안녕하세요. 플랜트 엔지니어 장철연 전문가입니다.
화학공학
Q. 화학공장에서 폐기물 재활용을 위한 공정 설계 사례
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.학 폐기물 재활용을 위한 공정 설계 사례로는 폐플라스틱의 화학적 재활용이 있습니다. 이 공정은 폐플라스틱을 고온에서 열분해하여 유용한 화학 원료로 변환하는 방식입니다. 예를 들어, 열분해 공정을 통해 플라스틱을 가스와 액체 연료로 전환할 수 있습니다. 이 과정에서 생성된 가스는 에너지원으로 사용되고, 액체 연료는 석유화학 공정에 투입될 수 있습니다.또 다른 사례로는 폐기물의 가스화가 있습니다. 이 공정은 폐기물을 고온에서 가스화하여 합성가스(H2, CO 등)를 생성하는 방식입니다. 합성가스는 다양한 화학 제품의 원료로 사용될 수 있으며, 에너지원으로도 활용됩니다.
화학공학
Q. 고1 수준높은 물리화학 융합 실험 뭐가 있을까요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.물리와 화학을 융합한 흥미로운 실험 몇 가지를 추천해 드릴게요. 과자의 연소열을 측정하는 실험은 과자를 태워서 발생하는 열로 물의 온도를 올려 연소열을 계산하고, 과자 봉지의 칼로리와 비교해보는 것입니다. 이 과정에서 연소와 호흡 과정의 차이도 탐구할 수 있습니다. 나일론 합성 실험은 헥사메틸렌디아민과 아디프산을 이용해 나일론을 합성하는 것으로, 축합중합반응을 관찰할 수 있습니다. 신호등 반응 실험은 산화-환원 지시약인 인디고카민을 이용해 색이 변하는 반응을 관찰하는 것으로, 화학 반응 속도와 반응 메커니즘을 이해하는 데 도움이 됩니다.
전기·전자
Q. 전자의 비전하는 어떻게 측정할수 있나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.전자의 비전하는 양자물리학에서 중요한 주제입니다. 불확정성 원리 때문에 전자의 위치를 직접적으로 측정하는 것은 어렵지만, 전자 현미경이나 스캐닝 터널링 현미경(STM)을 사용해 간접적으로 측정할 수 있습니다. 이러한 방법들은 전자의 위치를 확률적으로 예측하고, 그 움직임을 간접적으로 관찰하는 데 도움을 줍니다.
화학공학
Q. 유기 화합물의 결합 에너지를 인공지능으로 예측할 때의 정확도는 어느 정도인가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.네, AI는 화학적 예측을 보조하는 데 큰 가능성을 보여주고 있습니다. 예를 들어, KAIST 연구팀은 AI를 이용해 새로운 화합물을 생성하고 기존 화합물의 특성을 예측하는 기술을 개발했습니다. 이 기술은 화학 반응 예측, 독성 예측, 화합물 구조 설계 등 다양한 문제를 해결할 수 있습니다. 또한, AI는 분자 구조와 특성 간의 관계를 학습하여 신약 개발이나 재료 과학 분야에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이러한 발전은 화학 연구의 효율성을 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다
화학공학
Q. 친환경 수소 생산을 위해 어떤 화학적 방법이 가장 효율적인가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.수소 경제를 실현하기 위한 기술은 크게 발전하고 있습니다. 현재 수소는 주로 화석연료를 이용한 그레이 수소가 대부분이지만, 재생에너지를 활용한 그린 수소 생산 기술이 활발히 연구되고 있습니다. 그린 수소는 태양광, 풍력 등의 재생에너지를 이용해 물을 전기 분해하여 생산됩니다. 또한, 수소 저장과 운송 기술도 발전 중이며, 수소 연료전지 기술은 발전 효율을 높여 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 친환경 수소 생산을 위해 지속적인 연구와 실험이 진행되고 있습니다
전기·전자
Q. Fabless회사라는것이 무엇인지 궁금합니다
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.Fabless 회사는 반도체 설계와 판매만을 전문으로 하고, 실제 제조는 외부 파운드리(반도체 제조 전문 회사)에 맡기는 회사를 말합니다. 즉, 자체적으로 반도체 제조 시설(FAB)을 보유하지 않고, 설계된 칩을 파운드리에서 생산합니다. 이를 통해 설계와 연구 개발에 집중할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있습니다. 대표적인 Fabless 회사로는 퀄컴, 엔비디아 등이 있습니다
전기·전자
Q. 광섬유 통신에서 전반사의 원리에 관하여 궁금합니다.
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.광섬유 통신에서 전반사의 원리는 빛이 광섬유의 코어와 클래딩 경계에서 반사되어 손실 없이 전파되는 현상입니다. 빛은 굴절률이 높은 코어를 따라 이동하며, 굴절률이 낮은 클래딩에 의해 내부에 갇히게 됩니다. 이로 인해 빛이 외부로 새어나가지 않고 장거리 데이터 전송이 가능합니다. 전반사를 통해 신호 손실을 최소화하고, 높은 데이터 전송 속도와 안정성을 유지할 수 있습니다. 이러한 원리 덕분에 광섬유는 고속 인터넷, 데이터 센터, 의료 장비 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
화학공학
Q. 반응 속도를 극대화 하는 촉매 기술은 어디에 활용되나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.업에서 효율을 높이는 화학 기술로는 주로 촉매와 바이오 기반 소재가 있습니다. 촉매는 화학 반응 속도를 높여 에너지 소비를 줄이고, 생산성을 향상시킵니다. 예를 들어, 석유 정제나 플라스틱 생산에서 중요한 역할을 합니다. 바이오 기반 소재는 환경에 미치는 영향을 줄이고, 재생 가능성을 높이는 데 기여합니다. 이러한 기술들은 주로 공정 개선에 사용되며, 스마트 기기의 접촉 부분보다는 제조 공정에서 혼합하거나 반응을 촉진하는 데 사용됩니다.
전기·전자
Q. 프로그래밍을 한 번 배워보려고 합니다. 어떤 것부터 배워야할 까요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.프로그래밍을 처음 시작할 때는 파이썬을 추천합니다. 파이썬은 문법이 간단하고 가독성이 높아 초보자에게 적합합니다. 다양한 분야에서 활용할 수 있어 실용적이며, 배우기 쉽고 재미있습니다. 또한, 많은 온라인 자료와 커뮤니티가 있어 학습에 도움이 됩니다. 파이썬을 통해 프로그래밍의 기본 개념을 익히고 자신감을 키울 수 있을 것입니다. 잘 할 수 있을 거예요!
화학공학
Q. 금은 염산같은 강산에 반응을 하나요? 한다면 어떻게 하나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.금은 산성 용액과 염기성 용액에 잘 반응하지 않습니다. 금은 화학적으로 매우 안정적이며, 왕수(질산과 염산의 혼합물)와 같은 강한 산에만 반응합니다. 다이아몬드는 금속이 아닙니다. 다이아몬드는 탄소 원자로 이루어진 비금속이며, 매우 단단하지만 금속의 특성을 가지지 않습니다. 단단함만으로 금속이라고 할 수 없으며, 금속은 전도성, 연성, 전성 등의 특성을 가져야 합니다.