안녕하세요. 옥성민 전문가입니다.
Q. 우유팩 먹으려고 여는 부분은 접착제로 붙이는 건가요??
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.우유팩의 입구 부분은 접착제로 붙이는 것이 아니라 '열접착'이라는 방식으로 봉합됩니다.열접착은 플라스틱 필름 자체를 가열하여 녹인 뒤 압착시켜 밀봉하는 방법입니다. 우유팩은 폴리에틸렌 등의 플라스틱 소재로 만들어지는데, 입구 부분을 가열롤러로 가열하고 압착하면 플라스틱 필름 자체가 녹아서 붙게 됩니다.이렇게 열접착된 부분은 뜯을 때 플라스틱 필름이 서로 박리되면서 벌어지는 구조입니다. 접착제를 사용하지 않아 위생적이며, 열에 의해 필름 자체가 융착되므로 밀봉력이 좋다는 장점이 있습니다.따라서 우유팩 입구는 접착제가 아닌 열접착 기술로 제작되어 개봉이 용이하고 납땜 없이 위생적인 구조를 가지고 있습니다.
Q. 반도체의 황의 법칙에 대해서 알려주세요
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.황의 법칙(Moore's Law)은 반도체 집적회로의 성능이 약 24개월마다 두 배로 향상된다는 것을 설명하는 경험적 법칙입니다. 1965년 인텔의 공동 설립자인 고든 무어가 처음 제안했는데요, 그는 집적회로 상의 트랜지스터 개수가 매년 약 2배씩 증가할 것이라고 예측했습니다. 이후 약 2년마다 2배로 수정되었지만 그 기본 원리는 유지되고 있습니다.이 법칙은 반도체 업계에서 로드맵 작성과 신제품 개발 주기를 결정하는 중요한 가이드라인이 되었습니다. 하지만 최근에는 물리적 한계에 다다르면서 황의 법칙이 한계에 부딪힐 것이라는 전망도 있습니다.요컨대 황의 법칙은 반도체 기술의 지속적인 성장 추세를 설명하는 개념으로, 우리나라가 반도체 강국이 될 수 있었던 원동력 중 하나라고 볼 수 있습니다.
Q. 봄에 왜 영동지역에 주로 폭설이 내리는 건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.영동지역에서 봄철 폭설이 자주 발생하는 이유는 지리적, 기후적 특성 때문입니다. 1. 태백산맥의 영향영동지역은 태백산맥을 등지고 있어 북서계절풍의 습기를 받아들이기 쉽습니다. 북서풍이 산맥을 타고 올라가면서 상승기류가 생기고, 이로 인해 공기가 냉각되어 구름과 눈구름이 발달하게 됩니다.2. 동해의 영향영동지역은 동해바다와 인접해 있어 해상에서 발달한 저기압의 영향을 많이 받습니다. 봄철 저기압의 이동경로에 영동지역이 자주 포함되면서 다량의 눈구름을 동반하게 되는 것입니다.3. 기온차내륙지방보다 해안가 영동지역이 상대적으로 기온이 낮아 눈구름 발달에 유리한 환경을 조성합니다. 산맥과 해양의 영향으로 생긴 기온차로 인해 대설 현상이 빈번히 일어납니다.따라서 태백산맥, 동해, 기온차 등의 복합적인 지리적, 기후적 요인이 맞물려 영동지역에 봄철 폭설을 자주 유발하는 것입니다.
Q. 모래의 이산화규소를 어떤과정으로 반도체 잉곳으로 만드는건가요?
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.모래의 이산화규소를 초고순도 반도체 웨이퍼로 만드는 과정은 다음과 같습니다:1. 모래 선별 및 정제- 높은 순도의 규사(SiO2 99% 이상)를 선별- 물리적, 화학적 처리를 통해 불순물 제거2. 환원 반응- 정제된 규사를 탄소 환원제와 높은 온도(1800°C 이상)에서 반응시켜 고순도 실리콘 생성- SiO2 + 2C → Si + 2CO3. 다결정 실리콘 잉곳 성장- 고순도 실리콘을 용융시킨 후 천천히 냉각하여 단결정화4. 웨이퍼 절단- 다결정 실리콘 잉곳을 얇은 원판 모양의 웨이퍼로 정밀 절단5. 웨이퍼 연마 및 세정- 기계적 연마와 화학적 세정을 통해 웨이퍼 표면 평탄화 및 불순물 제거6. 에피텍셜 성장 - 초고진공에서 단결정 실리콘 원자층을 웨이퍼 표면에 에피텍셜 증착이렇게 복잡한 정제와 결정화 과정을 거쳐 불순물 농도가 1ppb(10억분의 1) 이하인 고순도 반도체 웨이퍼를 만듭니다.
Q. 북한의 핵무기 발전정도를 알고 싶습니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.북한의 핵 수준은 공식적으로 확인된바 없으나, 지속적으로 핵 실험을 진행하고 있고 그 여파가 계속 측정되고 있습니다. 핵무기 자체는 그리 어려운 기술이 아니라 현재 개발된 것으로 보이나, 핵 탄두를 실고 멀리보내는 미사일 기술은 아직 거리나 정확도가 지구 반대편 까지 가기에는 부족하다고 보여집니다. 하지만 최근의 러시아의 원조로 많은 기술을 받은것이 예상되고 있으며, 북한은 계속해서 핵무기를 개발하는데 몰두할 것입니다.