안녕하세요. 플랜트 엔지니어 장철연 전문가입니다.
화학공학
Q. 화학 반응기의 설계에서 열역학적 평형과 속도론적 분석이 중요한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.화학 반응기 설계에서 열역학적 평형과 속도론적 분석은 매우 중요합니다. 열역학적 평형은 반응이 최종적으로 도달할 수 있는 상태를 결정하며, 반응물과 생성물의 농도 비율을 예측합니다. 반면, 속도론적 분석은 반응이 평형에 도달하는 속도를 다룹니다 이 두 개념은 상호 보완적입니다. 반응 열과 온도 변화는 반응 속도와 평형 상태에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 발열 반응은 온도가 낮을수록 평형이 생성물 쪽으로 이동하며, 흡열 반응은 온도가 높을수록 생성물 쪽으로 이동합니다. 따라서, 반응기의 효율성을 극대화하려면 열역학적 평형과 속도론적 분석을 모두 고려해야 합니다
화학공학
Q. 아세틸화 반응 에스테르화 반응 차이점?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.아세틸화 반응과 에스테르화 반응의 차이점은 다음과 같습니다. 아세틸화 반응은 화합물에 아세틸기를 도입하는 반응으로, 주로 아세트산 무수물이나 아세틸 클로라이드를 사용합니다. 에스테르화 반응은 알코올과 산이 반응하여 에스터를 형성하는 반응입니다. 아세틸화 반응은 에스테르화 반응의 한 형태로 볼 수 있습니다. 예를 들어, 아스피린 합성에서 살리실산의 페놀기와 아세트산 무수물이 반응하여 아세틸살리실산(아스피린)을 형성하는 과정이 이에 해당합니다
화학공학
Q. 비대칭 유기 촉매는 정촉매인가요??
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.리스트 교수가 개발한 L-프롤린은 정촉매로 사용되었습니다. 그는 L-프롤린을 이용해 비대칭 유기촉매 반응을 촉진시켰으며, 이는 비대칭 유기촉매의 중요한 예로 간주됩니다. 비대칭 유기촉매는 금속 촉매와 달리, 작은 유기 분자를 사용하여 반응의 선택성을 높이는 촉매로, L-프롤린과 같은 분자가 포함됩니다
화학공학
Q. 플라스틱 재활용의 화학적인 과정은?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.플라스틱 재활용의 화학적 과정은 주로 열분해(Pyrolysis), 가스화(Gasification), 수소화 분해(Hydro-cracking), 탈중합(Depolymerization)을 포함합니다. 이 과정들은 플라스틱 폐기물을 화학적으로 분해하여 원료로 재사용 가능한 물질로 변환합니다. 예를 들어, 열분해는 플라스틱을 고온에서 분해하여 오일 형태의 원료를 생성하며, 이는 새로운 플라스틱 제조에 사용될 수 있습니다. 이러한 화학적 재활용은 복잡한 플라스틱 폐기물도 처리할 수 있어, 매립이나 소각을 줄이는 데 기여합니다
전기·전자
Q. 양자 얽힘의 개념에 대해서 질의 사항.
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.양자 얽힘은 두 개 이상의 입자가 서로 강하게 연결되어, 한 입자의 상태가 다른 입자의 상태에 즉각적으로 영향을 미치는 현상입니다. 이 현상은 입자들이 멀리 떨어져 있어도 유지되며, 한 입자의 상태를 측정하면 다른 입자의 상태도 자동으로 결정됩니다 이는 고전 물리학에서는 설명할 수 없는 양자 물리학의 독특한 특성 중 하나입니다
전기·전자
Q. 합선이 됐던 전선은 잘라내야 하나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.합선으로 인해 전선에 그을린 자국이 남아 있다면, 새로운 소켓을 연결하기 전에 그을린 부분을 잘라내고 피복을 새로 벗기는 것이 좋습니다. 손상된 부분을 제거하지 않으면 전기적 문제가 발생할 수 있습니다. 안전을 위해 전선을 새로 준비하고, 깨끗한 부분을 사용하여 연결하는 것이 중요합니다
전기·전자
Q. 공기 중 전기로 충전되는 배터리는 현실화될 수 있을까요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.공기 중 전기를 이용한 충전 기술은 이미 연구 중이며, 일부는 상용화 단계에 있습니다. 예를 들어, 습기에서 전기를 생성하는 자가 충전 배터리가 개발되고 있습니다. 이 기술은 공기 중의 습기를 이용해 전기를 생성하며, 웨어러블 기기와 같은 소형 전자 기기에 적용될 수 있습니다. 또한, 무선 충전 기술도 발전하여, RF 신호를 이용해 기기를 충전하는 방식이 연구되고 있습니다. 이러한 기술들은 가까운 미래에 더 널리 사용될 가능성이 큽니다
화학공학
Q. 염화칼슘 대체할수 있는 약품없나요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.염화칼슘을 대체할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 마그네슘 클로라이드는 환경에 덜 해롭고, 칼슘 마그네슘 아세테이트는 부식성이 낮아 차량과 도로에 안전합니다 또한, 비트 주스와 같은 천연 재료도 사용될 수 있습니다. 이러한 대체재들은 염화칼슘보다 환경 친화적이며, 부식 문제를 줄일 수 있습니다
전기·전자
Q. 스마트팜에 대한 원리가 궁금해요 알려주세요
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.스마트팜은 정보통신기술(ICT)을 활용하여 농업 생산성을 최적화하고 지속 가능성을 향상시키는 시스템입니다. 주요 기술로는 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 드론, 자동화 로봇 등이 있습니다. 이 기술들은 실시간 데이터 수집 및 분석을 통해 작물의 상태를 모니터링하고, 필요한 자원을 효율적으로 배분합니다. 예를 들어, IoT 센서는 토양의 습도, 온도, 영양 상태 등을 측정하고, AI는 이 데이터를 분석하여 최적의 재배 조건을 제공합니다. 이를 통해 농업의 효율성을 높이고, 자원 낭비를 줄이며, 수확량을 극대화할 수 있습니다.
화학공학
Q. 니트로글리세린을 제조 시 질산 외에 황산을 넣는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 장철연 전문가입니다.니트로글리세린(NG)을 제조할 때, 글리세린을 질화하는 과정에서 생기는 수분을 제거하기 위해 황산을 사용합니다. 황산은 수분을 흡수하여 반응 혼합물을 건조하게 유지하고, 질산과 함께 작용하여 질화 반응을 촉진합니다. 이 과정에서 황산은 촉매 역할을 하며, 반응의 효율성을 높이고 안전성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다