안녕하세요 김재훈 전문가입니다.
재료공학
Q. 실리카 섬유가 높은 열을 차단하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.실리카 섬유는 구조적으로 얇고 복잡한 섬유 네트워크로 이루어져 있어 열이 전도될 경로를 효과적으로 차단합니다. 또한 실리카는 비결정질 구조로 되어 있어 원자들의 진동이 느리며 높은 열 안정성을 가지고 있습니다. 이와 함께 섬유 내부에 공기층이 존재해 열전달을 억제하며 우수한 단열 특성을 제공합니다.
재료공학
Q. 왜 일부 재료는 마찰력이 높고, 일부는 마찰력이 낮은가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.재료의 표면 거칠기는 마찰력에 큰 영향을 미치며 거칠수록 표면 접촉 면적이 늘어나 마찰력이 커집니다. 또한 고무는 분자 간 상호작용이 강하고 표면이 변형되어 접촉 면적을 넓히는 반면 얼음은 표면에 얇은 물층이 형성되어 분자 간 접촉과 마찰력이 감소합니다. 이러한 물리적 특성과 분자 간 상호작용의 차이가 마찰력의 차이를 만듭니다.
재료공학
Q. 왜 합금은 순수 금속보다 더 강한 특성을 가질 수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.합금은 서로 다른 금속 원자가 섞여 원자 크기와 성질이 달라짐에 따라 금속의 결정 격자에 불규칙성이 생깁니다. 이로 인해 원자들이 쉽게 이동하거나 미끄러지는 것을 방해하여 강도가 증가합니다. 또한 특정 원소가 산화나 부식을 억제하는 보호막을 형성할 수 있어 부식 저항성이 향상됩니다.
재료공학
Q. 세라믹은 열을 잘 전달하지 못하는 절연체로 사용되나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.세라믹은 주로 금속과 비금속 원자가 이온 결합이나 공유 결합으로 배열된 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 전자가 자유롭게 이동하지 못하도록 제한하며 이는 전기 전도성을 낮추고 절연체의 특성을 부여합니다. 또한 세라믹의 결정 구조는 강한 결합으로 인해 원자의 진동도 잘 전달되지 않게 하여 열전도성이 낮아지는 특징을 갖습니다.
재료공학
Q. 탄소섬유는 강하지만 가벼운 재료로 평가받나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.탄소섬유는 탄소 원자가 정렬된 결정 구조를 이루며 강한 인장 강도와 낮은 밀도를 제공합니다. 이 구조적 특성 덕분에 높은 강도와 내구성을 유지하면서도 무게를 줄일 수 있어 항공기 스포츠 장비 자동차 등 경량화가 중요한 분야에 널리 활용됩니다 또한 내열성과 화학적 안정성이 뛰어나 극한 환경에서도 성능을 발휘합니다.
재료공학
Q. 금속은 일반적으로 빛을 반사하지만, 유리는 투명한가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.금속은 자유전자가 풍부해 입사된 빛의 전기장이 자유전자를 진동시켜 대부분의 빛을 반사합니다. 반면 유리는 전자가 강하게 결합된 구조로 가시광선 에너지가 전자를 들뜨게 하기엔 부족해 빛이 투과됩니다. 이 차이는 금속의 전자 구름과 유리의 에너지 밴드갭 차이에서 비롯됩니다.
재료공학
Q. 고체는 액체보다 밀도가 높지만, 얼음은 물보다 밀도가 낮나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.얼음은 물이 고체로 얼 때 수소 결합에 의해 분자들이 육각형 구조를 이루며 배열됩니다 이 구조는 분자 사이에 빈 공간을 만들어 밀도가 낮아지게 합니다 따라서 얼음은 물보다 가볍고 물 위에 뜹니다.
전기·전자
Q. T5설치 할려고 하는데 치수가 어떻게 있나요 궁금합니다?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.T5 조명은 일반적으로 길이가 300mm부터 1200mm까지 다양하며 천장 설치 시 공간에 맞는 크기를 선택해야 합니다. 천장에 설치하려면 먼저 브래킷을 고정한 뒤 T5 램프를 끼우고, 전원 연결은 반드시 차단기에서 전원을 끈 상태에서 안전하게 작업해야 합니다. 또한 천장이 석고보드라면 앵커를 사용해 고정력을 높이는 것이 좋습니다.
전기·전자
Q. 니콜라 테슬라의 천재 발명품에 대해 알려주세요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.니콜라 테슬라는 전기와 무선 통신 분야에서 위대한 업적을 남겼지만, 필라델피아 실험과 공간이동에 대한 이야기는 사실이 아닌 음모론에 가깝습니다. 현재 과학적으로 인정된 공간이동은 양자역학에서 양자 얽힘을 활용한 정보의 전송으로 원자 단위에서만 성공한 상태입니다. 물체나 생명체를 이동시키는 방식의 공간이동은 여전히 이론적이며, 기술적으로 불가능한 단계에 있습니다.
전기·전자
Q. 물리학과 공부는 독학으로 충분히 할수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.혼자서 물리학과 과목을 공부하는 것은 가능하지만 체계적인 커리큘럼과 꾸준한 자기관리 높은 집중력이 필요합니다. 유튜브, K-MOOC 등의 강의를 활용하면 기초 이해에는 도움이 되지만, 심화된 수학적 접근과 문제 풀이에서 어려움을 느낄 수 있습니다. 혼자 하기에 부담이 크다면 스터디 그룹을 찾거나 온라인 강의 플랫폼에서 멘토링을 받는 방식으로 보완하는 것이 현실적입니다.