신소재공학 전공 맛보기

브라베 격자

Bravais Lattice

결정을 이루는 원자 배열의 반복 단위를 기술하는 14가지 격자 유형. 재료의 물성이 결정 구조에 크게 의존함을 보여주는 출발점.

밀러 지수

Miller Indices

결정 안의 특정 면이나 방향을 나타내는 세 정수 표기법. 결정면에 따라 물성이 달라지는 이방성을 다룰 때 사용.

전위

Dislocation

결정 격자 안의 선 결함. 금속이 소성 변형(영구 변형)을 일으키는 주된 메커니즘으로, 전위의 이동이 곧 소성 변형임.

점결함

Point Defects

결정 격자에서 원자가 빠지거나(공공) 다른 자리에 끼어들거나(침입형) 하는 0차원 결함. 확산과 물성에 큰 영향을 줌.

상평형도

Phase Diagram

온도, 조성 등에 따라 물질이 어떤 상(고체/액체/기체, 또는 결정 구조)으로 존재하는지를 나타낸 그림. 합금 설계의 지도 역할.

철-탄소 상태도

Fe-C Phase Diagram

철과 탄소 함량에 따른 강(steel)과 주철의 미세조직 변화를 나타낸 상태도. 열처리 설계의 기본 참고자료.

TTT 곡선

Time-Temperature-Transformation Diagram

특정 온도에서 시간에 따라 상변태가 얼마나 진행되는지를 나타낸 도표. 담금질, 뜨임 등 열처리 공정 설계에 사용.

확산

Diffusion (Fick's Laws)

농도 차이에 의해 원자가 이동하는 현상. 열처리, 도핑, 상변태 등 재료 공정 전반의 속도를 지배함.

응력-변형률 곡선

Stress-Strain Curve

재료에 하중을 가하며 측정한 응력과 변형률의 관계 곡선. 탄성계수, 항복강도, 인장강도 등 대부분의 기계적 물성을 읽어낼 수 있음.

항복강도

Yield Strength

재료가 탄성 변형을 넘어 영구적인 소성 변형을 시작하는 응력 값. 구조 설계의 핵심 기준.

인성

Toughness

재료가 파괴되기까지 흡수할 수 있는 에너지의 양. 강도는 높지만 인성이 낮으면 쉽게 깨질 수 있음(취성).

경도

Hardness

재료 표면이 국부적인 소성 변형(눌림, 긁힘)에 저항하는 정도. 비커스, 로크웰 등 다양한 시험법으로 측정.

크리프

Creep

항복강도보다 낮은 응력이라도 고온에서 장시간 지속되면 서서히 영구 변형이 누적되는 현상. 터빈 블레이드 등 고온 부품 설계에서 중요.

밴드갭

Band Gap

전자가 존재할 수 없는 전도띠와 가전자띠 사이의 에너지 간격. 물질이 도체, 반도체, 절연체 중 무엇인지, 어떤 색의 빛을 내는지를 결정함.

유전율

Permittivity (Dielectric Constant)

물질이 전기장에 반응해 분극되는 정도를 나타내는 값. 커패시터, 절연체 재료 선정의 핵심 지표.

압전 효과

Piezoelectric Effect

특정 결정에 기계적 응력을 가하면 전압이 발생하고, 반대로 전압을 가하면 변형이 일어나는 현상. 센서와 액추에이터에 활용.

초전도

Superconductivity

특정 임계온도 이하에서 전기 저항이 완전히 0이 되는 현상. MRI, 자기부상열차 등 초강력 전자석 응용의 핵심.

소결

Sintering

분말 형태의 재료를 녹는점 이하 고온에서 압축·가열해 입자끼리 결합시켜 고체 덩어리로 만드는 공정. 세라믹, 분말야금의 핵심 공정.

담금질과 뜨임

Quenching & Tempering

고온에서 급랭시켜 경도를 높이는 담금질과, 이후 적당히 재가열해 취성을 줄이는 뜨임을 조합한 열처리 공정.

박막 증착

Thin Film Deposition

기판 위에 원자/분자 단위로 얇은 막을 형성하는 공정. 반도체, 디스플레이, 코팅 산업 전반의 핵심 기술.

복합재료

Composite Materials

두 가지 이상의 서로 다른 재료를 결합해 각 재료의 장점을 살린 새로운 물성을 얻는 재료. 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)이 대표적.