안녕하세요. 여진호 전문가입니다.
재료공학
Q. 복합재료에서 계면 접착력이 구조적 안정성에 미치는 영향
안녕하세요. 복합재료에서 계면 접착력은 하중 전달과 균열 저항에 직접적인 영향을 미쳐 구조적 안정성과 결정합니다. 이를 개선하기 위해 나노입자 코팅, 화학적 개질, 계면 강화 섬유 적용 등 다양한 연구가 진행 중이며, 최근에는 스마트 소재를 활용한 자가 치유 기술도 주목받고 있습니다.
재료공학
Q. 고분자 재료에서 분자 사슬의 배열과 크리스탈리니티에 대해
안녕하세요. 분자 사슬의 배열은 고분자 재료의 조직에 큰 영향을 미칩니다. 정렬된 배열일수록 크리스탈리니티가 높아져, 유변학적 특성 및 기계적 강도가 개선됩니다. 불완전한 배열은 더 낮은 강도와 유연성을 초래할 수 있습니다.
재료공학
Q. 반도체 재료에서 밴드갭 엔지니어링을 통한 전자 이동도 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 밴드갭 엔지니어링은 반도체 재료에서 전자 이동도를 개선하기 위하여 밴드갭을 조절하는 기술로, 전자 흐름을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. 실리콘 대체 재료에서는 이를 통해 고속 및 고온 환경에서도 우수한 성능을 보장하는 GaN, SiC와 같은 넓은 밴드갭 반도체를 활용합니다. 이러한 재료들은 전자 이동도를 최적화하여 고효율 전력 소자 및 고주파 소자에 적합합니다.
재료공학
Q. 철로 만들어진 배가 물에 뜰 수 있는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 배는 철로 만들어져도 물에 뜰 수 있는 이유는 그 내부의 공기 공간이 부력을 만들어내기 때문입니다. 철 자체는 밀도가 크나, 배는 넓고 비어 있는 구조로 부력을 크게 증가시켜 물에 뜰 수 있습니다. 즉, 배의 크고 빈 공간이 물에 미치는 압력을 분산시켜 물에 가라앉지 않게 합니다.
재료공학
Q. 전기전자재료에서 광전효과와 그 응용에 대해서
안녕하세요. 광전효과는 빛이 물질에 닿을 경우에 전자가 방출되는 현상으로, 주로 태양광 발전과 광전자 소자에서 활용됩니다. 이 현상은 빛을 전기 신호로 변환하는 기술로, 특히 신재생 에너지 분야에서의 중요한 역할을 담담하고 있습니다. 전자기기에서의 센서 기술에도 응용됩니다. 광전효과의 응용은 에너지 효율성을 높이고, 전자기기의 성능을 향상시키는 데 중요한 기여를 합니다.
재료공학
Q. 세라믹의 표면 처리 기술에 관하여..
안녕하세요. 세라믹의 표면 처리 기술은 플라즈마 코팅, 나노 구조 형성, 화학적 개질을 통해 내마모성, 접합성을 향상시킵니다. 플라즈마 코팅은 표면 밀도를 조절하여 내구성을 높이고, 나노 구조 형성은 표면 에너지를 조절해 기능성을 극대화합니다. 화학적 개질은 친수성·소수성 조절이 가능하여, 다양한 산업에서 맞춤형 세라믹 표면을 구현할 수 있습니다.
재료공학
Q. 복합재료의 열적 특성 향상 방법은??
안녕하세요. 복합재료의 열적 성능을 높이려면 고열전도성 소재를 정밀하게 배합하여 열 경로를 최적화하는 것이 필수적입니다. 또한, 계면 결합력을 향상시키는 화학적 개질과 미세 구조 조정을 통해 열 저항을 줄이고 열 분포를 균일하게 조절할 수 있습니다. 이를 통해 열관리 성능을 극대화하여 내구성과 신뢰성을 확보할 수 있습니다.
재료공학
Q. 운동화를 사면 발의 치수에 맞게 구입을
안녕하세요. 신발은 사용된 소재에 따라 외부 환경의 영향을 받습니다. 온도가 낮으면 분자 구조가 조밀해져 신발이 약간 수축하고, 습도가 높으면 섬유나 가죽이 수분을 흡수해 팽창할 수 있습니다. 이러한 이유로 같은 신발이라도 날씨에 따라 착용감이 달라질 수 있습니다.
재료공학
Q. 금은 여러 전자 제품이나 다른곳에 사용처가 많은데요 금을 대체 할만한 금속은 없나요?
안녕하세요. 전자 제품에서 금을 대체할 수 있는 금속으로 은, 구리, 팔라듐, 백금 등이 있습니다. 그러나 각각의 한계점이 존재합니다. 은은 전도성이 우수하지만 쉽게 산화되며, 구리는 내구성이 낮고 부식이 잘 일어납니다. 이러한 이유로, 금은 신뢰성이 요구되는 전자 부품에서 여전히 중요한 역할을 하고 있습니다.
재료공학
Q. 고분자 재료의 열적 안정성은 어떻게 개선할 수 있나요?
안녕하세요. 고분자 재료의 열적 안정성을 개선하기 위해 항열제나 열안정제를 첨가하여 분자의 분해를 방지할 수 있습니다. 또한, 고분자 구조를 크로스링크화하여 열에 의한 변형을 최소화하는 방법도 효과적입니다. 이러한 방식들은 고분자의 열적 내구성을 높이고, 고온 환경에서도 안정적인 성질을 유지하게 합니다.