전문가 프로필
프로필
답변
잉크
답변 내역
전체
학문
리튬이온배터리에 리튬은 안들어가나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.리튬이온배터리는 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하면서 화학적 반응을 통해 전기를 만들어냅니다. 우선 양극재가 리튬이 들어가는 공간입니다. 원소 상태의 리튬은 불안정해서 리튬과 산소를 결합한 리튬 산화물 형태로 사용됩니다. 질문에 적은 것처럼 NCM은 리튬과 여러종류의 전이 금속으로 구성된 형태입니다. 그 외에도 리튬과 한 종류의 금속으로 구성된 리튬 산화물을 양극재로 사용하는 형태도 있습니다. 음극재는 양극에서 나온 리튬 이온을 저장 및 방출하여 외부 회로를 통해 전류가 흐르게 하는 것입니다. 음극재에도 리튬 그대로나 리튬 산화물 형태로 리튬이 들어간 것이 있기도 합니다. 가장 많이 사용되는 것은 탄소계 음극재로 알고 있습니다. 배터리가 충전 상태일 때 리튬 이온은 음극에 존재합니다. 이때 양극과 음극을 도선으로 이어주면 리튬 이온이 양극으로 이동하며 분리된 전자는 도선을 통해서 이동하면서 전기를 발생시킵니다. 정리하자면 보통 리튬은 양극재에 들어가고 음극재 종류에 따라서 리튬이 들어간 것이 있습니다.
학문 /
전기·전자
23.04.19
0
0
상위 포식의 물고기일수록 '수은' 함량이 많다고 하는데요.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.수은이 체내에 들어오면 배출되지 않고 뇌, 간, 신장에 축적됩니다. 총 수은량 30ppm 이상 축척되면 수은 중독 현상을 일으킬 수 있습니다. 어류도 내장에 수은이 축척이 되기 때문에 먹이사슬 최상위로 갈수록 수은이 많이 축적되어 있는 경우가 많습니다. 비타민C가 몸 속 납, 수은 등 중금속의 배출을 도와주고, 장에서 흡수되는 것을 막아준다는 연구결과가 있습니다.
학문 /
생물·생명
23.04.18
0
0
문득 휘발유와 고급휘발유의 차이가 궁금해졌습니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.일반 휘발유와 고급 휘발유는 옥탄가의 차이가 있습니다. 옥탄가는 옥테인 값으로 엔진 노킹에 대한 저항성을 나타냅니다. 옥탄가가 높을수록 노킹현상이 적게 발생한다고 보시면 됩니다. 국내 기준 고급 휘발유는 RON 94이상이고, 일반 휘발유는 RON 91이상입니다.(석유 및 석유대체연료 사업법 상 기준)노킹현상은 실린더 내에서 연소가 비정상적으로 이루어지면서 피스톤, 크랭크축 등에 충격을 주며 쇠를 두드리는 듯한 소리가 나게 합니다. 그때 실린더 내벽에 손상이 발생할 수 있습니다. 압축비를 높이는 등 엔진 출력과 효율을 높이려고 할수록 노킹현상이 발생하기 쉬운데, 이 때문에 고성능 차들(고급 외제차 및 스포츠카 등)의 메뉴얼에는 옥탄가 94 이상의 휘발유를 사용하도록 권장하고 있습니다. 이는 옥탄가 기준을 정하고 그 기준에서 노킹현상이 생기지 않는 선에서 최대한 출력과 효율을 높일 수 있게 엔진을 설계하여 생겨난 기준입니다. 엔진의 좋은 컨디션을 유지하기 위해서는 메뉴얼 기준을 지켜주는 것이 좋습니다.
학문 /
화학
23.04.17
0
0
도깨비 도로의 중력이나 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.도깨비 도로는 시각적인 착시에 의한 것입니다. 브레이크를 풀고 중립 상태인 차나 도로에 흘린 물이 실제로는 완만한 내리막 내려오는 것인데 사람은 오르막을 향해 올라간다고 느끼는 것입니다. 도로의 기울기가 달라지는 곳에서 주변 지형에 의해서 도로가 오르막길로 보이는 착시현상이 생겨나는 것입니다. 제주도에 있는 도깨비도로의 측량 결과 경사도가 3도 가량의 내리막길이라는 것이 밝혀졌습니다. 도로에서 지평선이 보이지 않고 주변에 수목이 기울어져서 자라 있을 때 기울어진 방향에 따라 내리막과 오르막이 반대로 느껴질 수 있습니다. 보통 도로 주변으로 보이는 지평선을 통해서 오르막과 내리막을 인지하는데 영향을 줍니다. 그런데 지평선이 보이지 않는 완만한 도로 주변으로 나무가 기울어져 있다면 기운 방향에 따라서 내리막과 오르막이 정반대로 인지될 수 있습니다. 특히나 나무가 하늘을 향해서 자라기 때문에 오르막 지형을 기준으로 오르막 방향으로 기울어져서 자랄 것이라고 인식하는 사람이라면 무의식 중에 착시를 느끼기 쉬울 겁니다. 실제 산에 가면 지형이 기울어진 방향으로 자라기도 하지만 반대 방향으로 자라는 나무가 대부분입니다.
학문 /
지구과학·천문우주
23.04.17
0
0
기관총을 서서 쏘면 반동이 심할 텐데 넘어지지 않나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.영화라서 다소 비현실적인 설정이기도 합니다. 실제 기관총(공용화기)의 경우 총열부분에 지지대가 있는 것이 많은데 땅에 고정하고 안정적으로 발포하기 위해서 달려 있는겁니다. 신체능력에 따라서 반동을 버티면서 서서 발포할 수 있는 사람이 있을 수도 있겠지만 영화에서 흔하게 나올 정도로 쉬운 일이 아닙니다. 실제 군시절 기관총(공용화기)을 쏘아볼 기회가 한 번 있었는데 엎드려서 발포하는데도 반동이 엄청났습니다. 일반인은 서서 쏠 수 없다고 생각됩니다. 피지컬이 좋아서 서서 쏘더라도 정확도는 포기해야 할 겁니다. 권총도 반동이 작은 종류가 있지만 보통 자세와 파지법이 잘못 되면 반동에 의해 총을 놓치거나 탄두가 엉뚱한 곳으로 날아갈 수 있습니다. 기본적으로 총의 반동이 많이 심합니다.
학문 /
물리
23.04.15
0
0
구리를 지붕 또는 장식용으로 사용을 해 왔습니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.구리가 공기와 접촉해 산화되어서 색이 변하고 질감이 변하는 것입니다. 산화구리는 산화구리(I), 산화구리(II)가 있습니다.산화구리(I)은 아산화구리, 산화제일구리라고도 합니다. 암적색 또는 등황색 결정성 가루입니다. 구리에 붉은 녹이 여기에 해당합니다.산화구리(II)는 산화제이구리라고도 합니다. 공기나 빛에 의해 서서히 산화하고 검은색 가루입니다. 산화과정에서 녹색이 되었다가 검은색이 됩니다. 물에는 녹지 않지만 산에는 녹습니다. 금속들이 산화하는 과정에서 색이 단번에 변하는 것이 아니고 서서히 변해가는데 구리도 그런 과정 중에 색이 여러가지로 변하는 것처럼 보일 수 있습니다.
학문 /
화학
23.04.15
0
0
가끔 주택가를 보면 연립이나 낮은 아파트 옥상에 철골로 해서 지붕을 하나더 만들어 놓은 것을 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.어떤 것을 얘기하는지 사진이 있다면 더 정확하겠지만 옥상 위에 철골로 기둥을 세우고 그 위로 샌드위치 판넬이나 갈라강판 같은 지붕을 올려두는 경우는 옥상 방수문제를 해결하기 위해서 많이 합니다. 건축물 옥상에 방수제는 노후화로 인해서 손상이 됩니다. 그러면 손상된 부위를 통해서 비가 새들어오는데 다시 방수제를 도포한다고 해도 오래가지 못합니다. 면정리를 잘하고 이물질이 없는 상태를 만들어서 시공한다고 해도 신축할 때 방수를 하는 것만큼 완성도가 좋은 것은 아닙니다. 최초 시공시 완성도 높게 시공하고 문제가 발생하지 않더라도 수시로 보수를 해주면 좋습니다. 그런데 그렇게까지 하는 건축물은 별로 없습니다. 문제가 발생한 후에 보수를 하게 됩니다. 그렇게 보수를 해도 방수성능이 떨어진다면 그 위로 지붕을 만들어서 옥상에 직접적으로 비가 쏟아지지 않게 한다면 누수문제를 해결하기 더욱 좋습니다. 그래서 보통 각파이프 같은 철골을 이용해서 지붕틀을 만들고 위로 칼라강판이나 샌드위치 판넬로 지붕을 만들어서 옥상을 덮는 경우가 많습니다. 그렇게 할 경우 햇빛의 직사광을 막아줘서 건축물 최상층이 햇빛으로 인해서 더워지는 것을 어느 정도 막아줄 수도 있습니다. 그런 경우가 아니라면 옥상공간을 날씨 관계 없이 쓰고자 만든 것일 수도 있습니다. 하지만 사람이 이용할 수 있을 정도 높이인데 증축신고 없이 시공할 경우 불법증축에 해당될 수 있습니다. 그래서 누수 방지를 위해서 지붕을 덮을 때는 사람이 하부 공간을 이용할 수 없을 정도 높이로 시공합니다. 더욱 정확하게 알고자 한다면 해당 건축물의 사진이 있어야 할 것 같습니다.
학문 /
토목공학
23.04.15
0
0
공룡 이름은 왜 사우루스가 많을까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.사우르스(saurs)는 그리스어로 도마뱀이라는 뜻인데 공룡을 파충류였고 도마뱀류에 속하기 때문에 사우르스라는 단어가 많이 붙습니다. 사우르스는 도마뱀을 뜻하기도 하지만 파충류라는 뜻이기도 합니다. 사우르스 외에 돈이라는 것도 많이 붙는데 이는 그리스어로 이빨을 뜻하는 오돈(odon)이 변해서 된 것으로 공룡의 날카롭고 커다란 이빨과 관계 있습니다. 맹금류를 뜻하는 랩터가 붙는 것도 있습니다.
학문 /
생물·생명
23.04.13
0
0
왜 차가운 물이 뜨거운 물보다 빨리 얼까요??
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.질문을 잘못 적으신건지 잘못 알고 있는 것인지 모르겠지만 뜨거운 물이 차가운 물 보다 빨리 업니다. 이는 음펨바 효과라고 하여 왜 그런지 명확한 답을 찾지 못한 현상입니다.
학문 /
지구과학·천문우주
23.04.13
0
0
우리나라에서는 콘크리트로 집 짓는게 일반적인데 왜 그런걸까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.오랫동안 해왔던 익숙한 방식이고 튼튼하다고 생각해서 철근콘크리트 구조의 집을 많이 짓는다고 생각합니다. 외국에서는 집을 건축할 때 철근콘크리트 외에도 철골, 경량철골, 목구조 등 다양한 구조를 많이 사용하고 있습니다. 특히 목구조로 주택을 짓는 경우가 많습니다. 이는 그동안 자리잡힌 고정관념에 크게 작용하는 것 같습니다. 철근콘크리트 구조가 튼튼하다고 생각하는데 맞긴 합니다. 하지만 주택은 굳이 철근콘크리트 구조로 지을 필요가 없습니다. 주택은 튼튼한 것도 중요하지만 단열도 중요합니다. 단열은 철근콘크리트 보다는 나무가 더 뛰어납니다. 콘크리트 벽, 지붕에 단열재를 부착하더라도 빈틈이 생기기 쉽기 때문에 해당 부위에서 결로가 잘 발생합니다. 그 상태로 관리가 잘 되지 않으면 곰팡이 발생으로 이어질 수 있습니다. 곰팡이가 발생하면 제거가 매우 어렵고 재발생하기 쉬워집니다. 요즘은 패시브 하우스라고 하여 단열의 빈틈을 보완하고 친환경 에너지를 적극 활용하는 건축이 늘고 있는데 그때에도 철근콘크리트 보다는 목구조가 더욱 유리합니다. 철골구조 또한 단열에 취약합니다. 환경의 영향을 적게 받는 나라에서는 철골구조 주택도 많이 건축하지만 우리나라에서는 비용을 낮추려고 경량철골구조 정도는 건축하지만 일반철골구조는 잘 하지 않습니다. 이 부분(비용)은 뒤에 다시 얘기하겠습니다.많은 사람들이 목구조는 화재에 취약하다고 생각합니다. 이 또한 맞기는 합니다. 하지만 목구조도 화재에 대비한 기술이 많이 발달했습니다. 목재를 내화처리할 수 있고, 구조체 사이에 내화성능을 갖춘 단열재를 충진하여 화재로부터 취약했던 부분을 많이 보완하고 있습니다. 큰 화재라면 어떤 구조라도 취약할 수 밖에 없습니다. 오히려 화재진압이 빨리 이루어졌을 때 목구조가 보수하기 좋습니다. 해당 부위를 철거하고 같은 사이즈의 부재로 교체하기 쉬운 편입니다. 철근콘크리트 구조는 열로 인하고 재료의 물성이 변하게 되는데 그때 구조체가 부풀어 터질 수도 있습니다. 그러면 해당 부위를 철거하기도 힘들 뿐더라 구조체를 다시 형성할 때도 일체화가 어렵습니다. 철골구조일 경우 철골 자체가 열에 매우 취약하기 때문에 변형이 쉽고, 교체 또한 어렵습니다. 그런 점에서 화재진압 후 목구조가 유리합니다. 다시 구조가 튼튼하다는 인식을 거론하겠습니다. 재료의 강도를 생각하면 철근콘크리트나 철골이 강하기 때문에 집에 튼튼할 것이라는 인식이 강하게 자리잡고 있습니다. 앞에서도 얘기했지만 그 말은 맞지만 주택 정도 규모에서는 필요 이상입니다. 오히려 지진에 있어서는 목구조가 더 성능이 좋습니다. 지진처럼 상하좌우로 흔들리며 작용하는 하중에는 목구조가 더 유연하게 대응하며 잘 버텨낼 수 있습니다. 일본 같은 지진이 많이 발생하는 나라에서 튼튼하고 지진에 잘 대처하는 집을 원하는데 목구조를 많이 선택하는 것은 충분히 튼튼하면서 지진에 잘 대응할 수 있는 구조였기 때문입니다. 그래서 우리나라 법규상 구조안전의 학인 대상 건축물은 기본적으로 지상2층 이상인 반면 목구조는 지상3층 이상입니다. 그런 부분에서도 구조적 안전성을 추측할 수 있습니다. 건축 비용은 목구조가 비교적 저렴합니다. 구조체를 만들 자재 제작이 다른 구조 보다 쉬운 편이고, 현장에서 시공하는 것 또한 쉬운 편입니다. 작업 오류에도 대처하기 쉬운 편입니다. 그렇다는 것은 시공 기간도 단축할 수 있다는 것입니다. 시공기간이 줄고, 인부수가 줄어들면 공사비용을 많이 아낄 수 있습니다. 재료의 단가 또한 다른 구조의 재료에 비해서 저렴한 편입니다. 목재도 대부분 수입산이기 때문에 비싸질 수 있고, 충분히 건조가 잘 된 고품질의 목재는 비쌉니다. 그럼에도 다른 구조와 비교하면 싼 편입니다. 몇 가지 예시만 들어도 목구조가 장점이 많고 합리적인 구조입니다. 물론 여러가지 단점도 있습니다. 그런 부분을 계속 보완하고 있으며, 다른 구조 역시 각각의 단점들이 많이 있어서 계속 보완하고 있습니다. 단점만을 생각하면 어떤 구조든 선택하기 어렵습니다. 결정적으로 건축주의 인식을 바꾸기 힘들고, 우리나라에서는 목구조 기술자가 다른 구조체 기술자에 비해 적은 편입니다. 저도 건축 설계 실무를 약 14년 정도 할 동안 목구조 건축물은 한 건 했습니다. 작은 주택이었고, 건축주가 목구조 시공 전문업체와 계약한 후 왔기 때문에 하게 된 것입니다. 그만큼 목구조 주택을 하려는 건축주가 적습니다. 점차 늘고는 있지만 여전히 시공사는 기존에 많이 하던 (시공사가 익숙한) 철근콘크리트 구조를 하도록 유도하고 있기에 목구조 주택이 시공되는 것을 보기 힘듭니다. 개인적으로 아주 큰 규모의 주택이 아니라면 목구조로 시공하는 것이 매우 합리적이라고 생각합니다. 항상 추천은 해보지만 받아들이는 건축주는 없었습니다. 인식이 많이 바뀌길 바라고 있습니다.
학문 /
토목공학
23.04.13
0
0
100
101
102
103
104
105
106
107
108