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지구처럼 오존층을 가진 행성이 있나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.지구의 오존층은 태양으로부터 오는 유해한 자외선을 차단하여 생명체를 보호하는 중요한 역할을 합니다. 만약 다른 행성으로 인류가 이주해야 한다면, 생존을 위해서는 지구와 유사한 오존층이 필수적입니다. 하지만 현재까지 알려진 행성 중 지구처럼 뚜렷한 오존층을 가진 곳은 없습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.08
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원자력 발전에 사용되는 감속재와 이후 발생하는 제논135에 대해 알려주세요~
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.원자력 발전은 우라늄-235 핵분열 반응을 통해 열을 발생시키고, 이 열을 이용하여 증기를 만들고 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식입니다. 핵분열 반응은 빠른 중성자에 의해 일어나기 때문에, 반응 효율을 높이기 위해 감속재라는 물질을 사용하여 중성자의 속도를 느리게 만듭니다. 일반적으로 사용되는 감속재는 다음과 같습니다.경수: 가장 일반적으로 사용되는 감속재입니다. 물은 중성자와 충돌하여 에너지를 잃게 하고, 속도가 느려진 중성자는 다시 다른 우라늄-235 핵과 충돌하여 핵분열 반응을 일으킬 가능성이 높아집니다.중수: 경수보다 핵분열 반응을 일으키는 효율이 높지만, 높은 압력과 온도에서 사용해야 하기 때문에 설비가 더 복잡하고 비쌉니다.흑연: 높은 온도에서도 사용할 수 있지만, 핵분열 반응을 일으키는 효율은 경수나 중수보다 낮습니다.핵분열 반응 과정에서 다양한 방사성 물질이 생성되고, 그 중 하나가 제논-135입니다. 제논-135는 중성자를 흡수하는 성질이 있어 핵분열 반응을 방해하는 역할을 합니다. 따라서 제논-135가 축적되면 원자로의 출력이 감소하게 됩니다. 이를 해결하기 위해 제논-135가 많이 생성된 핵연료봉을 교체하거나, 제어봉을 사용하여 중성자 흡수를 조절하는 방법을 사용합니다.
학문 / 화학
24.03.08
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친환경 기술 중에 탄소포집 저장 기술이라고 있는데요 이 기술의 경우 탄소를 포집해서 어디에 사용하는 것이며, 어떻게 포집을 하나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.탄소 포집 저장 기술은 석유화학, 철강, 제조 등 탄소 발생 시설에서 나오는 이산화탄소를 포집하여 지하 깊은 곳에 안전하게 저장하는 기술입니다. 포집된 이산화탄소는 고갈된 유전이나 가스전, 깊은 지층의 기공 등에 주입됩니다. 아직 상용화 단계는 아니지만, 기후 변화에 대응하는 중요한 기술로 각광받고 있습니다.
학문 / 화학
24.03.08
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일반적으로 막대자석에는 N극과 S극으로 되어 있는데요 이 자석을 반으로 짜르면 N극과 S극은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.막대자석을 반으로 자르면 각 절반에는 새로운 N극과 S극이 생깁니다. 즉, 자석을 아무리 작게 잘라도 N극과 S극이라는 두 극이 항상 존재하게 됩니다. 이는 자석의 기본적인 성질이기 때문입니다. 자석은 자성 모멘트라는 미세한 전류 루프를 가진 수많은 원자들로 이루어져 있습니다. 막대자석을 절단하면 이러한 원자들이 두 조각으로 나뉘게 되는데, 각 조각에는 N극과 S극을 만들 수 있는 충분한 자성 모멘트가 포함됩니다. 따라서 절단 부분에서 새로운 N극과 S극이 생기는 것입니다.
학문 / 화학
24.03.08
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화학 용어 중에 쇼어 경도가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.쇼어 경도는 고무, 플라스틱 등 탄성체의 경도를 측정하는 단위입니다. 쇼어 경도계를 이용하여 측정하며, 숫자가 높을수록 탄성체가 더 단단하다는 것을 의미합니다.
학문 / 화학공학
24.03.08
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담배를 피면 얼굴이 검게 된다는게 맞나요??
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.담배를 피면 얼굴이 검게 질 수 있습니다. 담배 연기에는 피부 노화를 촉진하고 멜라닌 생성을 증가시키는 다양한 유해 물질이 포함되어 있습니다. 이러한 물질들은 피부 탄력을 저하시키고, 혈관 순환을 방해하며, 색소 침착을 유발하여 얼굴 피부를 검게 만들 수 있습니다
학문 / 화학
24.03.08
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전고체 배터리 관련하여 46파이 원통형 배터리와 리튬황 배터리가 정확히 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.국내 주요 기업들이 발표한 전고체 배터리 양산 계획에서 언급된 46파이 원통형 배터리와 리튬황 배터리는 각각 기존 리튬이온 배터리와 차별화된 특징을 가지고 있습니다.46파이 원통형 배터리는 테슬라가 주도하는 차세대 배터리로, 기존 리튬이온 배터리보다 크기가 46% 더 크고 에너지 밀도가 10% 이상 높습니다. 이는 전기차의 주행거리 늘리거나 충전 속도를 높이는 데 유리합니다. 또한, 생산 공정을 간소화하여 제조 비용을 10% 이상 절감할 수 있다는 장점도 있습니다.리튬황 배터리는 리튬이온 배터리보다 2~3배 높은 에너지 밀도를 가진 차세대 배터리입니다. 이는 동일한 크기의 배터리라도 리튬이온 배터리보다 훨씬 더 많은 에너지를 저장할 수 있다는 것을 의미합니다. 하지만, 리튬황 배터리는 아직 초기 단계의 기술로, 수명과 안정성 문제를 해결해야 상용화에 어려움이 있습니다.기존 리튬이온 배터리는 현재 전기차와 휴대폰 등 다양한 전자 기기에 사용되는 배터리입니다. 에너지 밀도가 높고 충전 속도가 빠르다는 장점이 있지만, 안전성 문제와 높은 제조 비용이라는 단점도 가지고 있습니다.결론적으로, 46파이 원통형 배터리는 기존 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도를 높이고 제조 비용을 낮춘 개선된 버전이라고 할 수 있습니다. 리튬황 배터리는 획기적으로 높은 에너지 밀도를 가진 차세대 배터리이지만, 아직 상용화에 앞서 해결해야 할 과제가 많습니다.
학문 / 화학
24.03.08
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기침, 재채기는 몸에서 일어나는 방어기재라고 하던데 발생 원리가 뭔가요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.기침과 재채기는 모두 우리 몸의 자연스러운 방어 반응입니다. 기침은 기도나 폐에 자극을 주는 이물질이나 분비물을 강하게 밖으로 내보내는 반사 작용입니다. 반면 재채기는 코 안에 들어온 이물질이나 자극 물질을 제거하기 위해 코를 통해 강하게 숨을 내쉬는 반사 작용입니다.
학문 / 화학
24.03.08
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가스터빈과 항공엔진이랑 같은 기술인 이유와 어떤 차이가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.발전소 가스터빈은 항공엔진과 동일한 원리를 사용하며 높은 연소 효율과 출력 밀도를 자랑합니다. 하지만 발전소의 특성에 맞게 고온, 고압 환경에서 안정적으로 작동해야 하고, 연속 운행 시간도 훨씬 길어야 하기 때문에 항공엔진보다 설계 및 제조 난이도가 높습니다. 또한, 발전소 가스터빈은 엄격한 환경 규제를 충족해야 하고, 다양한 연료에 대한 적응력도 필요합니다. 이러한 복합적인 요소들이 가스터빈 기술을 극히 까다롭고 중요한 기술로 만드는 요인입니다.
학문 / 기계공학
24.03.08
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자외선 카메라로 보면 동물의 눈알이 반짝이는데요
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.자외선 카메라로 동물 눈이 반짝이는 이유는 망막 뒤에 위치한 타페텀 루시덤이라는 특수한 조직 때문입니다. 타페텀 루시덤은 빛을 반사하여 망막으로 다시 보내, 어두운 환경에서도 시력을 향상시키는 역할을 합니다. 사냥 후 눈을 뜬 동물의 눈이 반짝이는 것도 이 타페텀 루시덤 때문입니다. 하지만, 동물이 죽으면 타페텀 루시덤의 기능도 멈추게 되므로 시간이 지나면서 반짝임이 점차 사라집니다.
학문 / 생물·생명
24.03.08
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