안녕하세요. 전문가 김찬우 입니다.
환경·에너지
Q. 신재생에너지발전방식이 다른 발전방식 보다 부족한 이유
안녕하세요 전문가 김찬우 입니다. 신재생에너지의 한계 특히나 고전적인 발전방식인 화력이나 원자력과 비교했을 때 지금은 기술적으로 뒤떨어지는 것이 없습니다. 과거에는 풍력 태양 수력 발전을 예로 들면 수력발전만 주로 사용하였습니다. 대량의 전력을 생산할 수 있었기 때문입니다. 왜냐하면 조절을 할 수 있었기 때문입니다. 하지만 풍력과 태양광 발전의 경우 투자 설비 대비 효율이 좋지 않았기 때문입니다. 하지만 현재는 기술이 발전하여 특히나 태양광 발전의 경우는 태양광을 집광하는 패널의 성능이 과거보다 배이상 좋아져서 하루에 일정시간만 햇빛을 받아 발전을 할 수 밖에 없고 흐린날에는 발전량이 적다는 단점이 있지만 어디서든 설치할 수 있으며 태양광패널 / 인버터 / 배터리 만 있으면 어디서든 발전을 할 수 있기 때문에 독일같은 경우는 태양광 발전이 전체 발전량의 20%를 차지하고 있습니다.국내의 경우 화석연료(화력/천연가스) 발전이 60% 원자력 30% 친화경발전 10% 비율인데 전세계적 흐름이 신재생어너지를 활용하여 만든 제품만 수입해주는 추세로 가고 있기 때문에 우리나라도 국가적인 예산과 정책을 만들어 화석연료 발전소의 가동을 멈추고 친환경발전의 비중을 절반이상으로 높이기위해 수십조의 시설투자각 필요한 현실입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 추가로 문의 주십시요~! 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
환경·에너지
Q. 음식물 쓰레기 처리가 궁금 합니다 다른 동물들의 먹이로 재사용 되는지 궁금 합니다
안녕하세요 전문가 김찬우 입니다. 네 실제로 가정에서 나오는 음식물쓰레기들은 땅에 묻지 않고 음식물 쓰레기를 전문적으로 사료로 변경하는 시설로 넘어가서 애완동물의 사료나 농장 동물들의 사료로 만들어 집니다. 처리하지 않고 단순히 땅에 묻게되면 토양과 해양을 오염시키기 때문에 반드시 재처리 시설로 가서 오수가 정화되듯이 음식물 쓰레기도 걸러지고 열처리 된다음 사료나 비료로 만들어집니다.실제로 여쭤보신데로 인간이 먹고 남은 음식의 경우 염분이 높아 애완동물의 사료로 사용되기엔 품질이 좋지 않다고 합니다. 그리고 화학적 생물학적으로 변질이 된 상태이기 때문에 사료로 사용되는 것은 극히 드물고 거의 퇴비가 되거나 아니면 그냥 일반쓰레기로 구분하여 처리하기도 합니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 추가로 문의 주십시요~! 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)
재료공학
Q. 재료공학과 관련해서 금속 재료와 복합 재료의 특성과 이를 선택할 때 고려해야 할 주요 요소들에 대해 설명해 주실 수 있나요?
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다. 질문의 범위가 넓어서 최대한 요약적으로 답변 드리겠습니다. 아마 내용을 아시고 질문을 하신것 같지만 재료의 종류를 선택할 땐 사용 목적에 맞춰서 고르게 됩니다. 우선순위를 정하게 되겠지만 선박의 경우는 물과 접촉했을 때 부식에 대한 저항, 그리고 물에 떠야하므로 부력, 내부로 수분이 침투되지 않는 용접 등을 고려하게 됩니다. 자동차의 경우는 빠르게 움직이기 위한 가벼움, 충격을 받았을 때 충격을 흡수할 수 있는재료 등을 고려 하게 될 것입니다. 비행기의 경우는 빠른속도로 움직여도 부숴지지 않는 강도, 공중으로 뜨기위한 양역을 만들 수 있는구조, 지상보다 높은 곳에서 받게되는 태양방사선 차폐 등 여러가지를 고려해서 제작하게 됩니다.너무 많은 경우가 있으므로 제조사는 과거의 데이터 현장의 상황 등을 고려하여 디자인 하고 제품을 만듭니다. 수명예측 역시도 현실의 상황을 고려하여 진행하게 됩니다. 제가 근무하는 한국의류시험연구원에서는 자동차의 재료에 대한 신뢰성 시험을 진행하고 있는데 이를 예로 들어드리겠습니다. 자동차의 경우 극지방과 적도지방에서 사용될 수 있습니다. 그래서 재료를 가속환경실험장비로 온도를 고온에서 저온으로 이동시키고 동시에 습도도 변화를 시키며 거기에 더해 아침에 해가지고 뜨는 것을 묘사하기 위한 자외선 도 조사하여 환경을 가속하여 신뢰성 평가를 하고 있습니다. 온도 습도 자외선 을 따로 평가하는 것이 아니라 하나의 장비에서 처리를 하는데 이를 사이클 화 하여 지역에 맞는 조건을 제조사에서 지정해주는데 여기에 맞춰 평가를 합니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
재료공학
Q. 속도전 된 AI 개발 풍요일까요? 새로운 문제일까요?
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다.저는 개인적으로 인공지능의 발달은 과거 근대화시기 산업혁명에 비교합니다. 과학기술의 발달로 산업혁명이 일어나 인류의 삶은 크게 변화하였습니다. 가내수공업에서 공장을 통해 대량생산을 하게 되었고 이런 과정에서 생산된 물건을 통한 부의 축적, 그리고 이러한 물건을 옮기기 위한 기차와 같은 운송수단의 발달로 삶의 형태는 과거와 180 도 달라졌습니다.인공지능의 발달도 이러한 산업혁명에 비교할 만큼 변화가 발생할 것으로 생각됩니다. 데이터분석뿐 아니라 자료의 제작, 내용의 검토 뿐 아니라 가전기기, 산업용 기기 등에도 적용이 되며 인간이 해오던 분야를 대체해 줄것이기 때문입니다. 산업혁명이 일어나기 전 공장 노동자들을 폭동을 일으켰습니다. 우리의 일자리가 빼앗겨 인류가 멸망할 것이라 주장하였습니다. 하지만 없어진 일자리는 분명히 존재하였지만 더 많은 일자리가 생성되어 결과적으로 인류를 발전을 하였습니다.인공지능의 발달도 저는 긍정적으로 보는 편이라 위의 산업혁명처럼 사라지는 일자리보다 생성되는 일자리가 더 많은 것으로 생각됩니다. 하지만 걱정되는 부분은 인류가 인공지능에게 학습을 시키고 인공지능을 활용하다 보면 인간으로써의 교육과 지능 발달은 학습을 통해 진행되는데 이러한 부분조차 인공지능에게 위탁을 하면 인류자체가 멍청해지고 결론적으론 인공지능에게 지배받는 세상이 올 것 같다는 생각이 들기도 합니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
재료공학
Q. 투명 플라스틱과 불투명 플라스틱은 어떻게 만들어지는 것인가요?
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다. 결론부터 말씀드리면 용도에 따라 플라스틱을 만들기 때문입니다. 내부에 어떤 물질이 들어있는지 확인을 해야 할 필요가 있는 식음료의 경우 변질 여부를 눈으로 볼 수 있어야 하기 때문에 투명색으로 만듭니다. 생수병이 대표적입니다. 반대로 내부를 확인할 필요가 없고 오래 보관을 해야하거나 외부의 자외선이나 햇빛을 받았을 때 내부가 변질될 수 있는 재료의 경우는 플라스틱에 염료를 가해 색깔을 입히거나 필름 등을 붙여 불투명하게 제작을 하게 됩니다그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
환경·에너지
Q. 기존 원전 발전용량부터 탈원전을 하던 때와 다시 원전을 추가하는 추세의 발전용량 이런 추이는 어떻게 확인할수가 있을까요
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다. 우리나라의 전체 전력량중 어떤 에너지원을 사용하여 얼마나 많은 전력을 만드는지를 발전원별 에너지 발전량 이라고 합니다. 이러한 정보는 중요한 정보이지만 국가에서는 지표로써 법적으로 공개를 해야하므로 공개를 하고 누구나 열람을 할 수 있습니다. index. go.kr 이라는 e-나라지표 사이트에서 열람이 되십니다.https://www.index.go.kr/unity/potal/main/EachDtlPageDetail.do?idx_cd=1339이곳이며 "에너지원별 발전량 현황 " 인데 연도별로 쉽게 볼 수 있으며 다운로드도 가능하며 통계자료도 잘 나와있습니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
화학
Q. 머리카락 탈색은 어떤 원리로 하는 건가요? 왜 갈색이 되는 과정이 있을까요?
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다. 염색과 탈색을 알기 위해서는 머리카락에 대해서 먼저 알아야 합니다. 머리카락은 케라틴 이라는 단백질로 구성되어 있으며 멜라민 색소 라는 것을 가지고 있는데 이것이 머리카락의 색깔을 결정합니다. 이 멜라닌 색소는 머리카락의 가장 안쪽에 들어있는데 변경시켜 머리카락의 색상을 변경 시킵니다.염색이라는 것은 머리카락속에 있는 멜라닌색소를 파괴하여 원하는 염료를 넣는 과정입니다. 과산화수소로 염색을 한다는 이야기를 들어보신적이 있으실 겁니다. 이 과산화수소가 머리카락속의 멜라닌색소를 파괴합니다. 파괴된 곳에 원하는 염료를 넣어 색깔을 변경시키는 것 입니다탈색이라는 것은 이러한 과산화수소를 사용하여 멜라닌색소를 파괴시키는데 이 과산화수소의 농도를 아주 과하게 사용하게 됩니다. 그래서 멜라닌색소와 머리카락 자체의 색상자체를 전부 파괴시켜 흰색에 가깝게 만들어 버리는 것 입니다.염색약을 통해 갈색을 만들때 탈색을 해서 갈색을 입힐 수도 있지만 약한 과산화수소 농도만 잘 조절해도 자연스러운 갈색을 만들어지게 되는데 이는 멜라닌색소를 전부 파괴해서 색깔을 입히는 것이 아니라 멜라닌 색소의 일부를 파괴하면 갈색이 되는것 입니다. 전부파괴하는 것이 탈색이며 이렇게 되면 흰색이 됩니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
화학
Q. 주기율표 족이 세로줄 주기가 가로줄인 이유
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다. 주기율표는 원소가 가지고 있는 원자수에 따라 나열되어 있는 표인데 족과 주기로 구성되어 있습니다. 아시는데로 족은 가로 주기는 세로로 구성되어 있습니다. 원소가 가지고있는 원자수에 따라 숫자를 부여하는데 1부터 시작합니다. 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 원자번호가 커집니다.이러한 족은 1~18족까지 존재하고 주기는 1~7주기 까지 존재합니다. 같은 족이라고 하면 원소에 존재하는 원자 중 가장 바깥에 있는 원자(최외각 원자) 수가 같은 원소들 입니다.같은 주기라고 하면 최외각 전자수가 존재하는 곳을 전자껍질이라고 하는데 같은 전자 껍질을 가진 원소들 입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
환경·에너지
Q. 미세먼지와 황사는 어떻게 다른건가요?
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다. 미세먼지와 황사는 둘다 같이 쓰이지만 정의를 보면 구별이 됩니다. 미세먼지는 10 마이크로미터 이하의 공기중 부유물을 말합니다. 황사는 중국의 사막지대에서 불어오는 모래 바람을 뜻 합니다.그래서 황사 안에는 미세먼지 크기의 입자들을 포함하고 있습니다. 일반적으로 미세먼지라고 하면 황사를 뜻하는 게 아니라 한국에서 만들어지는 미세한 분진 등을 말하는데 주로 차량과 공장에서 나오는 질소산화물이 대표적인 것 입니다미세먼지는 매일 생성되지만 황사의 경우는 매일 생성되는 것이 아니라 중국의 사막지대에서 한반도 쪽으로 동풍이 주로 불어오는 봄철 3~5월에만 발생을 합니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
환경·에너지
Q. 지구상에서 석유와 석탄은 언제 생성이 된 것을 보고 있나요?
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다.석탄과 석유는 이름부터 화석에서 나온 고체와 액체 라는 이름으로 유사한 점을 보이지만 실제로 생성 방식부터 기간등 많은 차이를 보이고 있습니다. 둘다 수억년전 식물들이 죽어 퇴적되어 고온과 고압을 받아 여러조건이 잘 맞아떨어지게 되면 석탄이나 석유가 생성됩니다. 사실 석탄과 석유가 어떻게 만들어지는지에 대해서는 학계에서도 여러가지 설이 있으나 석탄의 경우는 식물 퇴적층에서 생성이 되고 석유는 바다의 생물 퇴적층에서 만들어지는 것으로 알려져 있습니다.그래서 보통 석유의 시추는 해양에서 하는 경우가 많고 석탄은 아시다시피 탄광에서 수행하게 됩니다.위에 말씀드린 단순히 식물이 죽고 바다생물이 죽어 석탄과 석유가 되는 것이 아니라 우연이라는 조건들이 겹쳐야 하는데 이 조건에는 산소와 접촉도 없어야 하며 주변 영향을 받지 않는 공간이여야 하고 석탄의 경우 지진등이 자주 발생하지 않는 안정된 지역이며 석유역시도 지진이나 화산 등의 영향을 쉽게 받지 않는 해저여야 합니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)