상하이에 대한민국 임시정부가 수립됐다고 배우는데, 국내가 아닌 해외에 수립된 정부가 실제로 독립운동 과정에서 구체적으로 어떤 역할과 활동을 했는지 궁금합니다.

Question

재료공학 수업에서 철에 탄소를 소량 첨가하면 강철이 된다고 배우는데, 탄소 함량이 몇 퍼센트밖에 안 되는데 왜 강도가 그렇게 크게 달라지는 건지 궁금합니다. 결정구조 관점에서 어떤 변화가 일어나는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

제목은 재료공학 제목은 아니나 내용은 재료공학 내용이라 내용을 보고 답변드립니다.

철에 탄소가 조금만 들어가도 강도가 크게 달라지는 이유는 탄소 원자가 철 원자 사이의 빈 공간에 끼어들어가기 때문입니다. 이 작은 탄소 원자들이 결정격자를 살짝 비틀어 놓으면, 금속이 변형될 때 필요한 원자층들이 미끄러지는 것이 어려워지게 됩니다.

즉, 철이 쉽게 휘거나 늘어나려는 내부 결함이 움직여야 하는데 ,탄소가 그 움직임을 방해하기 때문에 강도가 올라가는 현상이 나오는 것입니다. 또 탄소 함량과 열처리 조건에 따라서 여러가지 상들이 생기면서 특성들이 달라지게 됩니다. 특히 마르텐사이트처럼 탄소가 갇혀있는 구조는 매우 단단해지지만, 대신 충격에는 약해질 수 있어서 이를 적절하게 조절하는 것이 중요합니다.

강철의 핵심은 탄소가 많이 들어가서가 아닌, 아주 적은 탄소가 철의 결정구조와 결함 움직임을 크게 바꾼다는 점입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

철에 탄소가 소량만 첨가되어도 탄소 원자가 철의 결정격자 사이에 들어가 격자를 뒤틀고 전위의 이동을 방해해 금속이 쉽게 변형되지 않도록 만듭니다 또한 열처리 과정에서 펄라이트나 마르텐사이트 같은 단단한 조직이 형성되면서 강도와 경도가 크게 증가합니다 탄소 함량은 몇 퍼센트에 불과하지만 결정 구조와 미세구조직을 크게 변화시키기 때문에 기계적 성질이 크게 달라집니다 이러한 이유로 강철은 순철보다 훨씬 높은 강도와 내마모성을 갖게 되어 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다