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물이 메탄올보다 왜 pKa값이 더 작나요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼 물(H₂O)과 메탄올(CH₃OH)의 pKa 값 차이는 그들의 산성도와 분자 구조 차이로 인간 것인데요, pKa는 산의 강도를 나타내는 지표로, 값이 작을수록 강한 산을 의미합니다. 산(H–A)이 양성자(H⁺)를 잃어 음이온(A⁻)을 만드는 과정에서 pKa가 작다는 것은 H⁺를 더 잘 내놓는다는 의미입니다.우선 말씀해주신 것과 같이 물과 메탄올은 둘 다 OH를 가지고 있으나 메탄올은 OH옆에 CH3가 연결되어있습니다. 산이 H⁺를 내놓으면 음이온이 생성되는데요, 물은 음이온(OH⁻)은 전자를 안정화시킬 수 있는 다른 효과가 적지만, 주변에 전자를 끌어당기는 그룹이 없기 때문에 상대적으로 안정합니다. 반면에 메탄올의 경우에는 CH₃기(CH₃–)는 전자공여 성질(–I 효과)로 O⁻에 전자를 밀어주며, 전자가 더 많아지면 음이온이 덜 안정적이기 때문에 안정성이 낮으면 H⁺를 쉽게 내놓지 못하고, 따라서 산성도가 낮습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.15
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앞으로 이차전지 산업 전망이 어떨까요?
안녕하세요. 네 말씀해주신 것과 같이 이차전지 산업은 전 세계적으로 전기차와 에너지 저장 시스템(ESS)의 수요 증가에 힘입어 성장해왔는데요, 하지만 전기차 시장의 성장 둔화는 이차전지 산업에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 2025년 상반기 기준, 전기차용 배터리 시장의 점유율이 16.6%로 작년 대비 5.4%포인트 하락했는데요, 이는 주요 배터리 제조사들의 수익성 악화와 가동률 저하로 이어지고 있습니다. 또한, 전기차 배터리의 주요 소재인 니켈, 코발트, 망간의 가격 변동성과 공급망 불안정성도 기업들의 경영에 부담을 주고 있는데요 특히, 중국의 리튬인산철(LFP) 배터리 기술이 발전하면서 가격 경쟁력이 강화되고 있습니다.그럼에도 불구하고 이차전지 산업의 중장기 전망은 여전히 긍정적인데요 SNE리서치에 따르면, 2035년까지 전 세계 이차전지 수요는 현재의 5.6배로 증가할 것으로 예상되며, 특히 전기차용 배터리 수요가 전체의 85%를 차지할 것으로 보입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.15
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지금의 기후변화가 언제까지 지속될까요?
안녕하세요. 질문해주신 것처럼 기후변화가 언제까지 지속될지는 단순히 몇 년 후에 끝난다라고 말할 수 있는 문제가 아니며, 인류의 온실가스 배출과 지구 시스템의 반응에 따라 달라질 수 있는데요, 우선 현재 관측되는 기후변화는 주로 인간 활동에 의한 온실가스 배출때문입니다. 산업혁명 이후 화석연료 사용, 산림 벌채, 농업 활동이 증가하면서 대기 중 온실가스 농도가 급격히 높아졌으며 이로 인해 지구 평균 기온이 상승하고, 이상기후가 빈번하게 발생하고 있습니다.기후변화는 지구의 대기, 해양, 빙하, 토양 등 지구 시스템의 반응 시간에 따라 수십 년에서 수천 년까지 이어질 수 있는데요, 예를 들어서 대기 중 이산화탄소의 경우 일부는 수십 년, 일부는 수백 년 동안 남아 기후에 영향을 줍니다. 또한 지구 온난화에 따라 녹은 빙하와 온난화된 해양은 수백 년간 기후에 영향을 지속하기 때문에 따라서 지금 시작된 기후변화의 영향은 향후 수십 년에서 수백 년간 지속될 가능성이 있습니다.앞으로 기후변화가 얼마나 심하고 오래 지속될지는 인류가 온실가스 배출을 얼마나 줄이느냐에 달려 있는데요, 국제사회는 2050년 탄소중립(Net-Zero) 목표를 세우고 있으며, 이를 달성하면 기후변화 속도를 늦출 수 있겠으나, 그러나 이미 배출된 온실가스로 인해 완전히 원래 상태로 돌아가는 것은 어렵고, 일부 영향은 불가역적일 수 있습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.15
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사람 기분이 수시로 변하는 이유가 뭘까?
안녕하세요. 질문해주신 것과 같이 사람 기분이 하루에도 여러 번 변하는 이유는 생물학적 요인, 신경 및 호르몬 조절, 환경적 자극이 복합적으로 작용하기 때문인데요, 우선 기분은 뇌의 신경회로와 화학물질에 의해 조절되는데 대표적인 신경전달물질로는 세로토닌, 도파민, 노르에피네프린이 있으며, 이들 신경전달물질 농도는 식사, 수면, 활동, 사회적 상호작용 등에 따라 빠르게 변할 수 있습니다. 따라서 뇌 속 화학 환경이 바뀌면 기분도 짧은 시간 안에 변화할 수 있습니다.기분은 호르몬의 영향도 많이 받는데요, 예를 들어서 스트레스 호르몬인 코르티솔은 아침에 높고 저녁에 낮아지는 일주기 리듬을 가지며 에스트로겐과 프로게스테론과 같은 여성호르몬은 생리 주기와 관련하여 여성의 기분 변화에 영향을 미칩니다. 이와 같이 하루 중 호르몬 농도가 변화하면서 자연스럽게 기분이 오르락내리락할 수 있습니다.이러한 요인 이외에도 외부 자극도 기분 변화에 큰 영향을 주는데요 날씨, 빛, 소음, 사람과의 대화, 일상의 사건 등이 영향을 미칠 수 있으며 뇌는 이런 자극을 순간적으로 평가하고 감정을 만들어내므로 짧은 시간 안에도 기분이 변동할 수 있습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.15
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닭이먼저일까요 예란이먼저일꺼요?
안녕하세요. 네, 질문주신 것처럼 흔히 “닭이 먼저다”라고 생각하면, 닭이 있어야 알을 낳으니까라고 단순히 논리적으로 생각할 수 있으며 반대로 “계란이 먼저다”라고 하면, 닭이 태어나기 위해서는 먼저 알이 있어야 한다는 생각을 할 수 있습니다. 하지만 현대 생물학에서는 계란이 먼저라는 쪽으로 결론을 내리게 되는데요, 우선 닭의 조상 새도 알을 낳을 것이고, 어떤 알 속에서 유전자 변이가 일어난 새끼가 지금 우리가 부르는 닭으로 태어난 것이며 즉, 닭이라는 개체는 알 속에서 태어난 결과이기 때문입니다. 즉, 닭이라는 종이 탄생하기 위해서는, 조상 새가 낳은 알 속에서 유전자 변이가 일어나야 했기 때문에 닭보다는 계란이 먼저라고 보는 것이 타당합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.15
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영장류들은 왜 보통 동물들과 달리 입안에 음식을 머금고 꼭꼭 씹어먹어요?
안녕하세요. 질문해주신 것과 같이 영장류, 특히 사람과 가까운 영장목 동물들이 음식을 입안에서 오래 씹는 행동을 하는 이유는 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과인데요, 우선 영장류는 주로 식물성 음식을 많이 섭취하는데 예를 들어 잎, 과일, 씨앗, 견과류 등이 주요 식단입니다. 식물성 음식에는 셀룰로오스 같은 소화가 어려운 다당류가 많은데요, 씹는 행위는 음식물을 작은 입자로 잘게 부수어 소화 효소가 잘 닿도록 표면적을 늘리는 과정입니다. 이때 영장류는 위장관이 단순하거나 상대적으로 길이가 짧아, 음식을 충분히 잘게 씹어서 소화 효율을 높이는 것이 중요합니다.또한 영장류의 어금니는 편평하고 넓은 저작면을 가지고 있는데요 이는 갈고, 으깨고, 곱게 부수는 저작작용에 최적화되어 있으며, 단단한 씨앗이나 질긴 식물 섬유를 분쇄하는 데 유리합니다. 다른 포유류, 예를 들어 육식동물은 날카로운 송곳니와 절단 치아를 가지고 있어, 씹기보다는 물고 찢거나 삼키는 방식에 적합합니다. 이러한 이유 이외에도 초기 영장류는 열대림에서 과일과 잎을 섭취하며 진화했는데요 충분히 씹는 행동은 영양소 흡수율을 높이고, 소화기관에 부담을 줄이며, 결과적으로 생존과 번식에 유리했기 때문에 선택적으로 강화되었습니다. 즉, 씹는 습관 자체가 자연선택에 의해 유지된 특성이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.15
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왜 조류는 알을 낳는데 사람은 뱃속에서 새끼를 키우는 것인가요?
안녕하세요. 말씀해주신 것과 같이 조류는 난생의 방식을 택하였고 인간은 태생의 방식을 택하였습니다. 우선 새는 알을 낳아 외부에서 발달시키는 전략을 선택했는데요, 알 속에는 새끼가 성장하는 데 필요한 영양분과 보호막이 들어 있어, 부모가 일정 정도 보살피지만 주로 알 자체가 새끼를 키우는 역할을 합니다. 이와 같은 난생의 경우 알을 낳고 나면 부모는 다른 번식 활동이나 먹이 활동에 집중할 수 있으며, 다만 알이 환경에 노출되기 때문에 포식자에 의한 위험이 있습니다. 반면에 사람을 포함한 대부분 포유류는 자궁 내부에서 태아를 발달시키는 전략을 사용하는데요, 엄마의 몸이 태아에게 영양분과 산소를 공급하고, 배설물도 처리해 주기 때문에 새끼가 비교적 안전하게 성장할 수 있습니다. 이때 외부 환경으로부터 보호받으며 생존율이 높다는 장점이 있지만 단점으로는 엄마의 체력과 자원이 제한되며, 한 번에 낳을 수 있는 새끼 수가 상대적으로 적습니다.또한 조류는 항온 동물이지만, 알이 밖에서 발달할 수 있을 정도로 충분한 난황과 보호를 제공하는데요, 알 속에서도 체온을 유지하려면 부모가 품을 필요가 있지만, 직접 체내에서 발달시키는 것보다는 에너지 비용이 적습니다. 반면에 포유류는 자궁 안에서 태아를 보호하면서 모체 체온을 일정하게 유지하고, 영양과 호르몬 조절까지 제공할 수 있기 때문에 태생이 효율적입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.15
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과연 닭이 먼저일까요? 알이 먼저일까요?
안녕하세요. 생물학적인 관점으로 봤을 때에는 닭보다는 알이 먼저라고 할 수 있습니다. 알은 새가 낳는 알만을 의미한다고 범주를 좁혔을 때 현대의 과학적 진화 이론에 따르면, 닭은 갑자기 자연적으로 생긴 것이 아니라 조류의 조상에서 점진적으로 진화해온 결과로 생긴 종입니다. 즉, 닭의 직계 조상, 쉽게 말하자면 닭과 거의 비슷한 새가 낳은 알 속에서 유전자 돌연변이가 일어나 오늘날의 닭이 태어난 것인데요 이 관점에서는 알이 먼저라고 볼 수 있겠습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.15
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사람은 밤에 잠을 자야 하지만 올빼미와 같은 야행성 동물들은 밤에 깨어있을 수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 질문해주신 것과 같이 사람이 낮에 활동하고 밤에 잠을 자는 반면, 올빼미와 같은 야행성 동물은 밤에 깨어있을 수 있는 이유는 생체시계와 감각기관의 적응 때문인데요, 모든 동물은 일주기 리듬이라는 24시간 주기의 생체시계를 가지고 있기 때문에 사람은 낮에 활동하고 밤에 수면을 취하도록 진화해 왔습니다. 빛에 민감한 시감각이 이를 조절합니다. 반면에 올빼미와 같은 야행성 동물은 유전적, 생리적으로 밤에 깨어 있도록 생체시계가 조정되어 있는데요, 야행성 동물은 어두울 때 깨어 있도록 멜라토닌 분비가 인간과 달리 조절되며 시각과 활동 신호를 연결하는 뇌 회로가 밤에 활발하도록 진화했습니다. 이와 함께 야행성 동물은 낮 동안 에너지를 아끼고, 밤에 활동하도록 대사율과 호르몬 분비 패턴이 조절되기 때문에 올빼미와 같은 야행성 동물은 밤에 깨어있을 수 있는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.15
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사람은 딱딱한 뼈를 가지고 있는데 문어와 같은 연체동물은 뼈가 없이도 어떻게 이동이 가능한가요?
안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 인간과 같은 척추동물은 딱딱한 뼈와 관절을 이용해 근육과 힘을 전달하고 이동하지만, 문어 같은 연체동물은 뼈 없이도 효율적으로 움직일 수 있습니다. 우선 문어와 오징어 같은 두족류는 근육이 발달한 팔과 몸통을 가지고 있는데요, 이때 몸속에는 체강이라고 불리는 액체로 채워진 공간이 있어, 근육이 수축하면 이 체강 압력이 변하며 팔이나 몸통이 움직입니다. 이를 수압 골격이라고 하는데, 뼈 대신 액체 압력과 근육 수축으로 형태를 유지하고 운동할 수 있습니다. 또한 문어 팔에는 복잡한 근육 배열이 있어, 팔 자체를 길게 늘리거나 구부리거나 회전할 수 있는데요, 이때 흡반을 이용해 바닥을 잡고 미끄러지듯 이동하거나 물을 뿜어내며 추진력을 얻기도 합니다. 즉 연체 동물은 체강의 압력과 근육의 정교한 배열을 활용하여 이동성을 갖는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.15
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