소자 및 웨어러블 기기 등에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
재료공학
Q. 복합재료의 인터페이스 강도 향상을 위한 기술은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.복합재료의 인터페이스 강도를 향상시키기 위해 표면 개질(섬유 표면에 플라즈마 처리나 화학처리로 접착성을 높임) 커플링제 사용(섬유와 매트릭스 간 화학적 결합 강화), 나노입자 첨가(계면 영역에 나노 물질을 삽입해 물리적/화학적 상호작용 증가) 등의 기술이 사용됩니다. 또한 매트릭스와 섬유의 열적 기계적 특성을 정밀하게 매칭하여 계면 결함을 줄이는 방법도 중요합니다. 이를 통해 복합재료의 내구성과 성능을 극대화할 수 있습니다.
재료공학
Q. 복합재료에서의 기계적 성질 강화를 위한 방법은?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.복합재료의 기계적 성질을 강화하기 위해 섬유 강화( 탄소섬유, 유리섬유), 매트릭스 재료의 개선(수지 또는 금속의 물성 최적화), 그리고 계면 결합력 향상(섬유와 매트릭스 간 접착력 증가)이 주로 활용됩니다. 또한 적층 설계를 통해 하중 방향에 따라 섬유 배치를 최적화하거나 첨가제를 사용해 물성을 높일 수도 있습니다. 이를 통해 강도, 내구성, 경량화를 동시에 달성할 수 있습니다.