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탄소 중립 실현을 위한 이산화탄소 포집,활용,저장 기술의 경제적 한계점
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.현재 인류가 만들어내는 이산화탄소의 양은 갈수록 늘어나고 있어 지구의 온난화는 갈수록 심각해지고 있습니다. 국제협약, 글로벌 기업의 자발적 참여로 이산화탄소의 발생량을 감축시키고 있지만 미국의 기후협약 탈퇴, 글로벌 기업의 기업 이전 등으로 인해 지구의 열대화가 지속되고 있습니다.이를 해결하기 위해서 발생한 이산화탄소를 포집하는 쪽으로 여러 기술개발이 이루어지고 있습니다. CCUS 는 이산화탄소를 포집하여 저장하고 다양하게 활용하자는 취지인데 한계가 명확합니다.초기 투자비용도 높고 실제로 이산화탄소를 포집하는 과정에서 효율이 낮고 이 과정자체에서 이산화탄소가 생성이 되기때문입니다. 또한 포집비용이 탄소배출권의 가격보다 높다보니 포집을 할 이유가 없는게 현재 상황입니다.이산화탄소 포집 및 활용에 대한 신기술 개발되거나 설치비가 극도로 낮아지지 않는한 선택되지 않을 방법이 CCUS 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 환경·에너지
25.10.29
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열전소재가 온도 차이를 이용해 전기를 생산하는 물리적 원리는?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.제벡 효과는 학생때 배웠던 기억이 있습니다. 해당 효과는 물질의 양끝에 온도가 차이가 나면 전압이 발생하는 원리로 전기에너지와 열에너지 사이의 관계에 대한 식 입니다.이는 한쪽에 고온을 가하고 한쪽을 저온으로 유지하면 고온을 가한 부위에서 전자가 저온을 유지하는 곳보다 높은 운동에너지를 가지게 됩니다. 이때 이 운동에너지가 낮은곳으로 이동하려고 하게 되는데 그래서 고온부에는 전자가 이동하여 양전하를 띄고 저온부에서는 전자가 이동하여 음전하를 띄게 됩니다. 실제로 이러한 효과를 사용하여 열전발전기를 만들어 전기를 생산하고 있기도 합니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 재료공학
25.10.28
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촉매 반응기의 온도 제어가 생산 효율과 반응 안정성에 미치는 영향
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다촉매를 사용한 반응에서 온도는 촉매가 활성화 에너지를 낮추는데 가장 중요한 요소입니다. 아무리 촉매를 사용한다고 해도 온도가 제대로 유지 되지 않는다면 촉매의 효과가 사라질 수도 있기 때문입니다.이러한 반응속도와 열의 관계는 아레니우스 법칙으로 설명할 수 있습니다.해당 법칙은 온도가 높아지면 반응물질의 운동에너지가 증가하고 있는, 이는 반응이 일어나는데 필요한 활성화 에너지를 넘을 수 있는 확률을 높힌다는 내용입니다.이때 온도의 변수를 제한하더라도 촉매를 사용하게 되면 이 활성화 에너지보다 낮은 기존 반응과는 다른 길이 생기게 되어 더 낮은 활성화 에너지로도 반응이 완결될 수 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 화학
25.10.28
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반도체 산업의 다음 과제는 무엇인가요?!!
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.반도체 산업은 지속적으로 발전을 해오고 있고 그 한계가 보이지 않습니다.미세화의 극한을 달리고 있는데 이제 더이상 크기를 줄일 수 없는 수준에 이르렀습니다. 이제는 미세화가 아니라 전혀 다른 물질을 사용하여 트랜지스터와 같은 소자를 만드는데 초점을 맞추고 있습니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 재료공학
25.10.28
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그래핀 복합소재가 전도성과 강도를 동시에 향상시키는 이유는?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.그래핀은 벌집 모양의 2차원 구조를 가지고 있어 전자가 이동할때 저항을 받지 않기에 꿈의 물질로 보이고 있습니다. 또한 그래핀은 강철보대 100배 이상 강한것으로 알려져 있는데 이는 벌집 모양의 구조로 하중을 분산하며 만약 크랙이 발생해도 크랙이 더이상 발생하지 못하는 구조를 가지고 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 재료공학
25.10.28
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베릴륨이라는 금속은 인체에 해를 입힌다고 하던 데 어떤 연유 때문인지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.베릴륨은 전기전도성이 높아 항공과 우주산업에 많이 쓰입니다. 특히나 베릴륨은 구리와 합금하여 고급 제품의 용접에 사용되기도 하며 정밀 기계에 많이 사용됩니다.하지만 가벼운 금속이라 쉽게 공기중으로 분산되고 폐를 통해 인체로 흡입되기가 쉽습니다. 인체에 노출 될 경우 폐 섬유종을 유발하여 폐암으로 이어져 목숨을 잃을 수도 있는 물질 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 재료공학
25.10.28
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인류가 직면한 최대 위험이 기후변화일까요? 핵전쟁일까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.많은 사람들이 기후변화 라고 선택할것이라 확신합니다.세계 2차 대전이후 세계 3차 대전은 핵전쟁으로 인해 세계가 공멸할 것이라는 예측과 우려가 있었습니다. 하지만 국가간 힘의 균형이 변하고 소련이 해체되었으며 미국, 아시아, 유럽 지금은 세 그룹이 나름 힘의 균형을 맞춘 상태이고 세계대전같은 큰 전쟁은 벌어지지 않을 확률이 아주 높습니다.하지만 기후위기는 지속적으로 발전하여 우리의 생활을 위협할 정도 입니다. 지금은 지구 온난화가 아니라 un 에서는 global warming 이라는 단어로 변경할 정도로 지구의 기온상승은 이제 되돌릴 수 없는 상황입니다.지구 온난화와 기상이변의 관계를 잘 연결짓지 못하시는 분들이 많은데, 기후는 대기의 순환과 관련이 있습니다. 대기는 고기압에서 저기압으로 흐르게 됩니다. 지구 열대화로 인해 극지방과 적도의 온도차이가 줄어들게 되었는데 이때문에 극지방의 고기압에서 적도지방의 저기압으로 대기의 순환이 정체되어 특정 지역엔 물폭탄이 특정 지역엔 극강의 추위가 오기도 하고 기존의 날씨와 전혀 다른 이변들이 나타나는 것이 기상이변 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 환경·에너지
25.10.28
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'엔트로피'가 무엇인지 알려주세요.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.엔트로피는 쉽게 쓰이지만 이해하기는 혼동하기 쉬운 개념 입니다.쉽게는 무질서도 라고 부르기도 하고 에너지의 확산 정도 라고 말하기도 합니다.열역학 제2법칙과 관련 있는데 엔트로피가 높다는 것은 무질서도가 높다는 의미로 분자들이 다양하게 배치되어 있는 것으로 엔트로피는 높다고 표현을 합니다. 물이 고체가 될경우 구조가 가까워지고 단순해지기에 물에서 얼음이 될경우 엔트로피는 줄어들며 이러한 물이 수증기가 되면 분자간의 거리가 멀어져 엔트로피는 늘어나게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 화학
25.10.28
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촉매의 활성화 에너지를 낮추는 과정이 화학 반응 속도에 미치는 영향
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.반응하는데 필요한 최소한의 에너지를 활성화 에너지 라고 합니다.촉매는 이 활성화 에너지를 낮춰서 반응속도를 높이는데 역할을 하게 됩니다. 촉매를 사용하게 되면 기존 반응생성물이 만들어지는 과정과는 다른 지름길과 같은 새로운 길을 만들게 되어 기존의 활성화에너지 보다 낮은 에너지를 사용하여 최종 생성물을 만들어내게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 화학
25.10.28
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핵발전과 화력발전의 차이점과 장단점
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.둘다 물을 끓여서 터빈을 돌린다는 공통점이 있고 어떻게 물을 끓이는지가 차이가 있습니다.화석연료 발전은 석탄과 석유를 태워서 물을 끓이고 핵발전은 핵분열시 발생하는 열로 물을 끓이게 됩니다. 화석연료 발전의 장점은 저렴한 비용으로 공장을 지을 수 있고 다양한 연료를 사용할 수 있습니다.핵연료 발전의 장점은 연료비가 낮고 발전원가가 아주 낮으면 24시간 동안 언제든지 사용할 수 있습니다.단점은 화석연료 발전의 경우 지구온난화의 대표적인 물질인 이산화탄소를 배출하며 대기오염물질을 방출합니다.핵연료 발전은 초기에 발전소 건설비용이 상대적으로 비싸며 방사성폐기물이 지속적으로 생성되며 쓰나미와 같은 자연재해 발생시 주변을 오염시킬 수 있다는 치명적인 약점이 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
학문 / 환경·에너지
25.10.28
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