재료 선택과 설계

알루미늄 합금의 제조 에너지를 광석으로 만드는 신지금에서는 1 kg당 200 MJ, 스크랩을 다시 녹이는 재생 지금에서는 1 kg당 15 MJ로 한다. 재생 지금을 질량으로 60% 포함한 재료의 1 kg당 제조 에너지에 가장 가까운 것은 무엇인가?

  1. A약 108 MJ
  2. B약 126 MJ
  3. C약 89 MJ
정답과 해설 보기

정답: C. 약 89 MJ

신지금이 40%, 재생 지금이 60%이므로 가중 평균은 0.40 × 200 + 0.60 × 15 = 80 + 9 = 89 MJ/kg입니다. 재생 지금의 비율을 늘릴수록 제조 에너지는 신지금만일 때보다 크게 내려갑니다. 약 108 MJ는 비율을 고려하지 않고 (200 + 15)/2로 단순히 평균한 값이고, 약 126 MJ는 비율을 거꾸로 하여 0.60 × 200 + 0.40 × 15로 한 값입니다. 알루미늄은 제련에 대량의 전력을 쓰는 한편, 다시 녹이는 데 필요한 에너지는 신지금의 10분의 1 이하이므로 재활용의 효과가 특히 큰 금속입니다. 다만 전신재 합금은 스크랩에 섞인 원소의 영향을 받기 쉬우므로, 합금 종류별로 분별하여 회수하는 것이 품질을 유지하는 데 중요합니다.

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