안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
재료공학
Q. 광자결정이 특정 파장에서 빛을 제어하는 원리에 관하여
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.광자결절은 특정 파장의 빛을 선택적으로 반사하거나 투과시키는 구조로, 빛의 파장에 맞춰 주기적인 미세 구조를 설계하여 제어합니다. 이를 할용하며 차세대 디스플레이에서 색상 재현율을 높이거나 통신 소자에서는 빛의 전송 효율과 속도를 극대화할 수 있씁니다. 또한, 광학 필터링이나 광섬유 통신에서 중요한 역할을 하여 기술 발전 가능성이 큽니다.
재료공학
Q. 항공기 날개에 사용되는 재료는 무엇인가?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.항공기 날개에는 알루미늄 합금이 주로 사용되며, 경량성과 강도를 동시에 제공합니다. 최근에는 탄소 섬유 복합재료가 채택되어 무게를 줄이면서 높은 내구성과 피로 저항성을 확보합니다. 또한, 일부 고온 부위에는 티타늄 합금이 적용되어 내열성과 부식 저항성을 제공합니다.
재료공학
Q. 합금 재료에서 미세구조가 물성에 미치는 영향이 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.합금 재료의 미세구조는 입자 크기와 상 분포에 따라 강도, 경도, 연성을 크게 좌우합니다. 예를 들어, 미세한 입자 구조는 강도를 높이고, 균일한 상 분포는 피로 저항성을 향상시킵니다. 또한, 열처리와 가공에 따라 미세구조를 제어해 원하는 물성을 구현할 수 있습니다.
재료공학
Q. 세라믹 재료의 특징 및 주요 특성 및 용도에 관하여
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.세라믹 재료는 높은 경도와 내열성, 내마모성을 가지며 화학적으로 안정적입니다. 이러한 특성 덕분에 항공우주 및 터빈엔진 부품, 의료용 임플란트, 전자기기의 절연체로 주로 활용됩니다. 특히, 고온에서도 안정적인 특성으로 고온 공정 장비에 필수적입니다.
재료공학
Q. 의학 분야에서 나노소재가 활용될 수 있다고 하던데..
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.나노소재는 약물 전달 시스템에서 약물을 정확한 위치에 전달해 부작용을 최소화하는데 활용됩니다. 또한, 나노센서로 체내 생체 신호를 실시간으로 모니터링하여 조기 진단을 지원합니다. 바이오이미징에서는 나노입자가 고해상도 영상촬영과 암세포 표적화에 사용됩니다.
재료공학
Q. 탄소나노 튜브의 주요 특성들에 대해서
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.탄소나노튜브는 뛰어난 기계적 강도를 가지며, 강철보다 100배 강하고 매우 가볍습니다. 또한, 우수한 전기전동성과 열전도성을 보여 전자기기와 열관리 소재에 활용됩니다. 화학적 안정성과 나노 크기 구조로 센서, 필터, 에너지 저장 장치 등에 응용됩니다.
재료공학
Q. 금속과 플라스틱의 결합에 관련하여 궁금합니다.
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.금속과 플라스틱 결합 시 열퍙창 계수 차이로 인해 접합부에서 ㅂ녀형이나 크랙이 발생할 수 있습니다. 또한, 표면 접착력 부족으로 접합 강도가 낮아질 위험이 있으며, 장기적으로 화학적 부식이나 환경 요인에 의한 열화가 문제될 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하면 표면 처리와 중간층 활용이 필요합니다.
재료공학
Q. 전도성 고분자와 전자기기에서의 활용 사례에 대해서
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.전도성 고분자는 OLED 디스플레이에서 전기전도층으로 사용되어 효율적인 전자이동을 지원합니다. 유연한 전자기기에서는 폴리안일린과 같은 고분자가 신축성과 전도성을 동시에 제공해 활용됩니다. 또한, 웨어러블 센서에 적용되어 인체 신호를 감지하고 데이터를 전송하는 데 사용됩니다.
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Q. 나노기술을 이용한 새로운 재료 개발 동향은?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.나노기술로 개발된 대표적인 사례로 그래핀이 있으며, 이는 초고속 전자소자와 배터리에 활용됩니다. 나노입자 기반 향균 코팅은 의료기기와 식품 포장재에 사용되고, 나노섬유는 경량 구조 재료와 고효율 필터에 응용됩니다. 최근에는 나노 기술을 활용한 차세대 반도체와 초경량 복합재료가 주목받고 있습니다.
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Q. 금속 재료중에 상온에서는 고체로 있다가 낮은온도에서는 액체로 되는것도 있나요?
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.일반적으로 금속은 상온에서는 고체 상태로 존재하지만, 수은은 예외적으로 상온에서 액체 상태로 존재하는 금속입니다. 수은은 -38.83도에서 얼어붙으며, 그 이상의 온도에서는 액체로 존재합니다. 이 금속 중에서 유일하게 상온에서 액체상태를 유지하는 특성을 가진 예로, 온도 변화에 따라 고체로 변하지 않고 액체로 변할 수 있습니다.