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신소재에너지 - 탄소 소재의 정의, 종류, 리튬이온전지 적용 및 향후 전망2025.01.031. 탄소 소재의 정의 및 특징 탄소 소재는 지구상에서 가장 흔한 자원 중 하나인 탄소를 이용하여 나노 단위의 물질을 원자, 분자 수준에서 나노 기술과 결합해 가공하여 사용하고 있다. 탄소 소재는 매우 가벼우며 강하고, 열 및 전기 전도성이 우수하기 때문에 항공, 수송차, 경량 복합소재, 2차 전지 등으로 사용되며 4차 산업 혁명을 이끌 핵심적인 소재로 손꼽히고 있다. 2. 탄소 소재의 종류 탄소 소재는 원자 배치 구성에 따라 주로 6가지 소재로 분류되며 흑연(Graphite), 탄소 섬유, 카본 블랙, 탄소 나노 튜브, 활성 탄소...2025.01.03
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현대사회와신소재A+기말과제족보2025.01.161. 탄소섬유 탄소섬유는 강철보다 강도가 세면서도 매우 가벼운 소재로, 기존 섬유와는 차별화된 새로운 패러다임을 제시합니다. 이러한 특성 덕분에 탄소섬유는 여러 공정 과정에서 다양한 산업 분야에 적용이 가능하여 그 필요성이 점점 높아지고 있습니다. 탄소섬유는 기계적 특성과 화학적 특성의 차별화를 통해 광범위한 응용 가능성을 지니고 있으며, 이에 따라 현재 가장 활발히 개발되는 섬유 중 하나로 자리 잡고 있습니다. 1. 탄소섬유 탄소섬유는 현대 산업에서 매우 중요한 소재로 자리잡고 있습니다. 탄소섬유는 강도와 경량성이 뛰어나 항공, ...2025.01.16
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기계재료 ) 복합재료의 기계적 성질을 향상시키는 방법과 그 활용 용도에 관하여 설명하기2025.01.141. 복합재료 복합재료는 2가지 이상의 재료를 결합하여 만들어진 재료이며, 다른 방법으로 얻기 어려운 특성을 얻을 수 있게 된다. 복합재료는 크게 분산 강화 복합재료, 입자 강화 복합재료, 섬유 강화 복합재료 등으로 구분할 수 있다. 다양한 목적을 위해서 복합재료를 제작할 수 있으며, 단일 소재로는 구현하기 힘든 특성도 복합재료를 통해 구현할 수 있다. 2. 항공기 소재 항공기는 여행을 위해서도 많이 이용하지만, 국가 간의 무역이나 업무를 위해서도 이용하는 주요 교통수단이다. 최근 항공기 사용 수요가 증가하는 추세이며, 이에 따라 ...2025.01.14
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발열체의 종류와 주요 특징2025.11.131. 발열체의 정의 및 원리 발열체는 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 장치로, 전도형과 대류형으로 분류됩니다. 전도형은 전계 내에서 전류가 흐를 때 저항 변화 없이 열이 발생하는 원리이며, 대류형은 가열된 공기가 주위로부터 열을 흡수하여 이동하면서 온도가 상승하는 원리입니다. 발열체는 금속 또는 비금속 소재로 구성되어 있으며 온도 변화율이 크고 지속시간이 긴 특성을 가집니다. 2. 발열체의 종류 발열체의 주요 종류로는 전도성 발열체(구리선, 알루미늄선), 저항성 발열체(마찰열 이용), 반도체 발열체, 복합형 발열체, 기타 발열체(...2025.11.13
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건축물에서 탄소나노튜브를 활용한 탄소 저감 기술2025.01.051. 모르타르 모르타르는 시멘트와 모래를 물로 반죽한 건축 소재를 의미합니다. 고착재의 종류에 따라 석회모르타르, 아스팔트모르타르, 수지모르타르 등으로 구분됩니다. 2. 탄소나노튜브 탄소나노튜브는 탄소로 이루어진 그래핀을 나노 크기의 관 형태로 말아서 만들어진 튜브 구조물입니다. 특히 SWCNT는 구리보다 100배 높은 전기 전도도, 철보다 100배 강한 내구성, 철보다 1/6 만큼 가벼운 무게, 높은 인장강도 등의 장점이 있습니다. 3. 건축물에서의 활용 탄소나노튜브를 모르타르와 혼합하여 탄소나노튜브 복합체 모르타르를 제작할 수 ...2025.01.05
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기존 건설재료와 미래의 건설재료, 복합신소재2025.11.141. 복합신소재(Composite Materials) 복합신소재는 두 가지 이상의 재료를 조합하여 각 재료의 장점을 활용하고 단점을 보완한 재료입니다. 21세기 산업 발전을 바탕으로 콘크리트 및 강재의 한계를 개선하여 등장했습니다. 부식 저항성, 유지관리 용이성, 우수한 성능을 갖추고 있으며, 기존 건설재료로 시공할 수 없는 특수한 상황에도 사용 가능합니다. 다양한 구성 재료별로 목적에 맞는 부재를 생산할 수 있고 펄트루젼공정 등을 통해 대량생산이 용이합니다. 2. 섬유보강복합재(FRP) 섬유보강복합재(Fiber Reinforced...2025.11.14
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유기소재실험2_전자파 차폐2025.05.141. 탄소나노튜브(CNT) 탄소나노튜브는 원기둥 모양의 나노구조를 지니는 탄소의 동소체이다. 길이와 지름의 비가 132,000,000:1에 이르는 나노튜브도 만들어졌다. 나노튜브는 풀러렌 계열의 구조를 지니며, 그래핀이라는 탄소 원자 한 층으로 이루어진 막을 벽으로 하며 길고 속이 빈 튜브 모양으로 만들어졌다. 탄소나노튜브는 크게 단층 구조(Single-wall CNT, SWCNT)와 다층 구조(Multi-wall CNT, MWCNT)로 구분할 수 있다. 단층 구조는 원기둥형 흑연구조가 한 층, 다층 구조는 원기둥형 흑연구조가 여러...2025.05.14
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[화학] 탄소섬유강화폴리머(화학과 우리생활 탐구)2025.01.141. 탄소섬유 강화 폴리머(CFRP) 건설 분야에서는 철의 대체재로서 탄소섬유를 탄소섬유강화플라스틱 형태로 가공해 활용하고 있다. 녹이 슬지 않는 재료인 탄소섬유를 구조물 축조에 보강재로 적용할 경우 철근을 보호하기 위한 콘크리트 두께를 최소화해 제조시 다량의 이산화탄소가 배출되는 콘크리트 사용량을 크게 줄일 수 있고 고내구성으로 인해 유지보수비가 절감되고 구조물의 수명을 증가시킬 수 있다. 2. 아크릴로니트릴 PAN계 탄소섬유의 주요원료는 아크릴로니트릴 모노머로 탄소섬유용 전구체 섬유 제조시 90%이상 사용. 플라스틱, 접착제 및...2025.01.14
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현대사회와 신소재 A+ 중간과제 족보2025.01.161. 탄소섬유 탄소섬유는 우수한 기계적 및 화학적 특성으로 인해 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 이러한 탄소섬유의 독특한 장점에 관심을 가지게 되었고, 탄소 섬유를 넘어서 더 최적화된 섬유 소재를 사용하여 제품을 제작할 수 있는지에 대한 궁금증이 생겼습니다. 이에 따라, 탄소 섬유 이전과 이후에 사용된 재료들을 이용한 사례를 조사해 보려고 합니다. 2. 항공우주 산업 탄소섬유는 항공우주 산업에서 가볍고 강도가 높은 재료로 큰 주목을 받았습니다. 항공기와 우주선의 구조적 부품 제작에 사용되어, 전체적인 무게 감소와 함께 연료 효율...2025.01.16
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탄소나노튜브의 구조와 성질2025.01.181. 탄소나노튜브의 구조 탄소나노튜브(Carbon Nanotube; CNT)는 탄소로 이루어진 물질로, 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있다. 튜브의 직경이 나노미터 수준으로 극히 작은 영역의 물질이다. 탄소나노튜브는 단중벽, 이중벽, 다중벽, 다발형 등 구조에 따라 다양한 형태로 존재한다. 2. 탄소나노튜브의 전기적 성질 탄소나노튜브는 양자거동을 보이며 획기적인 전도성(ballistic conductance)을 가진다. 금속성 탄소나노튜브의 저항은 매우 낮으며, 안정된 전류밀도를 보인다...2025.01.18
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