안녕하세요. 김형윤 전문가입니다.
Q. 오존층이 생긴 이유가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.오존층은 대기 중에서 자외선(UV)을 흡수하여 지구 표면에 도달하는 양을 줄이는 역할을 합니다. 이러한 오존층은 대기 중의 오존 분자(O3)로 이루어져 있습니다.오존 분자는 자외선(UV-C)을 흡수하여 광학 분해되며, 자유 라디칼인 오존 분자(O)와 산소 분자(O2)로 분해됩니다. 그러나, 오존 분자는 자외선(UV-B)을 흡수하여 산소 분자(O2)와 반응하여 다시 오존 분자(O3)로 결합됩니다. 이러한 과정을 통해 오존 분자는 지구 대기 중에서 교체되면서, 오존층이 유지됩니다.이와 같은 오존 생성과 파괴 과정은 자연적이지만, 인간 활동에 의해 대기 중의 오존 파괴물질이 증가하면서, 오존 생성보다 파괴가 우세해지면서 오존층이 얇아지거나 구멍이 생기는 등의 문제가 발생합니다. 따라서, 오존층의 지속적인 유지를 위해서는 대기 중의 오존 파괴물질을 줄이는 것이 매우 중요합니다.오존층은 지구 대기 중에서 고도 20 ~ 30km 지점에 위치하며, 대기 중의 오존 분자(O3)로 이루어져 있습니다. 오존층의 두께는 지역에 따라 다르지만, 약 10km 정도입니다.오존층에는 대기 중의 다양한 성분들이 존재합니다. 그 중에서도 오존 분자(O3)는 약 90% 이상을 차지하며, 이외에도 산소 분자(O2), 질소 분자(N2), 아르곤 분자(Ar) 등이 포함되어 있습니다. 하지만, 오존층의 두께는 매우 얇기 때문에, 성분들의 밀도는 비교적 적습니다. 따라서, 오존층의 미세한 변화가 지구 환경에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있습니다.
Q. 오존구멍이 다른곳이 아닌 남극상공에 생기는 이유가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.오존 구멍은 대기 중의 오존 농도가 갑자기 감소하는 현상을 말합니다. 이러한 현상은 대기 중의 오존 파괴물질이 증가하거나, 오존 생성물질이 감소하는 등 여러 가지 이유로 발생할 수 있습니다.남극 상공에서 오존 구멍이 생기는 이유 중 하나는 인간 활동으로 인한 환경오염입니다. 특히, 인간이 사용하는 가스 중에는 오존층 파괴물질인 염소와 브로민 등이 있습니다. 이러한 물질들은 대기 중에서 일정한 기간이 지난 후, 오존 분자와 반응하여 오존을 파괴합니다.또한, 남극 지역은 겨울철에 폭발적으로 증가하는 폴라 오로라라는 현상이 많이 발생합니다. 폴라 오로라는 태양 활동으로 인해 대기 중에 존재하는 입자들이 지구의 자기장과 상호작용하여 발생하는 현상입니다. 폴라 오로라 발생 시 대기 중의 이온 수가 증가하면서, 이온이 오존과 반응하여 오존 분자를 파괴하게 됩니다.따라서, 남극 상공에서 오존 구멍이 생기는 이유는 환경오염과 태양 활동, 대기 상태 등 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 발생하는 것으로 알려져 있습니다.
Q. 겨울잠을 자는 동물은 왜 겨울에 잠을 자나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.겨울잠을 자는 동물은 겨울철에 생존에 도움이 되는 다양한 전략 중 하나입니다. 겨울철에는 식량이 부족하고, 추운 환경에서 살아남기가 어렵기 때문에, 일부 동물들은 겨울잠을 통해 에너지를 절약하고, 생존 확률을 높이는 것입니다.겨울잠을 자는 동물들은 몸의 대사율을 낮추고, 체온을 낮추어 에너지 소비를 줄입니다. 그러면서도 근육과 지방 등의 체내 에너지 저장물을 이용하여, 겨울동안 생존할 수 있습니다. 겨울잠을 자는 동물들은 일반적으로 몸이 작고, 산악 지대나 깊은 숲 속에서 살아가는 동물들이 많이 포함됩니다.겨울잠을 자는 동물들은 겨울철에 식량을 찾아 다니지 않아도 되기 때문에, 겨울철에는 적극적으로 활동하지 않습니다. 그리고 몸을 완전히 휴식시키는 것으로, 몸이 손상되는 것을 방지하고, 다음 계절에 에너지를 충전하여 활동을 시작할 수 있도록 준비합니다.
Q. 자동차의 재활용과 친환경 폐차 처리에 대해 알려주세요.
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.자동차 재활용 및 친환경 폐차 프로세스는 환경 보호를 위한 중요한 작업입니다. 자동차 재활용은 자동차 부품 및 재료의 분리, 정리, 재활용을 통해 자원을 절약하고, 자동차 폐기물이 환경을 오염시키는 것을 방지합니다. 자동차 재활용 과정에서는 먼저 자동차에서 유용한 부품 및 재료를 분리해 내고, 그 외에는 압축기나 파쇄기 등을 사용하여 분쇄하여 적재합니다. 이후 정제 과정을 거쳐 재활용 가능한 부품 및 재료로 재활용하게 됩니다.친환경 폐차 프로세스는 자동차 폐차 과정에서 발생하는 유해물질을 최소화하여 환경오염을 방지하고, 재사용 가능한 부품 및 재료를 분리하여 재활용하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 폐차시설에서는 일정한 규제와 절차에 따라, 자동차의 유류, 냉매, 충전가스 등을 안전하게 분리하고 처리하며, 재활용 가능한 부품과 재료를 분리하여 처리합니다.친환경 폐차 프로세스에서는 전기장치나 가솔린 엔진 등의 부품을 분해하여 재활용하고, 장착된 타이어는 열분해를 통해 연료로 활용하거나, 인조잔디 등의 경관재료로 사용됩니다. 이러한 친환경적인 폐차 프로세스를 통해, 자동차 폐차가 환경에 미치는 영향을 최소화하고, 재활용 가능한 부품과 재료를 효과적으로 재활용함으로써, 자원의 절약과 에너지 절약 효과를 높일 수 있습니다.
Q. 후쿠시마 원전 오염수에서 삼중수소를 걸러내지 못하는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.후쿠시마 원전에서 발생한 오염수는 일부 방사성 물질, 특히 삼중수소(Tritium)를 포함하고 있습니다. 삼중수소는 핵분열 반응에서 생성되며, 전자 1개와 양성자 2개로 이루어진 중성자 1개가 함유된 원자입니다. 삼중수소는 물 분자와 교란 없이 자연적으로 결합되기 때문에, 물이나 대기 중에서 어느 정도는 발생할 수 있습니다.오염수에서 삼중수소를 걸러내는 것은 매우 어렵습니다. 이는 삼중수소가 물 분자에 결합되어 있기 때문입니다. 삼중수소는 일반적으로 방사성이 매우 약하고, 빛을 통과하는 능력이 높아서, 기존의 방사성 물질과 달리 쉽게 탐지되지 않습니다. 따라서, 삼중수소를 걸러내는 것은 매우 어려운 기술적인 문제입니다.현재 후쿠시마 원전에서 삼중수소를 걸러내기 위한 다양한 기술적인 시도가 이루어지고 있습니다. 그러나 이러한 기술적인 문제를 해결하기 위해서는 시간과 노력이 필요합니다.