안녕하세요. 환경에너지, 화학공학 전문가 정종하입니다.
Q. 에너지 효율을 높이는 최신 기술 트렌드는 무엇인가요???
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.에너지 효율을 높이는 최신 기술 트렌드로는 전자제품과 화석연료를 사용하는 제품들의 에너지 효율을 높이기 위해 다양한 기술과 기법이 사용되고 있습니다. 해당 기술 트렌드는 하기와 같습니다. 에너지 효율 향상을 위한 기술고효율 모터 및 인버터: 전자제품이나 화석연료를 사용하는 제품들의 핵심 부품인 모터와 발전기의 효율을 높이기 위해 고효율 모터 및 인버터를 사용합니다.스마트 에너지 관리 시스템: 전자제품이나 화석연료를 사용하는 제품들의 에너지 소비를 최적화하기 위해 스마트 에너지 관리 시스템이 사용됩니다. 이 시스템은 제품의 사용 패턴을 분석하여 최적의 에너지 사용 방법을 결정합니다.LED 조명: 전통적인 조명에 비해 에너지 효율이 높은 LED 조명이 대부분의 전자제품에서 사용됩니다.재활용과 재생 에너지를 이용한 기술재활용: 전자제품이나 화석연료를 사용하는 제품들의 부품을 재활용하여 에너지와 자원을 절약합니다.재생 에너지: 재생 에너지인 태양광, 풍력 등을 이용하여 전기를 생산하고 이를 전자제품이나 화석연료를 사용하는 제품들에 사용할 수 있도록 합니다.친환경 에너지를 이용한 기술친환경 연료: 전자제품이나 화석연료를 사용하는 제품들에서 친환경 연료인 천연가스, 바이오매스 등을 사용하여 에너지 효율을 높입니다.탄소 배출 저감 기술: 전자제품이나 화석연료를 사용하는 제품들에서 발생하는 탄소 배출을 저감하기 위한 기술이 개발되고 있습니다. 이에는 CCS (Carbon Capture and Storage) 기술과 CCU (Carbon Capture and Utilization) 기술 등이 포함됩니다.
Q. 높은 습도에서 체감온도가 높게 느껴지는 이유?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.체감온도의 개념부터 알아야 높은 습도에서 체감온도가 높게 느껴지는게 이해가 될꺼라 생각됩니다.체감온도란 습도나 바람 등을 고려해서 사람이 체감적으로 느낀다고 가정하는 추상적인 개념입니다. 그러나 사람신체가 정밀한 온도계도 아니고 모든 사람이 체감하는 정도가 다르며 문화나 정서적 기호와 선호도가 인간의 감각에 영향을 줄 수 있기 때문에 체감이란 주관적일 수 밖에 없죠.대체로 바람이 강하면 강할수록 체감온도가 낮습니다. 이러한 경우는 겨울철일수록 심하며 반대로 기온이 25도 이상에서는 바람이 강해도 그다지 시원하지 않으며 33도 이상에서는 바람이 강할수록 오히려 더 후덥지근하고같은 바람세기라도 체감온도와 실제온도의 차이는 기온이 낮을수록 큽니다. 완연한 봄의 경우 오후에 바람이 다소 부는 편이지만 낮에는 비교적 훈훈한 바람이므로 실제온도와 체감온도의 차이가 그리 크지는 않습니다.바람이 강하지만 그 바람이 차갑지 않다는 이야기가 흔히 나오는 계절이 봄이고 또한 겨울철에 습도가 높아도 체감온도가 낮으며, 반대로 여름철에는 습도가 높으면 체감온도도 높습니다. 또한 밤중에 가장 습하기 때문에 여름에 열대야가 온다면 체감온도는 매우 높습니다. 참고로 서울 대구는 여름철에도 상대적으로 건조해서 여름에도 체감온도가 기온 대비 비교적 낮은 편입니다. 여름 밤에 한강공원에 앉아있으면 열대야를 느끼기 힘듭니다. 대신 열섬 현상 등으로 열대야와 폭염 자체가 심한 도시이기 때문에 습도로 인한 체감온도가 낮더라도 뜨겁거나 타 지역에 비해서도 덥게 느껴진다. 습도는 낮아도 기온은 높으니 타 지역과 대비해도 여름에 견딜만한 편은 아닙니다. 게다가 체감온도는 기상청에서는 단순 습도만 고려하지만 사실상 체감온도는 습도뿐만 아니라 기온 아스팔트 도로나 일사, 바람, 최근 며칠~몇달의 날씨, 최근 몇년간의 비슷한 시기의 날씨 등도 있으며 사람마다 차이가 크기 때문에 체감온도 숫자만 낮을 뿐 사실 체감온도는 높습니다.
Q. 환경호르몬은 주로 어느소재에 많이 있나요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.환경호르몬이 어느 소재에 많다기 보다는 생활 편의에 의해 인위적으로 만들어진 모든 물질에 포함되어 있다고 보시면 됩니다. 다만 함유량의 차이라서 우리가 크게 환경 호르몬이라 하는 부분은 하기 참고 하십시오.환경 호르몬으로 추정되는 물질로는 각종 산업용 물질, 살충제, 농약, 유기 중금속류, 다이옥신류, 의약품으로 사용되는 합성 에스트로겐류 등을 들 수 있다. 이 중 다이옥신은 소각장에서 피복 전선이나 페인트 성분이 들어 있는 화합물을 태울 때 발생하는 대표적인 환경 호르몬이다. 아울러 컵라면의 용기로 쓰이는 스티로폼의 주성분인 스틸엔 이성체 등이 환경 호르몬으로 의심받고 있다. 이러한 환경 호르몬은 생태계 및 인간의 생식 기능 저하, 기형, 성장 장애, 암 등을 유발하는 물질로 추정되고 있다.이에 따라 전 세계적으로 생물종에 위협이 될 수 있다는 경각심을 일으켜 오존층 파괴, 지구 온난화 문제와 함께 세계 3대 환경 문제로 등장하였다. 세계 야생 동물 보호 기금 목록에서 67종, 일본 후생성에서 143종, 미국에서 73종의 화학 물질을 환경 호르몬으로 규정하고 있지만 얼마나 더 늘어날지는 아직 예측할 수 없는 상태이다.
Q. SMR의 장단점과 개발 가능성이 궁금합니다.
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.SMR에 대해서는 23년도에 과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 민간 업체와 협혁으로 약 4000억 원의 사업비를 투자한다고 발표했습니다. 2023년 참여 민가 업체는 총 14곳이며 2024년도부터는 20여 곳으로 참여 기업이 늘어날 전망입니다. 정부는 경주에 SMR 산업단지 조성을 위해 연내 해당 지역의 예비 타당성 조사를 마무리한다는 방침입니다.기타 SMR의 장단점 및 내용에 대해서는 하기 참고 하십시오.SMR은 Small Modular Reactor의 약자로 소형 모듈 원자(또는 원자로)를 의미합니다. 마치 모니터와 데스크탑을 한데 합친 일체형 컴퓨터와 유사한 개념으로 볼 수 있습니다. SMR은 기존 대형 원자력 발전의 주요 기능을 담당하는 원자로, 증기 발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등을 소형화하여 작은 캡슐 형태의 용기에 구현한 일종의 일체형 원전이라고 할 수 있습니다. SMR의 전기출력은 300MWe 이하급으로 IAEA(국제원자력기구) 기준 소형 원자로에 속합니다. IAEA는 300MWe 이하급은 소형, 300~700MWe 급은 중형, 1000MWe 이상급은 대형 원자로로 구분하고 있습니다.SMR의 장점1. 안전성SMR은 인간의 인위적인 개입 없이 중력과 대류 현상과 같은 자연 순환 작용에 따라 구동되므로 안전성이 비교적 우수합니다. SMR은 비상시 외부로부터 추가적인 냉각수를 공급하지 않아도 자동으로 원자로를 냉각시키는 피동형 안전 설계가 적용되며 원전 자체의 사이즈가 작아 자연 냉각에 있어서도 기존 대형 원자로 시설보다 유리한 장점이 있습니다.2. 비용SMR은 시설의 사이즈가 작고 주요 기기들은 공장에서 사전에 제작되어 단순화된 프로세스에 따라 현장에 배치되기 때문에 건설 기간이 대폭 줄어 비용이 적게 드는 장점이 있습니다.3. 위치의 다양성대부분의 기존 원자력 발전소가 바닷물을 냉각수로 사용하기 때문에 주로 해안 인근에 지어지고 있는 반면 SMR은 자연순환 또는 공기 등을 이용한 수동 냉각 방식이 적용되기 때문에 해안 지역 뿐만 아니라 내륙에도 건설이 가능한 장점이 있습니다. 이는 전력 수요와의 전송 거리를 단축하는 효과도 있어 전력 전송 중 발생하는 손실률을 최소화할 수 있습니다.4. 폐기물SMR은 크기가 작고 작동 주기가 짧기 때문에 기존의 대형 원전 시설과 비교하여 폐기물의 양이 적습니다.SMR 단점1. 낮은 전기 생산성SMR은 초기 시설 구축에 들어가는 비용이 낮은 장점이 있지만 단위 당 전기 생산 비용이 기존 대형 원전 대비 높을 수 있습니다.2. 제도적 장치 부족SMR은 기존의 원전 시설과 다른 형태의 설계를 거치는 만큼 기존 원전 시설에 적용되는 안전 표준 및 승인 기준을 적용하는 데에는 어려움이 있을 수 있으며 실제 상용화 승인까지 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다.3. 대체 에너지원으로 전락 가능성현재 탄소중립을 지향하는 국가들의 궁극적인 목표는 태양광, 풍력 등의 친환경 에너지원을 활용하는 것입니다. 현재는 찬환경 에너지 생산에 많은 비용이 들어가고 생산량이 낮은 수준이지만 기술의 발전에 따라 이들 친환경 에너지가 비용적인 면에서 경쟁력을 가질 경우, SMR은 신재생 에너지 보다 후순위로 밀려날 가능성이 있습니다.4. 경험적 데이터의 부족SMR은 여전히 개발 단계를 거치고 있는 만큼 설계, 건설, 안전성 등 각 단계에 대한 데이터가 부족할 수 있습니다. 기존의 원자력 발전에 적용된 사례를 활용하여 개발을 진행하고 있지만 기존의 데이터로는 SMR의 중장기적 비용, 성능, 안전성 등을 예측하는 데에는 한계가 있을 수 있으며 이러한 불확실성은 추가적인 비용과 시간 소모를 불러올 수도 있습니다.
Q. 플라스틱이 환경에서 잘 분해되지 않는 이유를 화학 결합 관점에서 봤을때?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.환경에서 잘 분해가 되지 않는 플라스틱은 원유에서 정재되어 만들어진 탄소 결합으로 고분자 결합에 의해 자연에서 결합을 끊어 분해 되는데 시간이 오래 걸린다는 이야기이고 질문자님의 화학 결합의 세기에 의해 분해 차이는 있겠지만 큰 차이는 없습니다. 화학 결합의 세기는 공유결합>수소결합>이온결합>금속결합 순입니다.일반적인 플라스틱이 분해되지 않는 이유는 플라스틱이 분자량이 큰 고분자이기 때문입니다. 일반적인 플라스틱이 분해되지 않는 이유는 플라스틱이 분자량이 큰 고분자이기 때문입니다. 분해가 되려면 분자들이 엮인 사슬이 절단되어 분자량이 작아져야 하는데, 고분자일수록 결합 사슬을 끊기 위해서는 많은 에너지가 필요합니다. 자연적으로는 끊기가 어려운 것이죠