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  • 기사등록 2021-12-13 08:47:10
  • 수정 2021-12-16 09:37:23
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오늘 우리는 세라믹을 몇 번 사용했을까요?

꼬리에 꼬리를 무는 다양한 세라믹 활용법

세라믹의 활용1


-내용은 한국재료연구원이 발간한 ‘세라믹아 놀자’에서 발췌하였습니다.


선사시대부터 인류의 삶에 큰 변화를 일으켰던 세라믹!

지금도 여전히 산업현장과 일상 생활에서 끊임없이 활용되고 있어요.

우리 주변 어디에서 발견할 수 있을까요?


01. 가전제품 속 세라믹

아침부터 똑딱똑딱

24시간 정확한 시계의 허파


세라믹의 여러 전자기적 특성 중에는 특정한 힘이 주어지면,

전기가 생기거나 반대로 전기가 힘을 만드는 성질인 압전성이 있어요


이런 성질을 가진 파인세라믹을 ‘압전 세라믹’이라고 부르며

시계에 들어가는 보석인 ‘수정’이 대표적이에요.


수정의 압전성과 초전기적 특징으로 일정한 전압을 가하면

안정된 진동을 얻게돼 인류는 태엽을 돌리는 수고를 덜게 됐어요.



라이터부터 가습기·세탁기까지!

압전 세라믹은 점화 스위치만 돌리면 불이 켜지는 가스레인지와 라이터에 사용돼요.

점화스위치를 돌리면 스프링의 힘으로 작은 망치가 티탄산 납과 지르콘산 납으로

만들어진 압전 세라믹 재료를 순간적으로 쳐 불꽃을 일으켜요.


사물인터넷 시대 더 각광받는 세라믹

다양한 전자기적 특성을 갖는 파인세라믹은 ‘전자세라믹’이라고 불러요.

가전제품, 컴퓨터, 센서, 전지 등 많은 전기전자제품에 사용되고 있어요.


스마트폰의 경우, 전체 부품 중 약 70% 정도가 전자세라믹이에요.

전기가 잘 통하지 않는 절연세라믹 중에는 많은 전기를 비축할 수 있는

유전성을 갖고 있는 것도 있어요.

컴퓨터나 스마트폰의 전기회로 속에서 주변 부품에 전기를 보내거나

일시적으로 전기흐름을 막는 교동 신호등 역할을 해요.


02 교통수단 속 세라믹

금속의 약점, 피로파괴

‘금속피로’, ‘피로파괴’는 금속재료에 반복적인 응력

(외부의 힘을 받을 때 발생하는 저항력)이 작용하다 한계에 도달하면,

금속이 파괴되는 현상으로 고속회전기계, 진동이 심한 교통수단의 부품에서 자주 발생해요. 이런 현상은 교통사고의 원인이 되겠지요?


교통안전 지키는 세라믹

대표적인 합성세라믹인 질화규소는 가볍고 단단한데다, 열팽창률이 적고 고온에서 뛰어난 기계적 특성을 가지고 있어요.

이에 질화규소를 자동차 엔진이나 가스터빈에 이용하려는 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있어요.


우주왕복선 재활용의 비결

세라믹 단열재로 선체의 70%정도를 감싼 우주왕복선이

54시간의 우주비행을 마치고 미국 캘리포니아 모하비 사막에 무사히 착륙했어요.

이후 세라믹 복합소재의 유용성이 인정되면서 관련 분야 연구에 활발히 적용되고 있어요.


최근에는 엄청난 고온에서 연소가 발생하는 비행기 제트엔진의 출력을 증강하고 연료를 절감하기 위한 소재로 개발중이에요.


03 주방 속 세라믹


세라믹이 부엌살림 한가득

유리, 그릇 뚝배기, 머그잔에 이르기까지 세라믹이 없는 주방은 상상하기 힘들어요.

세라믹 중에 매우 질긴 성질을 가진 지르코니아를 이용해 만든 세라믹 가위는 쉽게 날이 무뎌지지 않고 녹슬지 않아요.


수도꼭지에도 세라믹이?

왼쪽, 오른쪽으로 돌리면 수량과 온도가 조절되는 수도꼭지에는 서로 닿는 면이 매우 잘 가공된 두 개의 세라믹 판이 있어요. 세라믹 판 위치에 따라 찬물과 뜨거운 물이 섞이는 양이 조절되며 녹슬지도 않아 세라믹이 활용돼요.


04 의료와 세라믹

인간 친화형 소재 세라믹

인공조직을 생체재료로 사용하기 위해서는 독성과 유해성, 생체조직의 거부반응이 없어야 해요. 특히 치아보형물로 사용하기 위해서는 색도 매우 중요한데 세라믹이 이런 면에서 매우 적합해요.


내 몸 속의 세라믹

세라믹은 물과 잘 어울리는 친수성을 띄고 있어 생체와 잘 어울려요. 또 인이나 칼슘을 함유하여 주위의 뼈와 자연스럽고 강하게 결합하기 때문에 임플란트, 신경외과용 두개골 등의 인공 생체재료 소재로 폭넓게 사용되고 있어요.


우리 주변만 돌아봐도 쉽게 꼬리에 꼬리를 무는

세라믹 활용법을 찾아볼 수 있었죠?

이뿐만 아니라 디자인과 로봇 등의 분야에서 놀랄만큼 새로운 모습으로

우리 미래를 만들어 나가고 있는 세라믹을 세라믹의 활용 2편에서 만나보세요!


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