안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
Q. 수1 개념 이용해서 선정할 수 있는 화학관련 주제탐구 주제는 어떤게 있을까요?
화학공학 관련 주제로 선정해보자면 화학 반응 속도 및 촉매 연구, 에너지 저장 장치(2차 전지, 연료 전지) 개발, 폐기물 처리와 환경 보호, 나노소재 합성과 응용, 바이오연료 생산 기술, 신약 개발과 약물 전달 시스템, 플라스틱 재활용 및 생분해성 플라스틱 개발, 공정 시스템 최적화 및 모니터링, 탄소 포집 및 활용 기술, 등을 추천드립니다.
Q. 야광충에 생체 발광에 대한 화학 작용과 야광충으로 인한 적조현상 질문입니다
야광충의 생체 발광은 루시페린이라는 화합물이 루시페레이스 효소와 반응하여 발생하게 됩니다.루시페린은 루시페레이스에 의해 산화되면서 빛과 산화된 루시페린을 생성합니다.적조 현상에서 야광충의 붉은색은 카로티노이드와 같은 색소이기 때문이고 이런 색소는 광합성을 돕거나 보호 역할을 해줍니다. 야광충이 많이 번식하게 되면 이 색소들이 물에 높은 농도로 존재해 바다를 붉게 물들이게 되는데 이는 특정 색소가 빛을 흡수하고 특정 파장의 빛을 반사하여 붉게 보이게 만들어 주는 것입니다.
Q. 인공 향 합성에서 쓰이는 에스터화 반응
에스터화 반응은 카복실산과 알코올이 반응하여 에스터와 물을 형성하는 반응을 말합니다.아세트산과 에탄올의 경우에는 아세트산의 카보닐 탄소가 에탄올의 산소에 의해 공격받아 중간체를 형성하게 되는데요. 이후에도 탈수 반응을 통해 아세트산 에틸이 생성됩니다. 폼산과 에탄올의 경우도 유사한 메커니즘으로 폼산의 카보닐 탄소가 에탄올에 의해 공격받아 중간체가 형성되고 난 다음 물이 탈수되어 폼산 에틸이 생성되게 됩니다.
Q. 파도의 영향을 덜 받는 다각형 형태가 궁금합니다
부유식 구조물에서 기둥을 원 형태로 제작하는 이유는 여러 가지가 있는데요. 하나씩 말씀드리자면1. 원형 기둥은 파도의 힘을 최소화하여 안정성을 높이기 위해 설계되는데요. 원형 기둥은 파도가 부딪히거나 통과할 때 힘이 일정하게 분산되어 구조물에 가해지는 파도의 영향을 줄여줍니다.2. 원형 기둥은 제작과 유지보수가 비교적 간편하고 안정성이 검증된 구조입니다. 삼각형이나 다른 형태의 기둥은 설치와 유지보수가 복잡할 수 있고 특히 바다와 같이 극한 환경에서는 강도와 안정성을 보장하기 어려울 수 있습니다.따라서, 원형 기둥은 구조물이 바다 환경에서 오랫동안 안정적으로 사용될 수 있는 최적의 선택이 되겠습니다.
Q. 자전거에 기어는 어떤 방식으로 작동되는지 알려주세요.
자전거의 기어는 변속 레버를 조작하여 체인을 다른 크기의 기어에 이동시켜 작동합니다. 변속 레버를 누르면 케이블이 당겨져 변속기가 움직이고 체인이 앞뒤 스프로킷 간에 이동하여 기어비가 바뀌게 됩니다. 낮은 기어는 오르막길에서 페달링을 쉽게 해주고 높은 기어는 내리막길이나 평지에서 더 빠르게 이동할 수 있게 해줍니다.