안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학
Q. 태양광을 이용한 광화학 반응 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.태양광을 이용한 광화학 반응은 수소 생산에 효율적으로 활용될 수 있습니다. 대표적인 방법은 태양광 전기분해와 태양열화학 수소 생산입니다.태양광 전기분해는 태양광 패널을 통해 전기를 생성하고, 이 전기로 물을 전기분해하여 수소를 생산합니다. 이는 친환경적이며 지속 가능한 방법으로, 물을 수소와 산소로 분리하는 전해조를 사용합니다.태양열화학 수소 생산은 태양열을 이용해 물을 분해하여 수소를 생산하는 방법입니다. MIT의 STCH 시스템은 태양열의 40%를 활용하여 효율성을 높이고 있습니다.
화학
Q. 염이 수용액에 녹을 때 물과의 반응성 질문
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.물보다 약산이나 약염기는 물과 반응하지 않는 이유는 반응의 평형이 물 쪽으로 기울기 때문입니다. 약산의 짝염기는 강염기이므로 물과 반응하여 수산화 이온(OH⁻)을 생성하지만, 이때 생성된 약산은 물보다 산성이 약해 다시 해리되지 않습니다. 즉, 반응이 일어나도 생성물의 해리도가 낮아 실질적으로 반응이 진행되지 않는 것처럼 보입니다. 이는 산-염기 반응이 상대적 강도에 따라 결정되기 때문입니다.
화학
Q. 미세한 가루가 폭발하는 분진 폭발의 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.분진 폭발은 공기 중에 부유하는 미세한 가연성 분진이 불꽃이나 점화원에 의해 발화하면서 발생합니다. 이 과정은 연소의 3요소인 산소, 점화원, 연료가 모두 필요합니다. 분진이 공기 중에 충분히 퍼져 있고, 제한된 공간에서 압력이 축적되면, 점화원이 분진 입자 표면의 온도를 상승시켜 열분해가 일어납니다. 이로 인해 가연성 가스가 방출되고, 공기와 혼합되어 발화되면서 화염이 전파되고 압력이 급격히 증가하여 폭발이 발생합니다.
화학
Q. 땅에서 생성되는 화학적 반응도 있나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.우리가 살아가는 땅속에서도 다양한 화학 반응이 발생합니다. 예를 들어, 지구 깊은 곳에 존재하는 미생물들은 화학 반응을 통해 에너지를 얻습니다. 이들은 암석에 포함된 우라늄의 방사선으로 인해 생성된 과산화수소와 황화물을 이용해 에너지를 생산합니다. 이러한 반응은 산소 없이도 가능하며, 미생물들이 극한 환경에서 생존할 수 있게 합니다.
화학
Q. 얇은데 따뜻한 이불은 그 소재가 뭘까요??
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.얇으면서도 따뜻한 겨울 이불을 찾고 계신다면, 구스다울(거위털)이나 덕다운(오리털) 소재를 고려해 보세요. 이 두 소재는 가볍고 보온성이 뛰어나며 통기성이 좋아 답답하지 않습니다. 또한 극세사 이불도 좋은 선택입니다. 극세사는 매우 얇은 실로 만들어져 부드럽고 열 저장률이 높아 따뜻함을 유지합니다. 텐셀이나 모달도 흡습성과 통기성이 뛰어나며 부드러운 촉감을 제공합니다.
화학
Q. 해수의 순환이 저위도의 남는 에너지를 고위도로 보내진다고 하는데 어떤 원리에서 그런가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.해수의 순환은 지구의 에너지 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 저위도 지역에서는 태양으로부터 많은 에너지를 받아 열이 축적되지만, 고위도 지역에서는 에너지가 적게 들어오기 때문에 상대적으로 에너지가 부족합니다. 이 차이를 해수의 순환이 해결합니다. 해수의 순환은 표층 해류 순환으로 주로 바람에 의해 움직이는 해류로, 저위도 지역에서 따뜻한 물을 고위도 지역으로 운반합니다.둘째로, 심층 해류 순환으로 온도와 염도 차이에 의해 발생하는 밀도 차이로 인해 해수가 순환합니다. 이 과정은 열염순환(thermohaline circulation)이라고도 불립니다. 이러한 해수의 순환을 통해 저위도의 과잉 에너지가 고위도로 이동하게 되어, 지구 전체의 에너지 균형을 맞추는 데 큰 기여를 합니다. 해양의 순환 덕분에 각 지역의 기후가 조절되고, 에너지 불균형이 해소될 수 있습니다.
화학
Q. 주기율표에서 18족원소는 반응을 참여하지 않는다고 하는데 왜그런지, 어떤 특징이 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.18족 원소, 즉 비활성 기체는 주기율표에서 가장 오른쪽에 위치하며, 화학 반응에 참여하지 않는 이유는 이들의 전자 배치가 완전하게 채워져 있기 때문입니다. 이들은 외부에서 전자를 얻거나 잃으려 하지 않으며, 따라서 안정한 상태를 유지합니다.
화학
Q. LNG 선은 무엇을 위한 배인지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.LNG선은 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하기 위해 설계된 선박입니다. LNG는 메탄이 주성분인 천연가스를 -162도에서 액화하여 부피를 600분의 1로 줄인 형태로, 이를 통해 운송 효율성을 높입니다. LNG선은 환경 규제가 강화됨에 따라 탄소 배출을 줄일 수 있는 대안으로 주목받고 있으며, 특히 해상에서의 친환경 연료 사용이 증가하고 있습니다.
화학
Q. 물을 전기분해하면 양극에 생기는 기체의 종류는 무엇이고, 생성되는 부피비는 얼마인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.물을 전기분해하면 (+)극에서는 수소기체가 생성되고, (-)극에서는 산소기체가 생성됩니다.이때 생성되는 기체의 부피비는 2:1로, 즉 2부피의 수소(H₂)가 생성될 때 1부피의 산소(O₂)가 발생합니다. 이는 물의 화학식 H2O에 기반한 반응식 2H2O→2H2+O2에서 유도됩니다.
화학
Q. 광합성 속도를 어떻게 측정할수 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.광합성 속도는 여러 방법으로 측정할 수 있습니다.첫째, 광합성 과정에서 생성되는 산소의 양을 측정하여 광합성 속도를 추정할 수 있습니다.둘째, 이산화탄소의 농도 변화를 통해 광합성 속도를 계산할 수 있습니다. CO2 농도가 고정된 상태에서 변화를 관찰합니다.셋째, 특정 환경에서의 빛의 세기와 CO2 농도를 고려하여 엽 광합성 속도를 계산하는 모델링 기법을 사용할 수 있습니다.