소금에 절인 음식에서 미생물이 번식하지 못하는 이유를 미생물 세포막 안팎의 삼투압 평형 파괴에 따른 탈수 현상으로 설명해 주세요.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.고농도의 소금이나 고농도의 설탕속에서는 미생물이 살아남지 못하는데 이는 아시다시피 삼투압 때문입니다.삼투압은 소금과 같은 용질이 물과 같은 용매에 녹아서 용액을 만들게 되었을 때 물과 같은 용매가 고농도에서 저농도로 이동하는 현상입니다. 용질의 이동을 통해 양쪽의 농도를 평행하게 만들기 위한 이동을 말합니다.음식에 소금이 많아 고농도가 되면 미생물이 들어오면 미생물 세포 내부와 음식 사이에서 이러한 용매가 이동을 하는데 세포속의 용매인 물이 더 많은 상황이라 음식쪽으로 수분이 이동하여 미생물의 탈수가 발생하여 세포벽이 파괴되게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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석유 대체 연료로 바이오 디젤은 석유와 어떤 차이가 있나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.같은 디젤이긴 하지만 석유의 경우는 유기물로 부터 만들어진 것이고 바이오디젤은 식물성 기름이나 동물 지방을 개질하여 만든 연료 입니다. 분자 구조상으로는 석유의 경우는 산소가 포함되어 있지 않고 바이오디젤은 지방산 형태를 띄고 있기에 내부에 산소가 포함되어 있습니다. 이 포함된 산소 때문에 바이오 디젤의 경우 연소가 더 잘일어나긴 하지만 이때문에 질소산화물이라는 유해물질을 더 많이 만들어낸다는 단점이 있습니다. 또한 포함된 산소 때문에 연비도 낮습니다. 그리고 산소 때문에 공기중의 산소와 수분과 반응하기 쉬워 쉽게 산폐를 하여 보관주기가 짧고 장기간 보관이 어렵습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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인공태양이 상용화될 경우 어떤 장점과 한계가 있을지 궁금합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.인공태양은 핵융합 기술을 활용하여 무제한에 가까운 에너지를 얻어낼 수 있는 차세대 기술 입니다. 1억도 이상의 초고온 플라즈마 상태를 유지 할 수 있다면 연료고갈 걱정없이 무제한에 가까운 에너지를 얻을 수 있는데 이 핵융합반응에 쓰이는 원료가 중수소로 바다에서 쉽게 얻을 수 있는 물질이기 때문입니다. 화석연료보다 효율이 좋고 이산화탄소도 배출하지 않으며 폭발할수 있는 구조가 아니기에 미래 차세대 에너지로 주목하고 있습니다. 하지만 1억도 이상의 고온의 플라즈마를 제어하는 것이 매우 어려운데 이 플라즈마를 담을 그릇도 없으며 자기장으로 이 플라즈마를 공중에 띄워야 하는데 현재는 수초 정도만 가능한 상황입니다. 또한 에너지를 만들어내기 위해 사용되는 에너지 양이 만들어지는 에너지의 양보다 많아 현재는 경제성이 떨어집니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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크로마토그래피의 기본 원리와 대표적인 종류를 설명해 주세요.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.크로마토그래피는 혼합물의 구성을 분석하는 방법인데 이동상은 혼합물을 녹여서 이동시키는 액체이고 고정상은 분리를 하기 위한 장애물 같은 역항르 하게 됩니다.혼합물속의 미지의 성분들은 고정상과 반응하는 정도가 다른데 이를 활용하여 혼합물의 성질을 분석하게 됩니다. 고정상속의 장애물과 반응을 잘하면 이동속도가 느려지고 반대로 이동상과 반응을 잘하는 물질의 경우 물질의 이동속도가 빨라지게 됩니다. 이 속도차리를 활용하여 혼합물이 층을 이루며 분리가 진행되게 됩니다.크로마토그래피는 기체상, 액체상 으로 크게 나뉘고 박층 크로마토 그래피나 이온교환 크로마토 그래피도 존재 합니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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금속은 왜 열과 전기를 잘 전달하나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.금속이 열과 전기를 잘 전달하는 이유는 아시겠지만 자유전자 때문입니다. 금속의 결합한 형태 때문인데 금속들이 결합하여 큰 덩어리를 이룰때 금속원자들이 가장 바깥은 전자를 쉽게 내어놓고 서로 결합을 하게 됩니다. 금속원자가 전자를 잃고 양이온이 되는데 필요한 에너지를 이온화 에너지 라고 하는데 금속은 이온화 에너지가 다른 비금속에 비해 매우 낮기 때문에 전자를 잘 내어놓습니다. 그래서 이런 전자는 원자의 핵에 영향을 받지 않고 금속전체를 자유롭게 돌아다니게 됩니다.그래서 자유전자 라고 불리는데 이 자유전자들이 열과 전기와 같은 에너지를 잘 전달하는 이유 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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재료 중에서 유리는 왜 투명 특징을 가지나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.유리가 투명한 이유는 빛속의 광자를 흡수하지 못하고 통과시키기 때문입니다.유리외의 다른 물질은 광자가 들어오게 되면 구조의 특징때문에 빛이 내부에서 산란이 일어나 직진하지 못하고 사방으로 흩어지기 때문에 불투명하게 보이는 것 입니다. 유리의 경우는 고체이긴 하지만 내부의 원자배열이 액체처럼 불균질한 비정질 형태 입니다. 내부의 구조가 균일하고 원자사이의 간격이 가시광선의 파장보다 훨씬 짧습니다. 그래서 광자가 유리 내부로 들어와도 산란이 일어나지 않고 직진을 하게 됩니다. 만약 유리에 균열이 가 있거나 결정구조가 다르다면 빛이 직진하지 못하고 일부 산란되어 뿌옇게 보이는 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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원유에서 나프타 추출은 어떻게 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 분별증류 라고 하여 물질의 끓는점 차이를 활용하여 분리를 합니다. 원류속에는 나프타 외에도 휘발유, 경유 등이 섞인 검정색 덩어리 입니다. 이것을 분리해내기위해 이러한 물질이 가지는 끓는점 차이를 활용하여 분리를 하게 됩니다.그래서 정유회사에 가보면 높은 탑을 볼수가 있는데 이를 증류탑이라고 부릅니다. 물질의 끓는점을 미리 파악하여 원유를 350도 이상으로 가열하여 증기상태로 만들게 됩니다. 증류탑의 위로 올라갈수록 온도가 낮아지는데 끓는점이 높은 물질부터 액화가 되어 추출을 하고 뒤이어 그 보다 위로 끓는점이 낮은 성분이 올라가서 액체가 되는데 이를 활용하여 원유에서 나프타를 추출 하게 됩니다. 나프타는 끓는점이 100도 이하라 거의 가장 높은 곳에서 추출이 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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질소와 산소의 혼합물인 공기에서 각 기체가 고유 성질을 유지하며 우리 호흡에 기여하는 이유를 화합물과의 차이점으로 설명 부탁드려요.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.항상 밀도있는 질문을 해주셔서 이제 아이디가 기억이 되었습니다. 어떻게 이렇게 가벼운 주제를 이론과 엮어서 질문하시는지도 신기합니다.우리의 대기는 질소 78% 산소 21% 아르곤 0.9% 이산화탄소 0.1 % 정도의 비율로 구성되어 있습니다. 질소와 산소가 대부분인데 이 두가지가 섞여 있지만 독립적으로 존재합니다.화학적으로 반응을하여 두가지가 섞여 있는게 아니라 독립된 분자로 혼합물 형태로 존재합니다. 질소는 삼중결합으로 결합되어 있는데 너무 강력한 결합이라 산소처럼 반응성이 큰 기체가 있어도 전혀 반응을 하지 않습니다. 삼중결합을 깨어낼만큼의 반응성을 가지고 있지 않기 때문입니다.하지만 엔진속에서와 같이 고온 고압에서는 질소의 결합이 끊어지면서 질소산화물이 생성될 수도 있습니다. 독립된 산소가 인체내부로 들어가 호흡을 하고 에너지를 만드는데 질소산화물의 경우는 질소, 산소의 성질은 전혀 가지고 있지 않고 반응성이 아주 높은 극성 물질이라 채내에 들어가면 독처럼 반응하여 인간을 공격하는 물질이 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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기술 발전은 왜 인간의 삶을 편리하게만 만들지 않을까
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.전제부터 사실 오류가 있습니다.기술발전은 인류의 삶을 편리하게 해주고 있습니다. 하지만 편리해진다고 모든 사람의 삶이 편안해 지는 것은 아닙니다. 줄어들 효율만큼 더 많은 소비를 불러일으키니 더 많은 자원을 써야 하고 자원을 쓰는 만큼 더 많은 노동력이 필요해지기 때문입니다. 또한 기술에 의존도는 갈수록 높아지니 숙련도는 떨어지고 기계가 고장이 나면 생산자체가 멈추는 단점마저 발생하게 됩니다. 그리고 기술의 발달에 따라 고용주와 고용인 사이에 계층의 차이는 벌어지고 부의 축적도 한쪽으로 쏠리다보니 불평등의 차이는 심화됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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가정에서 전기 절약과 소형 태양열 활용 방법 어떻게 하면 효율적으로 가능할까요
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.전기요금은 지속적으로 올라가고 있으니 전기를 절약하는 방법으로 대응을 하셔야 합니다.가장 효과를 쉽게 볼 수 있는 방법은 대기전원을 차단하는 방법입니다.가전제품의 경우 사용하지 않을때도 콘센트를 꽂아 놓으면 전원이 꺼진 상태라도 대기전원이라고 해서 미세한 전류가 기계에 흘러들어가고 있습니다.특시나 셋톱박스, 인터넷 공유기, 밭솥, 에어컨 등이 대기전력이 상당히 높은 제품들인데 사용하지 않을때는 콘센트를 빼놓거나 개별콘센트를 설치하여 전원 온오프를 하는 것이 좋습니다.실제로 대기전력이 높은 전자제품의 콘센트를 빼놓거나 개별콘센트를 설치하시면 눈에 띄게 전기요금이 줄어드는 것을 확인하실 수 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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