안녕하세요. 여진호 전문가입니다.
재료공학
Q. 재료공학적으로 배터리 전해질의 안전성을 높이는 방법은?
안녕하세요.배터리가 터지는 건 사실 전해질이 불에 잘 붙는 액체라서 그렇습니다. 그래서 요즘 연구에는 불에 안 타는 난연성 전해질이나 아예 액체가 아닌 고체 전해질 쪽으로 쓰려고 하고 있죠. 분리막에 또한 세라믹을 입혀서 열에 강하게 만들기도 하고, 여러 첨가제를 넣어서 안정성을 높이는 방법들도 활용되고 있습니다.
재료공학
Q. 알루미늄은 어떤 과정을 거쳐서 생산되나요?
안녕하세요.알루미늄은 보크사이트 광석으로 부터 알루미나라는 세라믹을 추출하고, 이걸 전기분해해서 알루미늄을 추출합니다. 먼저 보크사이트를 정제해서 알루미나를 만든 이후에 크라이올라이트와 섞어 전해조에서 전기분해를 하게 됩니다. 이 때 탄소 전극에서 고온의 순수 알루미늄이 바닥에 모이게 되는 그러한 원리로 생산됩니다.
재료공학
Q. 형상기억소재는 어떤 원리로 본래 형태로 돌아오나요?
안녕하세요. 형상기억소재는 특정한 온도에서 결정 구조가 상전이를 하는 것입니다. 마르텐사이트 결정구조에서 오스테나이트 결정구조로 변화하게 되는 것이죠. 변형 시에는 유연한 마르텐사이트 구조로 바뀌게되면서 형태가 바뀝니다. 열을 가하면 오스테나이트 구조로 되돌아가며 원래 형태를 회복하게 되는 그러한 원리로 형상기억합금이라는 이름이 붙여졌다고 보실 수 있습니다.
재료공학
Q. 태양광 패널은 다른것으로는 만들수 없나요?
안녕하세요. 태양광 패널은 전통적으로 실리콘으로 주로 만들어 집니다. 물론 다른 재료로도 제작이 가능합니다. 최근에 각광받고 있는 소재로 페로브스카이트 구조의 소재인데, 이것이 상당히 많은 연구가 되고 있습니다. 이러한 재료들은 유연하거나 저렴한 장점은 있으나, 효율이나 안정성에서 차이가 존재합니다. 따라서 생각하시고 계신 용도나 목적등에 따라서 다양한 태양광 패널을 만들 수 있는 것이죠.
재료공학
Q. 자석은 철에 붙는데 나무나 플라스틱에는 붙지 않는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 자석은 철, 니켈, 코발트처럼 자기적 성질을 가진 물질과만 상호작용을 하는데, 나무나 플라스틱, 유리는 자기장에 영향을 거의 주지 않는 소재입니다. 우리는 이것을 비자성체라고 부릅니다. 이 물질들은 전자 배열이 자성을 띠지 않기 때문에 자석에 끌리지 않는 특징이 있습니다.
재료공학
Q. 텅스텐이라는 물질에대해서 설명해주실분?
안녕하세요.텅스텐 소재는 다양한 곳에서 사용됩니다. 원자 번호도 74번으로 상당히 커서 비중에 매우 높습니다. 같은 부피라도 철보다 훨씬 무겁습니다. 이는 원자 하나하나가 무겁고, 결정구조가 밀집된 형태로 배열되어 있기 때문이라고 보시면 되겠습니다. 합금도 가능하나, 낚시용 싱커는 텅스텐 분말을 압축해서 만든 고순도 재료라고 볼 수 있겠네요.
재료공학
Q. Sk하이닉스의 반도체 기술은 얼마나 뛰어난가요?
안녕하세요.SK하이닉스는 금년도 삼성전자를 뛰어넘었다고 하죠. HBM이라는 고대역폭 메모리 분야에서 세계적인 기술력을 보유중에 있습니다. 최근 HBM3 등 차세대 메모리 양산에 성공하며 AI 반도체 시장에서 핵심 공급업체로 떠오르고 있습니다. HBM과 관련된 기술은 삼성전자에서 먼저 시작했다고 하는데, 대단한 것 같습니다.
재료공학
Q. 불이 붙지 않는 소재의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 불이 붙지 않는 소재는 불연소재라고 합니다. 이 소재는 연소에 필요한 산소와 반응을 잘 하지 않거나, 열을 받아도 분해되어 가연성 기체를 방출하지 않는 특징을 가집니다. 고온에서도 화학적으로 안정한 구조를 가지거나 또는 탄화과 되면서 연소의 확산을 막는 그러한 기능을 하는 소재라고 보실 수 있습니다.
재료공학
Q. 갈바늄이라는 재료에 대해서 알고 싶습니다.
안녕하세요.갈바늄이라는 것은 아연-알루미늄 합금으로, 주로 철강 제품의 내식성을 높이기 위해 사용되곤 합니다. 내구성도 뛰어나고 부식에 강한 특성을 가지고 있어 건축 자재나 자동차 부품에서 많이 사용되는 것으로 알고 있습니다. 그리고 내열성도 뛰어나 오랜 시간 동안 유지가 가능한 그런 소재입니다.
재료공학
Q. 반도체 기판에서 유리기판이 기존 기판과 비교해서 어떤 특성과 장점을 갖고 있나요?
안녕하세요. 유리기판이 요즘 매우 핫한 부품 중 하나입니다. 기존의 실리콘이나 유기기판에 비해서 열팽창률이 낮기 때문에 정밀하게 회로 구현이 가능하다는 장점이 있습니다. 표면 평탄도도 매우 유리한 점이 있어서 미세한 공정에도 유리할 수 있어요. 절연성 또한 우수하고 전력 손실이 적어서 소형화에도 유리하기 때문에 차세대 기판으로의 적용에 많은 관심들을 가지고 있습니다.