하늘 보면서 살자구요

혹시 미래 기술에 대해 상상해 본 적 있으신가요? 저는 두꺼운 전화기가 얇은 유리조각이 된다는 게 인상 깊었는데요, 이게 머지않아 가능하다면 믿으실 수 있나요? 지난 5월 23일 전세계 디스플레이가 한 자리에 모여 다양한 최신 기술을 선보이는 국제 정보 디스플레이 학회 SID 2023이 개최됐습니다. 여기서 LG 디스플레이는 기존 투명 OLED TV 패널에 터치 기능을 내재화한 제품을 공개했습니다. 이러한 디스플레이 혁신은 얇고 선명한 화면을 위해 기존의 LCD 대신 OLED를 개발하면서 시작됐는데요, 이제 얇아지다 못해 투명해졌네요! 그렇다면 투명 OLED는 어떻게 가능한 걸까요? LCD는 전극이 걸리면 배열이 바뀌어 선택적으로 빛을 투과하는 액정을 이용해 백라이트에서 나와서 액정을 통과한 빛으로 색을..

빛은 광자로서 존재하며 플랑크 방정식을 만족한다. $E = hv = \frac{hc}{\lambda}$ 일반적으로 전자구름은 전기장과 작용하여 분극이 유도된다. 이에 따라 복사 에너지를 흡수하거나 매질을 통과하는 빛에 속도를 줄인다. 두번째 경우가 빛의 굴절이다. 굴절률: $n = \frac{c}{v}$ 스넬의 법칙을 통해 굴절각으로 굴절률을 계산할 수 있다. $\frac{n_{1}}{n_{2}} = \frac{\sin{\phi_{2}}}{\sin{\phi_{1}}}$ 이때 굴절각은 표면에 대하여 수직인 선분에 대한 각이다. 만약 입사각이 임계각 이상이라면, 반사각은 90º가 된다. 빛은 고체와 상호작용하며 통과되거나 흡수되거나 반사된다. $I_{0} = I_{T} + I_{A} + I_{R}$ 비교적 ..

복합 재료는 보통 2개의 상으로 구성되어 있다. 용매와 같이 바탕이 되는 기지상(matrix phase)과 하중을 지지하는 분산상(dispersed phase)으로 나뉜다. 복합재료를 사용하는 이유는 기계적 특성을 향상시키며 가격을 줄이거나 무게를 줄일 수 있기 때문이다. 기지상에 대하여 금속, 세라믹, 폴리머로 나뉘며 각각에 대해 분산상의 역할이 다르다. MMC(금속)에 대해서는 인장강도, 항복강도와 크리프 저항성을 높인다. CMC(세라믹)에 대해서는 임계 파괴 인성을 높인다. PMC(폴리머)에 대해서는 인장강도, 항복강도, 크리프 저항성을 높인다. 분산상도 형태에 따라 입자형, 섬유형, 구조형으론 나뉜다. 입자 강화형 대표적 예시로 콘크리트가 있다. 자갈 사이에 모래가 채우고, 여기에 철근까지 더하면..

고분자는 인장 시험에 대해 3가지 유형으로 나뉜다. 가장 잘 부서지는 취성 폴리머, 금속 재료의 거동과 유사한 플라스틱, 그리고 완전한 탄성적 거동을 하는 탄성체. 취성 폴리머의 경우 조금만 변형시켜도 바로 인장 강도까지 올라간다. 플라스틱의 경우 항복강도까지 올라갔다 비결정질 부분에서 변형이 일어난다. 이후 점차 네킹이 형성되고 인장강도까지 올라간다. 대부분 분자량이 증가하면 인장 강도도 증가한다. ($TS = TS_{\infty} - \frac{A}{\bar{M_{n}}}$) 높은 온도에서는 점성을, 중간온도에서는 고무질 거동이 함께하는 점탄성을 가진다. 플라스틱은 네킹을 형성하면 밀도와 함께 탄성 계수, 인장 강도가 늘어나고 연성이 감소하기에 일부러 Cold drawing을 한다. 이후 anneal..

고분자는 열가소성(Thermoplastics) 혹은 열경화성(Thermoset)으로 나뉜다. 열가소성은 고온에서 잘 휘어져 모양을 바꿀 수 있지만, 열경화성은 고온에서 가교를 형성하여 더 단단해진다. 그러므로 열가소성은 재활용 가능하다. 고분자는 기본적으로 탄화수소를 바탕으로 한다. 이러한 탄화수소 유기 화합물이 길게 연결된 것을 고분자라 부른다. 따라서 반복단위의 단량체로 명명한다. 폴리머 반복 단위 폴리머 반복 단위 폴리에틸렌(PE) -CH2-CH2- 폴리(염화비닐)(PVC) -CH2-CHCl- (PTFE) -CF2-CF2- 폴리프로필렌(PP) -CH2-CHCH3- 폴리스티렌(PS) -CH-CH(벤젠)- 아크(PMMA) -CH2-C(CH3)(COOCH3)- 페놀-포름알데히드 (베이크라이트) 생략 (단..

소성(firing)이라는 고온 열처리 과정을 거쳐서 재질의 특성을 얻은 것 (주로 이온 결합 화합물) (양이온) 배위수 $r_{Cation}/r_{Anion}$ (양이온) 배위수 $r_{Cation}/r_{Anion}$ 2 < 0.155 6 (ex. NaCl 팔면체) 0.414 ~ 0.732 3 0.1555 ~ 0.225 8 (ex. CsCl 육면체) 0.732 ~ 1.0 4 (ex. ZnS 사면체) 0.225 ~ 0.414 위 표를 통해 이온 반지름 비로 배위수를 예측할 수 있고 다음 표를 통해 결정 구조까지 파악할 수 있다. 결정구조 구조 형태 음이온 충진 구조 양이온 배위수 음이온 배위수 예 암염 AX FCC 6 6 NaCl, MgO, FeO 염화세슘 AX 단순입방 8 8 CsCl 삼아연광 AX F..

금속재료에 대한 변형은 탄성변형과 소성변형으로 나뉜다. 탄성변형의 정도를 넘어 소성변형으로 넘어가면 그때부터 영구변형이 시작된다. 응력은 면과 수직방향인 Tensile stress와 비스듬한 방향인 Shear stress로 나뉜다. Tensile stress $\displaystyle\sigma = \frac{F_{t}}{A_{O}}$ shear stress는 tensile과 달리 면과 평행한 방향 벡터힘으로 정의한다. Tensile과 같이 면과 수직인 방향으로의 응력변형율은 (변화된 길이) / (초기 길이)로 정의된다. $\displaystyle\varepsilon = \frac{\Delta l}{l_{0}}$ 이와 달리 shear strain은$\gamma = \tan\theta$로 계산된다. 대체로..

물질은 기본적으로 원자단위에서 운동을 하기 때문에 확산한다. 거시적으로 크게 2가지로 나뉜다. 고농도에서 저농도로 경계면 주변에서 섞이는 Interdiffusion과 유동 모자이크 구조처럼 원자의 위치만 바뀌는 Self-diffusion이 있다. 기체와 액체의 경우 브라운 운동을 통해 확산되고 고체의 경우 vacancy diffusion과 interstitial diffusion으로 나뉜다. 공공 확산은 결점인 공공에 주변 원자가 이동하게 됨으로써 이루어지는 확산이다. 따라서 그 속도는 공공의 수, 활성화 에너지에 비례한다. 침입형 확산은 용매 원자보다 용질 원자가 매우 작아 그 사이 공간을 이동하는 확산이다. 따라서 침입형 확산이 공공 확산보다 빠르게 진행된다. 그럼 확산의 속도를 계산해보자. 확산유량..