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다가오는 미래 사회에서 인공지능은 인간의 일과 삶에 어떤 영향을 줄까요?
안녕하세요. 말씀해주신 것과 같이 인공지능(AI)의 발전은 단순히 기술적 진보에 그치지 않고, 인간의 일과 삶 전반을 재편할 수 있는 역량이 있는데요, 우선 반복적이고 규칙 기반의 업무, 예를 들자면 단순 회계 처리, 고객 상담의 일부, 데이터 정리 등은 AI가 더 빠르고 정확하게 처리할 수 있을 것입니다. 다만 노동시장의 격차가 커질 수 있으며, AI 기술을 활용할 수 있는 사람과 그렇지 못한 사람 사이에 불평등이 심화될 가능성이 있습니다. 앞으로 준비해야 할 역량에 대해 생각해보자면, 새로운 문제 해결, 아이디어 발굴, 예술·디자인 같은 영역은 AI가 쉽게 대체하기 어렵기 때문에 AI가 제시한 결과를 그대로 받아들이는 것이 아니라, 그 타당성을 검증하고 새로운 맥락에 적용할 수 있어야 합니다. 또한 데이터를 이해하고 AI를 다루는 기본 역량은 모든 직군에서 필수적이 될 것입니다. 이와 함께 기술 변화 속도가 빨라지므로, 새로운 기술과 지식을 지속적으로 배우고 적용할 수 있는 태도가 중요할 것 같습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.16
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루이스 산-루이스 염기 반응과 배위결합 형성은 어떤 차이점을 가지고 있나요?
안녕하세요. 말씀하신 것처럼 루이스 산-루이스 염기 반응과 배위결합 형성은 모두 전자쌍을 제공하는 쪽(루이스 염기)과 전자쌍을 받는 쪽(루이스 산)의 상호작용이라는 점에서 기본 메커니즘은 같습니다. 우선 루이스 산-염기 반응은 전자쌍을 받는 물질이 루이스 산, 전자쌍을 주는 물질이 루이스 염기이며, 이 둘이 결합을 이루는 과정을 말하는데요, 적용범위는 매우 넓으며 단순한 분자 간 결합부터 촉매 반응, 산화환원 반응 중간 과정까지 포함됩니다.반면에 배위결합은 공유결합의 한 형태로, 결합 전자쌍 전체가 한쪽 원자(염기)에서 제공되는 경우를 말하는데요, 결합이 형성된 후에는 일반 공유결합과 구분되지 않습니다. 따라서 본질적으로는 공유결합이지만, 기원이 특수하다는 점을 강조할 때 배위결합이라고 부르는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.16
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국내 화학 산업 생태계는 어떤 변화를 겪고 있나요?
안녕하세요. 네 말씀해주신 것과 같이 국내 화학 산업 생태계는 최근 몇 년 사이 석유화학 중심의 전통 구조에서 고부가가치 중심 구조로의 전환과 재편을 겪고 있는데요, 중국의 과잉 공급 및 수요 둔화, 글로벌 경쟁심화, 가격압박 등 외부 충격이 정유-석유화학에 집중된 기존 산업 구조의 지속가능성에 한계가 있는 상황입니다. 우선 2020–2023년 글로벌 에틸렌 공급은 연 5.4% 증가하는 반면, 수요는 2.6% 증가에 그쳤고, 중국은 주요 기초유분의 자급률이 100%를 넘어 한국 수출 시장이 급격히 위축되고 있습니다. 또한 한국 석유화학 산업은 납사 기반 NCC 설비 중심 구조로 원가 경쟁력에 취약한데요, 최근 원자재 비용 증가와 수요 정체로 인한 가동률 하락과 부채 증가가 심각합니다. 대표 기업 10곳이 정부 주도 아래 연간 납사 분해용량 2.7~3.7 백만톤 감축에 합의했으며, 일부 NCC 설비 폐쇄 또는 통합, 기업 간 합병 가능성이 있습니다. 따라서 화학 대기업은 범용 기초제품 중심 구조에서 고기능성·친환경 화학소재 중심으로 포트폴리오를 재편하고자 하는 양상을 보이며, LPG·에테인 등 저가 원료 전환을 통해 납사 의존을 줄이고 수익성을 개선하려는 움직임이 있고, 설비 개조를 통해 유연성을 확대하고 있습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.16
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물질의 부식은 왜 일어나는걸까요??
안녕하세요. 네, 질문해주신 물질의 부식은 본질적으로 물질이 자연 상태로 돌아가려는 자발적 화학 반응 때문에 일어나는 현상인데요, 대부분의 금속은 지구상에서 산화된 상태로 존재하는 것이 가장 안정합니다. 따라서 우리가 사용하는 금속은 이러한 광석에서 에너지를 들여 환원시켜 얻은 것이라, 다시 안정한 산화 상태로 돌아가려는 경향이 강합니다.가장 쉽게 생각할 수 있는 철을 예시로 설명해드리자면, 철(Fe) 표면이 공기 중 산소(O₂)와 수분(H₂O)에 노출되면, 철 원자가 전자를 잃고 Fe²⁺, Fe³⁺ 이온으로 산화됩니다. 이때 철에서 방출된 전자는 수분 속의 산소나 수소 이온을 환원시키는 데 사용되는데요, 예를 들어 산소가 물과 반응하면 수산화 이온(OH⁻)이 만들어집니다. 이렇게 생긴 Fe²⁺, Fe³⁺ 이온과 OH⁻ 이온이 결합하여 수산화철(Fe(OH)₂, Fe(OH)₃)을 만들고, 이것이 시간이 지나면서 탈수·산화되어 붉은색의 산화철철, 흔히 말하는 녹으로 변합니다. 즉, 부식은 금속이 전기화학적 산화-환원 반응을 통해 점차 원래의 안정한 광물 상태로 돌아가는 현상이라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.16
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크기가 큰 작용기는 왜 친핵성도가 감소하나요?
안녕하세요. 질문해주신 사항은 입체장애와 관련이 있는데요, 친핵성이란 전자 밀도를 가진 입자인 음이온이나 자유 전자쌍이 전자가 부족한 탄소, 즉 양전하를 띠거나 부분적으로 δ⁺를 나타내는 탄소를 공격할 수 있는 능력을 의미합니다.이때 작은 친핵체, 예를 들자면 OH⁻, OCH₃⁻와 같은 경우에는 전자를 제공하는 산소가 목표 탄소에 쉽게 접근할 수 있는데요, 하지만 bulky한 친핵체, 예를 들자면 말씀해주신 것과 같은 Tert-butoxide, (CH₃)₃CO⁻)는 산소 주변이 큰 메틸기들로 둘러싸여 있어 전자가 부족한 탄소에 가까이 다가가기가 어렵습니다. 즉, 공격하고 싶어도 물리적으로 접근할 수 있는 경로가 좁아져 반응 속도가 느려지고 친핵성은 감소하게 되는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.16
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압력이 낮아지면 왜 끓는점도 낮아지나요?
안녕하세요. 네 질문해주신 것과 같이 끓는점이 압력과 연관되는 이유는 물질이 끓는 과정이 곧 액체 내부의 증기압이 외부 압력과 같아지는 순간이기 때문인데요, 액체가 끓는다는 것은 단순히 표면에서 기화가 일어나는 것이 아니라, 액체 전체에서 기포가 형성되어 기체가 되어 올라오는 상태를 의미합니다. 이때 액체 내부 기포가 유지되려면, 기포 속의 증기압 ≥ 외부 압력이어야 하기 때문에 따라서 끓는점은 액체의 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도인 것입니다. 또한 증기압은 온도가 높아질수록 커지는데요, 이는 입자 운동이 활발해져 기체로 빠져나가려는 경향이 커지기 때문입니다. 만약 외부 압력이 낮아지면, 그 압력을 이기기 위해 필요한 증기압도 낮아지는데요 즉, 낮은 압력에서는 액체가 굳이 높은 온도까지 올라가지 않아도 외부 압력과 증기압이 같아지므로, 더 낮은 온도에서 끓을 수 있는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.16
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빛이 반사되는건 어떤 특성때문인가요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 사항에 대해서 답변드리자면 빛이 물체에 닿았을 때 흡수되지 않고 다시 나아가는 현상을 반사라고 부르는데, 이는 물질이 가진 전자 구조와 전자들의 집단적 거동 때문입니다. 우선 빛은 전자기파이므로, 물질 속에 들어오면 물질을 이루는 전자들이 진동하는 전기장에 반응하는데요, 어떤 파장은 전자가 에너지를 흡수해 전이할 수 있어 흡수가 일어나지만 반대로 전자가 그 에너지를 특정 전이로 흡수하지 못하면, 진동만 따라하다가 다시 그 빛을 되돌려 내보내게 되며 이 과정이 반사인 것입니다. 말씀해주신 것처럼 특히 금속 표면이나 매끈한 거울은 자유 전자가 많아서, 들어온 빛의 전기장을 따라 자유 전자가 즉시 진동하게 되는데요, 이때 전자들의 집단적 진동이 원래 들어온 파동과 같은 주파수의 파동을 반대 방향으로 방출하면서 강한 반사가 일어나게 됩니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.16
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안과질환치료발전에대해궁금합니다.
안녕하세요. 질문해주신 것과 같이 안과 질환, 특히 녹내장과 같은 질환은 현재 의학에서도 여전히 난제로 꼽히는 분야인데요 말씀하신 것처럼 지금까지는 손상된 시신경이 자연적으로 재생되지 않기 때문에 근본적인 치료가 어렵고, 주로 안압을 낮춰서 추가적인 손상을 막는 방식으로 치료가 이루어져 왔습니다. 즉, 이미 손상된 시신경 축삭이나 망막신경절세포는 스스로 재생하지 못하므로 현재 치료는 ‘진행 억제’가 주목적이었습니다. 하지만 최근에는 신경과학, 재생의학, 유전자 치료 기술의 발전으로 인해 시신경 재생이나 신경 보호를 목표로 하는 다양한 연구가 활발히 진행 중입니다. 그 예시로는 줄기세포 치료가 있는데요, 배아줄기세포(ESC), 유도만능줄기세포(iPSC)에서 망막신경절세포(RGC)나 지지세포를 분화시켜 이식하는 연구가 진행 중이며, 해당 연구의 목표는 손상된 신경세포를 대체하거나 지지해 시각 경로를 회복하는 것입니다. 현재는 동물실험 단계에서 일정 부분 시야 회복 사례가 보고된 바 있습니다. 이외에도 유전자 치료에 대해서도 연구가 진행 중입니다. 신경세포의 사멸을 막는 보호 단백질 발현을 유도하거나, 축삭 성장 억제 인자를 억제하는 방식인데요, 예를 들어서 PTEN을 억제하여 시신경 축삭 성장을 촉진시키는 연구가 진행 중이며, CRISPR 기반 교정 연구도 일부 진행 중에 있습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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기회감염이란 왜 발생하는 것인가요?
안녕하세요. 말씀하신 것처럼 HIV 감염 환자에서 면역세포 수와 기능이 감소하면서 기회감염이 나타날 수 있는데요, 원래 일반적으로 사람은 세균, 바이러스, 곰팡이, 기생충 등 다양한 병원체에 끊임없이 노출됩니다. 그러나 면역 체계가 정상적으로 작동하면 대부분의 병원체는 바로 제거되는데요, 따라서 건강한 사람에게는 큰 증상이나 감염이 나타나지 않습니다. 반면에 HIV는 표적 세포인 CD4+ T 보조 림프구(Th 세포)를 감염시키는데요 gp120 단백질이 숙주의 CD4와 결합하면서 숙주세포 내로 침투하고 점차 Th 세포를 파괴하게 됩니다. 이로 인하여 Th 세포 수가 감소하는데 B 세포와 세포독성 T 세포(CTL) 모두 제대로 활성화되지 않습니다. 즉 면역력이 약화되면 평소에는 무해하거나 쉽게 억제되는 병원체들이 증식할 수 있는데요, 이런 병원체는 기회를 타서 감염을 일으키므로 이를 기회감염이라고 부르는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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에이즈 치료제인 AZT의 작용원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 AZT는 HIV 감염 치료에서 가장 먼저 사용된 항바이러스제 중 하나이며, 핵산 합성을 방해하는 티민 유사체인데요 정상적인 티미딘 뉴클레오타이드와 달리, 3' 위치에 -OH기가 없고, 대신 아지드기(-N₃)가 있습니다. 따라서 DNA 합성 과정에서 AZT가 들어가면 인산이에스테르 결합이 불가능하기 때문에 사슬이 더 이상 이어질 수 없습니다. 이때 HIV는 ssRNA 바이러스로, 숙주 세포에 들어가면 역전사효소를 사용하여 RNA → DNA로 전환하는데요, 숙주 세포 내에서 AZT는 AZT-삼인산(AZT-TP) 형태로 변환되며 DNA 합성에 쓰일 수 있는 활성형을 이룹니다. 역전사효소는 정상 티미딘 대신 AZT-TP를 DNA 가닥에 삽입할 수 있으며, AZT에는 3'-OH기가 없으므로, 다음 뉴클레오타이드와 인산결합을 형성할 수 없고 이로 인하여 결과적으로 바이러스 DNA 합성이 중단되는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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