안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
Q. 공기 중에 있는 산소양이 줄어들게 된다면
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.공기 중 산소 농도가 줄어들면 우리의 건강에 여러 가지 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 정상적인 대기 중 산소 농도는 약 21%인데, 이 농도가 낮아지면 가장 먼저 느끼는 증상은 호흡곤란과 피로감입니다. 산소가 부족하면 혈액 내 산소 농도가 낮아져서 세포와 조직에 필요한 산소 공급이 원활하지 않게 됩니다. 특히, 두통, 현기증, 집중력 저하, 심한 경우 의식 소실이나 심장 문제까지 발생할 수 있습니다. 따라서 밀폐된 공간에서는 산소 농도를 자주 체크하고, 필요한 경우 환기를 통해 공기를 순환시키는 것이 중요합니다. 건강을 위해 산소가 충분히 공급되는 환경을 유지하는 것이 필수적입니다.
Q. 가축의 분뇨에서 나오는 화학성분은 무엇인가요?
안녕하세요가축의 분뇨, 특히 돼지나 소 같은 동물의 배설물에서는 다양한 화학성분이 나와요. 이 성분들은 주로 영양소와 배설물 분해 과정에서 발생하는 물질들인데, 몇 가지 주요한 화학성분을 설명해 드릴게요.가장 많이 나오는 성분 중 하나는 질소예요. 질소는 주로 암모니아(NH3) 형태로 존재해요. 암모니아는 분뇨에서 나오는 주요한 화합물로, 특유의 냄새를 내는 원인이 되죠. 암모니아는 공기 중에서 수산화 이온과 반응하여 질산염(NO3-)으로 변할 수도 있어요.또 다른 중요한 성분은 유기물이에요. 유기물에는 탄수화물, 단백질, 지방 등이 포함돼요. 이러한 유기물은 미생물에 의해 분해되면서 다양한 화학물질을 방출해요. 이 과정에서 메탄(CH4) 같은 가스도 발생할 수 있어요. 메탄은 온실가스로, 환경에 영향을 미칠 수 있어요.인(P)도 중요한 성분 중 하나예요. 인은 주로 인산염(PO4^3-) 형태로 존재하며, 식물의 성장에 중요한 영양소로 사용돼요. 하지만 과도하게 배출될 경우, 수질 오염의 원인이 될 수도 있어요.
Q. 식물 기반 원료를 사용하여 생분해성 플라스틱을 제조하는 과정에서 화학공학의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.식물 기반 원료를 사용해 생분해성 플라스틱을 만드는 과정에서 화학공학은 여러 중요한 역할을 해요. 이를 쉽게 설명해 드릴게요.먼저, 식물에서 원료를 추출하는 과정에서 화학공학이 필요해요. 예를 들어, 옥수수나 사탕수수에서 녹말이나 설탕을 추출하는 과정에서 다양한 화학적 처리와 분리 기술이 사용돼요. 이러한 과정은 효율적이고 환경 친화적이어야 하기 때문에 화학공학적인 설계와 최적화가 필요하답니다.추출된 원료를 통해 생분해성 플라스틱의 기본 재료인 폴리머를 만드는 단계도 중요한데요. 이 단계에서 화학공학은 원료를 특정한 화학 반응을 통해 플라스틱으로 변환하는 반응 공학을 활용해요. 여기에는 온도, 압력, 촉매 사용 등의 조건을 최적화하는 작업이 포함되죠.그리고 플라스틱 제조 후에 물리적 성질을 향상시키기 위한 혼합이나 가공 과정도 화학공학의 영역이에요. 생분해성 플라스틱이 원하는 강도와 유연성을 갖추기 위해 첨가제를 혼합하거나 가공 조건을 조절하는 것이 필요하거든요.
Q. 금은방에서 말하는 티타늄과 백금은 다른 광물인가요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.백금과 티타늄은 서로 다른 광물이에요. 둘 다 금속이지만, 성질과 용도에서 큰 차이가 있답니다.백금은 원소 기호 Pt로 불리는 금속으로, 주로 은백색을 띠고 있어요. 내구성과 내식성이 뛰어나서 보석, 전자제품, 자동차 촉매 등에 사용되죠. 귀금속의 하나로, 금이나 은처럼 귀한 자원으로 여겨져요.반면에 티타늄은 원소 기호 Ti로 나타내며, 은색을 띠는 금속이에요. 매우 가볍고 강도가 강하며, 부식에 매우 강한 특징이 있어요. 주로 항공기, 우주선, 스포츠 장비, 의료 기구 등에 많이 사용되죠. 티타늄도 고가의 금속이지만, 백금보다는 상대적으로 저렴한 편이에요.
Q. 원유를 디젤 또는 가솔린으로 어떻게 분리하나요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.원유를 디젤이나 가솔린으로 분리하는 과정은 매우 흥미롭고 복잡한 화학 공정이에요. 이를 위해 여러 단계의 정제 과정을 거치게 되는데, 여기서 각 단계가 어떤 역할을 하는지 설명해 드릴게요.먼저, 원유는 정유 공장으로 들어가면 가장 먼저 증류탑이라는 큰 장치로 보내져요. 여기서 원유는 가열되어 증류탑으로 올라가는데, 증류탑 내부는 여러 층으로 나뉘어 있어요. 각 층은 다른 온도를 유지하고 있어서, 원유를 구성하는 다양한 성분들이 끓는점에 따라 각기 다른 층에서 분리됩니다.원유가 가열되면서 가장 가벼운 성분은 증류탑의 상부로 올라가고, 무거운 성분은 하부에 남게 돼요. 상부에서는 가솔린과 같은 가벼운 탄화수소들이 모이고, 중간층에서는 등유와 디젤 같은 중간 무게의 성분들이, 하부에서는 중유와 같은 무거운 성분들이 분리됩니다. 이 과정을 대기압 증류라고 해요.하지만, 이렇게 한번의 증류만으로는 충분히 순수한 디젤이나 가솔린을 얻기 어렵습니다. 그래서 다음 단계로 진공 증류를 사용해요. 진공 증류는 낮은 압력에서 원유를 증류하는 방법으로, 더 정밀하게 성분을 분리할 수 있어요.이후에, 분리된 성분들을 좀 더 정제하고, 원하는 성분으로 변환하는 과정이 필요해요. 여기서 촉매 변환, 크래킹, 개질 등의 화학 공정이 사용됩니다.