차세대 태양전지는 어떤 기술이나 개선점을 가지고 있는지에 대해 알고 싶습니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.유기 태양전기는 유기물 반도체를 광활성 층(빛을 흡수하여 전기를 생산하는 데 핵심 역할을 하는 얇은 층)으로 활용, 다양한 목적으로 이용할 수 있어 '차세대 태양전지'라고 불립니다. 다만 유기물 분자들이 열을 받을 경우 이들의 움직임이 많아지면서 전하를 전달하기에 적합하지 않은 상태로 변형, 열 안정성이 낮아진다는 문제가 있었습니다. 분자량이 낮은 유기물 분자인 '단분자 유기물' 반도체가 고온 환경에서 산화아연 표면에 있는 불순물과 만날 때 어떻게 손상되는지 관찰한 결과 유기물의 유동성이 커질수록 산화아연 표면이 더 많이 손상됨을 알아냈으며, 이 손상도가 높을수록 고온 환경에서의 유기 태양전지 효율이 떨어진다는 사실을 확인했습니다. 이를 해결하기 위해 극성과 휘발성을 가지는 단분자 유기물인 M-BT(5-Methyl-1H-benzotriazole)를 광활성 층 용액에 혼합해 광활성 층을 코팅했습니다. M-BT가 혼합된 용액은 산화아연의 표면에서 단분자 유기물이 스스로 얇은 보호층을 형성했다. 이를 통해 산화아연 표면의 불순물이 제거되면서 표면이 손상도가 낮아졌습니다. 기존 유기 태양전지의 효율이 사용 후 20시간이면 15% 감소한 데 비해, 새로 개발한 기술을 적용한 전지는 1000시간이 지나도 효율이 15%보다 적게 감소했습니다.
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지구상 가장 큰 동물은 어떤게 있을까요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구 역사상 가장 큰 동물은 무엇일까? '공룡'이라고 생각하기 쉽지만, 의외로 답은 '지금' '살아있는' 대왕고래입니다. 지금까지 발견된 대왕고래 중 가장 큰 개체는 1909년 대서양 사우스조지아 섬(샌드위치 제도)의 포경항에 실려 온 길이 33.58m의 암컷입니다.
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미세먼지가 추울때 많이 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.추울 때 미세 먼지가 많은 이유는 난방을 위해 화석 연료 사용량이 증가하면서 오염물질 배출량도 함께 증가해 미세먼지 농도가 높아지기 때문입니다. 또한 겨울에는 여름에 비해 대기순환이 불안정하고 강수량이 낮기 때문에 미세먼지가 잘 제거되지 않아 미세먼지 농도가 높아지는 것이 죠. 삶기, 튀기기, 굽기 등 음식 조리 과정에서 발생되는 미세먼지는 환기를 잘 시켜주면 농도가 낮아지지만 외부공기가 차가운 겨울철에는 환기가 쉽지 않아 실내 미세먼지 농도가 증가하는 현상이 발생합니다.
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스마트 교통 신호가 장착된 곳은 없나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.파주시가 파주형 스마트 교통체계 구축의 일환으로 '보행자 자동인식 시스템'을 설치했습니다. 시는 2020년 10월 제정된 경찰청의 '보행신호 자동연장시스템' 표준을 적용한 전국 최초 자치단체 입니다.
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무어의 법칙이 무슨 법칙 인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.무어의 법칙(Moore's Law)은 약 2년마다 최소한의 비용 증가로 반도체 집적회로에 집적할 수 있는 트랜지스터 숫자가 두 배씩 증가한다는 관측입니다. 인텔 공동 창립자인 고든 무어는 1965년 발표한 논문에서 향후 10년 간 매년 트랜지스터가 두 배로 증가할 것이라고 예측했습니다.
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유도 미사일 기술에는 어떤 원리가 있길래 움직이는 물체를 따라가서 맞출 수 있는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.능동식은 미사일이 스스로 표적에 전파를 발사,그 반사파로 표적을 추적합니다. 반능동식은 외부에서 표적에 전자파를 쏘면 미사일이 그 반사파를 수신해 추적합니다. 수동식은 표적에서 발생하는 전자파나 적외선 등을 탐지해 추적합니다.
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대리암 석탑이 부식되는 과학적 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.대리암은 석회암과 같이 구성물질이 탄산칼슘(CaCO3)입니다. 따라서 비(산성비)가 오면 빗물 속에 포함된 탄산(H2CO3)과 반응하여 녹아내리면서 공기중으로 이산화탄소를 방출합니다. 따라서 대리암으로 이루어진 석탑은 쉽게 손상되거나 부식됩니다.
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자동차 방음 터널의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.일반적으로 상부가 개방된 방음벽과 달리 방음터널은 입⋅출구를 제외 하고 상부와 좌⋅우측 3면을 방음판으로 완전히 차단하기 때문에 도로에서 발생되는 직접음과 회절음의 동시차단이 가능하며 이를 통해 방음벽에 비해 약 20데시벨 이상의 소음차단효과를 기대 할 수 있습니다.
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반딧불의 불은 왜 꺼지지 않는가요??
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.반딧불이는 마치 야광별처럼 밝은 노란빛을 내며 반짝입니다. 빛을 만드는 기관의 세포에서 만들어진 루시페린(Luciferin)이라는 물질이 공기 중의 산소와 만나 화학반응을 일으키면서 빛이 발생하게 되는 원리를 지니고 있어요.반딧불이의 불빛은 불꽃을 내며 타는 물질이 아니고 루시페린과 산소의 화학반응에 의해 일어나기 때문에 바람에 의해 꺼지지는 않아요.
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비바람에 강도는 어떻게 측정하나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바람의 강도는 보퍼트풍력계급에 의해 정해집니다.-영국의 해군 제독 보퍼트가 만든 풍력계급인-처음에는 해상상태로만 분류가 되다가, 이후에 육상에서도 사용할 수 있도록 만들어졌습니다.- 0등급∼12등급까지 총 13개의 등▶0등급: 풍속(m/s) 0∼0.2m/s의 바람으로 고요바람이라 하며, 육지에서 연기가 위로 똑바로 올라가는 상태▶1등급: 풍속 0.3∼1.5m/s의 바람으로 실바람이라 하며, 육지에서 풍향은 연기가 날리는 것으로 알 수 있으나, 바람개비에는 감지가 안 되는 정도로 보는 바람▶2등급: 1.6∼3.3m/s의 바람으로 남실바람이라 하며, 육지에서 바람이 얼굴에 감촉되고 나뭇잎이 흔들리며 바람개비에 감지가 되는 정도▶3등급: 3.4∼5.4m/s의 바람으로 산들바람이라 하며, 나뭇잎과 가는 가지가 쉴새없이 흔들리고 깃발이 가볍게 휘날리는 정도▶4등급: 5.5∼7.9m/s의 바람으로 건들바람이라 하며, 먼지가 일고 종이조각이 날리며 작은 나뭇가지가 흔들리는 정도▶ 5등급: 8∼10.7m/s의 바람으로 흔들바람이라 하며 잎이 무성한 작은 나무 전체가 흔들리고 강물에 잔물결이 일어나는 정도▶6등급: 10.8∼13.8m/s의 바람으로 된바람이라고 하며, 큰 나뭇가지가 흔들리고 전선이 흔들리며 우산받기 곤란한 정도의 바람▶7등급: 13.9∼17.1m/s의 바람으로 센바람이라하며, 나무가 전부 흔들리고 걷기가 곤란한 정도▶8등급: 17.2∼20.7m/s의 바람으로 큰바람이라고 하며, 잔가지가 꺾이고 걸어 갈 수 없는 정도▶ 9등급: 20.8∼24.4m/s의 바람으로 큰센바람이라고 하며 건축물에 다소 손해가 있는 정도▶10등급: 24.5∼28.4m/s의 바람으로 노대바람이라하며, 나무가 쓰러지고 건축물 큰 피해가 있는 정도▶11등급: 28.5∼32.6m/s의 바람으로 왕바람이라 하며, 건축물에 큰 손해가 있을 정도의 바람▶12등급: 32.7m/s이상의 바람으로 싹쓸바람이라 하며, 보기 드문 큰 손해를 일으킬 정도의 바람지금까지 바람의 강도를 나타내는 보트풍력 계급에 대에 설명드렸어요.
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