안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
Q. 화학공학이 의약품 생산에 어떻게 기여하고 있으며, 이를 통해 어떤 혜택을 얻을 수 있나요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.의약품 생산과 신약 개발 과정에서 화학공학 기술은 정말 중요한 역할을 합니다. 약의 합성 경로를 최적화하는 것은 물론, 여러 측면에서 큰 기여를 하고 있어요.먼저, 의약품 합성에서 화학공학 기술이 중요한 이유는 바로 효율성입니다. 신약을 개발할 때는 수많은 화합물을 실험하고, 그 중에서 가장 효과적인 물질을 찾아야 하는데요, 이 과정에서 화학공학은 반응 경로를 최적화하고, 원하는 물질을 더 높은 수율로 얻을 수 있도록 도와줍니다. 이렇게 하면 자원을 절약하고, 생산 비용을 낮출 수 있죠.또한, 화학공학은 대량 생산 과정에서도 핵심적인 역할을 합니다. 실험실에서 소량으로 합성한 물질을 대규모로 생산하려면 여러 가지 문제가 발생할 수 있는데요, 화학공학 기술을 통해 반응 조건을 최적화하고, 공정을 안정화하여 고품질의 약을 안정적으로 대량 생산할 수 있게 됩니다.
Q. 폐수 처리 공정에서 화학공학 기술이 사용되는 방식과 이러한 기술이 환경에 미치는 긍정적인 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.안녕하세요!폐수 처리 공정에서 화학공학 기술은 매우 중요한 역할을 하고 있어요. 산업이 고도화되면서 반도체, 제약, 화학 제조 등 다양한 분야에서 많은 폐수가 발생하고 있는데요, 이 폐수를 효과적으로 처리하지 않으면 환경에 큰 부담을 줄 수 있어요. 여기서 화학공학 기술이 빛을 발합니다.먼저, 폐수의 성분 분석이 중요한데요. 화학공학 기술을 통해 폐수에 어떤 유해 물질이 포함되어 있는지 정확하게 파악할 수 있어요. 이를 통해 적절한 처리 방법을 선택할 수 있습니다. 또한, 화학적 처리는 폐수에서 유해 물질을 제거하는 데 중요한 역할을 해요. 예를 들어, 응집과 침전 과정을 통해 폐수 속의 미세한 입자들을 모아 침전시킬 수 있습니다. 이는 물리적 방법으로는 제거하기 어려운 작은 입자들을 효과적으로 제거할 수 있게 해주죠.
Q. 실제 산업에서 구리, 알루미늄, 수산화 나트륨을 1톤 생산하는 데 필요한 전해 전지의 전하량
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.구리, 알루미늄, 그리고 수산화 나트륨을 생산하는 데 필요한 전해 전지의 전하량을 계산하는 것은 꽤 흥미로운 주제예요. 이론적으로는 파라데이 법칙을 사용해서 계산할 수 있는데요, 실제 산업에서 사용하는 전하량은 여러 가지 요인에 따라 달라질 수 있어요. 우선, 구리를 전해 정련하는 경우, 1톤의 구리를 생산하기 위해 약 965,000 Coulombs의 전하가 필요해요. 이것은 구리 이온 하나를 구리 금속으로 환원하는 데 필요한 전하량이 2 Faradays이기 때문에 계산된 거예요. 알루미늄의 경우는 전하량이 더 많이 필요해요. 알루미늄은 3가 이온으로 존재하기 때문에, 1톤의 알루미늄을 생산하려면 약 2,898,000 Coulombs의 전하가 필요해요. 수산화 나트륨을 생산하는 데는 염소-알칼리 전해조를 사용해요. 이 과정에서 수산화 나트륨과 염소가 동시에 생산되는데, 1톤의 수산화 나트륨을 만들기 위해서는 약 2,965,000 Coulombs의 전하가 필요해요.이러한 수치들은 이론적인 값이고, 실제 산업에서는 전해 전지의 효율성, 전극의 상태, 온도, 그리고 기타 여러 가지 조건에 따라 약간의 차이가 있을 수 있어요. 더 구체적인 정보를 얻으려면 관련 산업의 기술 자료나 학술 논문을 참조하는 것이 좋을 것 같아요.
Q. 화학분야 종사자는 과학자로 보는게 맞는건가요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.맞아요, 화학은 과학적 기반을 두고 실증적 연구를 통해 발전해온 학문이에요. 화학을 공부하거나 연구하는 사람들은 체계적인 이론을 바탕으로 실험을 통해 새로운 사실을 발견하고 검증하죠. 그래서 화학 분야에 종사하는 사람들을 과학자로 보는 게 맞아요. 화학자들은 자연 현상을 이해하고 다양한 물질의 성질과 반응을 연구하는 과학자들이에요. 이렇게 화학은 다른 과학 분야와 마찬가지로 이론과 실험이 긴밀하게 연결되어 있는 학문이랍니다.
Q. 일반 하천이나 수돗물에 브로민이 들어있나요?
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.일반 하천이나 수돗물에는 브로민이 보통 존재하지 않아요. 만약 존재한다 해도 아주 미량일 거예요. 브로민은 주로 수영장 물의 소독제로 사용되거나 특정 산업 용도로 사용되는데, 자연적인 하천이나 일반 수돗물에서 발견되기 어렵죠. 그리고 만약 브로민이 하천이나 수돗물에 있다 해도, 페놀류와 반응해서 백색 침전이 일어날 가능성은 매우 낮아요. 백색 침전이 일어나려면 특정한 조건과 농도가 필요한데, 자연적인 환경에서는 그런 조건이 갖춰지기 어렵기 때문이에요. 그래서 하천이나 수돗물에 브로민이 페놀류와 반응해서 눈에 띄는 변화가 생길 가능성은 거의 없다고 보시면 돼요.