안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학
Q. 로켓에서 나오는 유해물질은 어떻게 감축할 수 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.로켓 발사는 우리 21세기 세계에서 빼놓을 수 없는 부분입니다. 그러나 이러한 로켓의 배기가 기후 변화를 가속시키는 데 어떻게 영향을 미치는지 알아보겠습니다.연료 대체: 일부 스타트업은 RP-1 대신 폐플라스틱이나 바이오매스에서 만든 지속 가능한 대안을 실험하고 있습니다. 이러한 대체 연료는 환경에 미치는 영향을 줄이고자 합니다.효율적인 엔진 설계: 로켓 엔진의 효율을 높이는 연구가 진행 중입니다. 더 효율적인 연소 과정과 더 적은 배기를 위해 엔진 설계를 최적화합니다.재사용 가능한 로켓: 일회용 로켓 대신 재사용 가능한 로켓을 개발하고 사용하는 것이 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있는 방법입니다. 재사용 가능한 로켓은 연료 소비량을 줄이고, 배기량을 감소시킵니다.환경 친화적인 발사장소: 발사장소를 환경 친화적으로 선택하는 것도 중요합니다. 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 적절한 지역을 선택해야 합니다.이러한 노력을 통해 로켓 발사의 환경 영향을 최소화하고 지속 가능한 우주 탐사를 추구할 수 있습니다.
화학
Q. 종이컵이나 컵라면 내부는 무엇으로 처리된건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.종이컵은 사실 플라스틱컵입니다. 일회용 종이컵 안쪽에는 반들반들하게 코팅이 되어 있는데요. 안쪽에 물이 스며들지 않도록 폴리에틸렌 (PE)로 코팅이 되어 있습니다. 존재하지 않는 이미지입니다. 사실 종이컵은 “종이 플라스틱” 컵이라고 하는게 좋을 것 같습니다. 바깥쪽은 일반적인 종이이지만, 내부에 물이 접촉하는 부분은 모두 플라스틱의 일종인 PE이기 때문이죠. 차가운 음료를 먹는 것은 괜찮지만 높은 온도의 음료나 전자레인지에 넣고 돌리는 경우 환경호르몬이나 미세플라스틱에 노출될 수 있습니다. 폴리에틸렌 자체의 녹는점은 굉장히 높기 때문에 뜨거운 커피에 의해 녹지는 않습니다. 또한 폴리에틸렌은 플라스틱 중에서도 가장 안전한 종류 중에 하나이긴 합니다. 다만 미세 플라스틱의 위험에선 안전하지는 않습니다. 환경을 위해서, 몸을 위해서 텀블러를 들고 다니는 습관을 꼭 만들어야겠습니다. 8시간 업무를 하면서 5개 정도의 종이컵을 사용하여 물을 마시는데, 반성하고 있습니다.
화학
Q. 제로음료를 마시면 쓴맛이 납니다 이상한건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.제로음료를 마시면 쓴맛이 나는 것은 인공 감미료 때문입니다. 제로음료는 설탕 대신 인공 감미료를 사용하여 달콤함을 유지하면서도, 제로 칼로리로 만들어졌기 때문에 씁쓸한 맛이 나타납니다. 인공 감미료는 단맛 수용체에만 결합하지 않고, 일부 사람들은 쓴맛 수용체에도 반응할 수 있습니다. 따라서 제로음료의 맛은 개인의 유전적 차이에 따라 다양하게 느껴질 수 있습니다.
화학
Q. 1억도가 넘는 온도 측정은 어떻게 하는것인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.1억도를 넘는 초고온 플라즈마의 온도를 측정하는 방법은 다양합니다. 플라즈마는 빛, 자기장, 입자 속도 등을 통해 내부 상태를 드러냅니다. 여기서는 주로 두 가지 기술을 소개하겠습니다.자기장 측정: 플라즈마 주변에 여러 종류의 전자석을 설치하여 자기장 정보를 수집합니다. 내부 자기장의 세기 변화로 주변 전자석에 각각 다른 값의 전류가 흐르게 됩니다. 이를 통해 플라즈마의 상태를 유추할 수 있습니다.빛 측정: 플라즈마는 다양한 파장의 빛을 방출합니다.특히 산란된 빛의 스펙트럼을 분석하여 전자의 온도와 밀도를 측정하는 방법이 있습니다. 이를 위해 톰슨 산란레이저 광학계와 같은 장치를 사용합니다.이러한 진단 기술을 통해 플라즈마의 상태를 이해하고 제어하는 것이 핵융합발전에 필수적입니다. 상용핵융합로에서는 더 높은 온도와 환경에서도 정확한 측정을 위해 더 많은 연구와 기술 개발이 필요합니다.
토목공학
Q. 다른나라 침공할때 육지와 바다중 어느곳이 더 침공이 어렵나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.아래에서 육지와 바다의 침공 가능성에 대해 알아보겠습니다.육지 침공: 장점으로 육지는 인프라가 발달되어 있어 군대를 이동시키고 지원할 수 있습니다. 병력과 무기를 숨길 수 있는 지형적 장점이 있습니다. 도시, 공장, 기지 등의 중요한 목표물이 육지에 위치해 있을 수 있습니다. 단점으로 적군은 육지에서 방어를 구축하고 대응할 수 있습니다. 지형적인 장애물이 침공을 어렵게 만들 수 있습니다. 육지에서의 군사 작전은 예측 가능하고 느리게 진행될 수 있습니다.바다 침공: 장점으로 빠르게 이동할 수 있습니다. 적군의 방어를 우회하고 뒤로 돌아갈 수 있습니다. 높은 기동성을 가지고 있습니다. 단점으로 해상 상황은 불안정하며 날씨, 파도, 유류 등의 요소가 영향을 미칩니다. 육지에서의 지원이 제한됩니다. 적군의 해상 방어 시설과 함대가 있을 수 있습니다.결론적으로, 육지와 바다는 각각 장단점이 있으며 상황에 따라 침공 전략을 결정해야 합니다. 또한 군사 작전은 다양한 요소를 고려하여 계획되어야 합니다.
전기·전자
Q. LTPO LTPS 차이가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide)와 LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)는 모두 디스플레이 기술에서 사용되는 TFT (Thin Film Transistor)의 종류입니다. 이 두 기술의 차이를 간단히 설명해드리겠습니다.LTPS: LTPS는 디스플레이의 기본 단위인 픽셀을 컨트롤하는 전원 스위치인 TFT입니다. LTPS는 다결정 실리콘으로 구성되어 있으며, 고해상도 디스플레이나 미세한 전류 컨트롤이 필요한 OLED 패널에서 주로 사용됩니다. LTPS는 전하 이동도가 높고 안정성이 좋은 장점을 가지고 있습니다.LTPO: LTPO는 LTPS의 장점과 TFT 균일성이 좋고 전류 누설이 적은 옥사이드 (산화물) TFT의 장점을 결합한 기술입니다. LTPO는 픽셀에 LTPS와 옥사이드를 동시에 배치하여 설계됩니다. 이 기술은 모바일 기기의 전력 소모를 줄여주는 역할을 합니다.요약하자면, LTPS는 빠르고 비싸지만 부분적으로 불균일한 전자 이동도를 가지며, LTPO는 속도와 공정비용을 균형있게 조절하여 대형 OLED 패널에 적용되는 기술입니다.
기계공학
Q. 음주운전 방지 장치는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.음주운전 방지장치는 차량에서 음주 상태의 운전을 막기 위해 설치되는 장치입니다. 이 장치는 다음과 같은 원리로 작동합니다.알코올 감지 센서: 음주운전 방지장치에는 차량 내부에 설치된 알코올 감지 센서가 있습니다.운전자가 시동을 걸기 전에 호흡을 센서로 불어넣습니다.알코올 검출 여부 확인: 센서는 운전자의 호흡에서 알코올 농도를 측정합니다. 알코올이 검출되지 않은 경우에만 차량 시동이 걸립니다.운전면허 조건: 상습 음주운전자는 음주운전 방지장치 부착 조건부 운전면허를 받아야 합니다. 이 조건부 운전면허를 받은 운전자는 음주운전 방지장치를 설치하고, 시ㆍ도경찰청에 등록해야 합니다.이렇게 설치된 음주운전 방지장치는 음주 상태에서 차량을 운전하려는 시도가 있을 때 시동을 막아줍니다. 이를 통해 음주운전 사고를 예방하고 도로 안전을 높이는 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구밖의 우주의 온도는 대략 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주의 온도는 매우 다양한 범위를 가지고 있습니다. 일반적으로 우주 공간은 비어 있고 공기가 없다고 가정하며, 이는 평균 온도가 -270.45°C (또는 2.7K)임을 의미합니다. 이 온도는 흑체 온도 또는 플랑크 평형 온도로 알려져 있으며, 우주에서 도달할 수 있는 가장 낮은 온도입니다.그러나 우주에는 온도가 10°C를 초과할 수 있는 지역도 있습니다. 예를 들어, 은하, 블랙홀, 별의 중심과 같이 더 뜨거운 지역이 많이 있습니다. 이는 자외선과 적외선의 형태로 많은 양의 에너지가 방출되기 때문입니다. 또한 이 온도는 지구로부터의 거리에 따라 달라집니다. 달 위나 근처의 온도는 약간 더 높아 -0°C에 이릅니다. 궁극적으로, 공간의 온도는 -270.45°C에서 10°C까지 위치에 따라 크게 달라집니다.
기계공학
Q. 현재 로봇 기술은 어느정도 발전했고 어느분야에 사용되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.로봇 기술은 현재 빠르게 발전하고 있으며 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 아래는 로봇 기술의 현재 상태와 주요 응용 분야에 대한 정보입니다.산업 자동화: 제조업, 물류, 창고 등에서 로봇이 사용됩니다. 조립, 운반, 검사, 용접, 도색 등의 작업을 자동화합니다. 로봇은 생산성 향상과 인력 부족 문제를 해결하는 데 큰 역할을 합니다.의료 분야: 로봇은 수술, 진단, 재활, 의료 영상 등에서 사용됩니다. 정밀한 수술을 수행하거나 의사와 간호사를 보조합니다.농업 및 농업 자동화: 로봇은 작물 수확, 식물 관리, 농작업 등에 활용됩니다. 농업 생산성을 향상시키고 농부의 노동 부담을 줄입니다.서비스 및 공공 분야: 로봇은 청소, 보안, 음식 배달, 공항 안내, 환자 돌봄 등 다양한 서비스 분야에서 사용됩니다. 자율 주행차, 드론도 이에 포함됩니다.인공지능과 로봇의 융합: 로봇은 인공지능 기술과 결합하여 더 지능적으로 작동합니다. 자율 주행차, 음성 비서, 스마트 홈 기기 등이 이에 해당합니다.2023년 세계 로봇 보고서에 따르면 로봇 사용은 역대 최고 수준에 이르며, 다양한 산업에서 로봇을 적극적으로 도입하고 있습니다. 미래에는 인간과 로봇이 협력하여 더욱 효율적으로 일하는 시대가 기대됩니다.
전기·전자
Q. 드론의 발전이 대단하다고 생각하는데 작동방식이 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.드론은 무인 항공기로, 기체에 사람이 타지 않고 지상에서 무선 전파 유도에 의해 원격 조정이나 사전에 입력된 프로그램에 따라 비행이 가능한 기체입니다. 드론은 다양한 종류와 작동 방식을 가지고 있습니다.고정익형 (Fixed-Wing): 추력 및 양력 발생장치가 분리되어 전진 방향으로 가속을 얻으면 고정된 날개에서 양력을 발생하여 비행합니다.회전익형 (Rotorcraft): 프로펠러의 회전에 의해 양력을 발생하여 비행합니다.프로펠러 회전의 반작용에 의해 본체가 프로펠러가 회전하는 반대 방향으로 회전하는 문제점이 발생합니다. 드론은 앞 뒤 프로펠러의 회전을 반대로 하여 프로펠러 회전에 의해 발생하는 반작용을 상쇄시킵니다.혼합형 (Hybrid):회전 날개를 기울일 수 있도록 고안되었습니다. 수직 상태에서는 회전익의 헬기처럼 수직 이착륙이 가능하며, 수평 상태에서는 고정익처럼 고속으로 비행할 수 있습니다.드론은 카메라를 장착하여 다양한 각도의 생동감 있는 영상을 촬영하고 방송, 산업, 개인의 취미 활동 등에 활용되며, 현재 많은 관심을 받고 있습니다.