물이 증발하는 이유는 무엇인가요??
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.저도 어릴때 궁금해 했었던 질문입니다.물의 끓는점은 100도라 액체 상태에서 에너지를 얻어야 물은 수증기가 되어 기체가 될 수 있습니다.하지만 물을 외부에 뿌려두기만 해도 일정시간 지나면 자연스럽게 증발하게 됩니다. 분명히 100도 정도되는 주변의 열이 없음에도 증발하는 것은 신기하였습니다.이것은 끓음과 증발의 차이로 설명할 수 있습니다. 끓음의 위에 말한데로 에너지를 얻어 수증기가 되는 것인데 이것은 특정 공간안에 에너지를 얻어 수증기가 되는 거라 특정공간 전체의 모든 물이 100도에서 수증기가 되는 것입니다.증발은 외부의 에너지가 없기에 표면에서만 에너지를 얻어 수증기가 되는 현상입니다. 빨래가 마르거나 바닥이 마르는게 이러한 증발 현상입니다.실제로 물분자는 반응성이 좋기 때문에 가만히 있어도 움직이고 부딪히면서 주변으로 부터 에너지를 얻게 됩니다. 그래서 주로 표면에 있는 물 분자가 에너지를 얻어 쉽게 수증기가 되는데 이것이 증발입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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기후위기는 앞으로 어떻게 나타나게 될까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.사실 지구의 기후는 예전부터 빙하기를 겪어서 동식물의 대멸종을 겪었고 크게는 현재도 빙하기에 들어가는 초입입니다. 하지만 지구 온난화로 인해 이러한 빙하기가 뒤로 후퇴된 상태입니다.몇년 남지 않았다는 타이틀은 사실 너무 자극적이고 몇년뒤에 인류가 멸망한다는 의미는 전혀 아닙니다. 하지만 지구 온난화 때문에 더이상 통제가 불가능한 임계점이 다가오고 있는 것은 사실 입니다산업화 이전 대비 지구 기온 상승 폭이 1.5도를 넘으면 되돌릴 수 없는 지점이라고 하는데 현재 거의 임계점에 도달한 상황입니다. 연평균기온이 1.5도를 넘어가는 순간 극지방의 영구동토층이 녹아 지하에 매장된 대량의 메탄으로 인해 지구 온난화가 가속되고 얼음이 녹아 해수면이 상승하며 얼음이 반사하는 태양빛이 줄어 바다의 온도는 더욱 올라가게 됩니다.이러한 지구 온난화로 가장 심각한게 바로 기상이변 입니다. 대기라는 것은 극지방과 적도지방 사이의 온도차이로 발생합니다. 공기는 고기압에서 저기압으로 하는데 지구 온난화로 극지방의 온도가 올라가게 되어 적도지방과 온도차이가 줄어들게 되었습니다. 이러한 온도차이의 줄어듬으로 대기의 순환에 정체가 발생하여 예측하기 어려운 기상이변이 발생하고 있는 것 입니다. 특정한 지역에는 폭우가 쏟아지고 특정한 지역엔 가뭄이 발생하며 우리나라엔 예측할 수 없는 호우 경보 등이 있겠습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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밤에도 안 식는 '습한 폭염' 자주 온다는데, 도시 열섬 구조 어디까지 손봐야 할까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.도시에 살면 발달된 인프라 때문에 여러가지 혜택이 있지만 여름에 구조적인 특성상 더위 때문에 고생을 하게 됩니다.빌딩 숲으로 된 콘크리트 구조라 외부의 바람을 막고 내부의 습한 공기가 빠져나가지 않는 구조 이기 때문입니다. 그래서 요즘 신축 건물들을 보면 필로티 구조라고 하여 저층이나 중간에 구멍을 뚫어 바람이 지나갈 수 있는 형태로 많이 짓고 있습니다. 나름 친환경 건축이라고 불리기도 합니다.또한 넓게 깔린 아스팔트가 태양열을 오전내 흡수했다가 밤새 뿜어내기에 열대야가 쉽게 발생할 수 있는 환경입니다. 그래서 아스팔트 표면에 이러한 태양열을 반사하는 차단재를 바르곤 있지만 한계가 있습니다. 요즘은 이러한 도심지역 열섬현상과 열대야를 막기 위해 도심 곳곳에 분수나 실개천, 그리고 스프레이 등을 배치하여 주변 온도를 낮추기 위해 노력도 하고 있습니다. 도심전체를 디자인 해야 하는 사업이라 쉽진 않지만 서울시에도 문제해결을 위해 노력을 하고 있습니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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태양광으로 한달에 200만원 벌려면?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.한때 집안에 땅이 좀 있어 태양광 발전소를 짓기위해 알아봤던 적이 있습니다. 월 200 정도 받기 위해서는 100 kw 급의 발전소를 구축해야 합니다. 토지비를 제외하고 대략 1억~1.5억 정도 필요합니다. 사실 보조금은 없고 아산지역에서 농업인이나 축산인으로 등록이 되어 있다면 저금으로 대출을 받을 수 있는데 이것을 보조금으로 알고 계신경우가 많습니다.하지만 땅별로 태양광을 지을 수 없는 경우도 많습니다. 맹지인 경우도 많고 그래서 땅의 지번을 태양광 설치 업체한테 전달하여 태양광 발전이 가능한지 먼저 확인을 받으셔야 합니다. 주변에 민가가 많다거나 아니면 주변에 송전탑이 없다면 설치가 불가능하기 때문입니다.그리고 지역 민원 및 지방조례 때문에 설치가 어려운게 요즘 현실이라 잘 알아보셔야 합니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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원전폐기물 재처리 시설을 우리나라가 하면?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.사실 원전과 관련해서 재처리 기술을 반대할 국민은 많지 않을 것 입니다. 해당 원전폐기물 재처리(사용 후 핵연료) 에 대해서는 여론보다는 한미 원자력 협정때문에 할 수가 없습니다. 사실 우리나라는 원전 강대국 이며 원전기술을 해외로 수출 할 수 있고 수출 한적 있는 나라는 3곳 밖에 안되는데 그중의 하나가 바로 한국 입니다.그래서 핵폭탄을 가지고 있지 않지만 기술은 충분하기에 마음만 먹으면 반년이면 실제로 만들 수 있다는 관련 박사님의 글을 본적이 있습니다. 일단 사용후 핵연료의 경우 한미 원자력 협정에 따라 미국의 동의 없이 임의로 재처리 할 수 없게 명시가 되어 있습니다. 왜냐면 여기에서 플루토늄을 추출할 수 있기 때문입니다. 현재 미국이 이란을 공격한것도 사용후 핵연료에서 플루토늄을 몰래 채취하여 보관하고 있었기 때문입니다하지만 현재 임시보관시설이 포화상태라 이를 위해 재처리하지 못한다면 영구적으로 뭍을 공간을 확보해야 하는데 좁은 국토에서 이것은 쉽지 않은 문제라 요즘 말이 많습니다. 외교적으로 해당 핵연료를 플루토늄은 따로 분리하지 않으면서 건식으로 재처리하여 방사성 폐기물의 부피를 줄일 수 있는 기술을 개발하고 있으나 이것 역시도 미국의 동의가 필요한 상황이라 외교적으로 해결해야해서 이것도 참 어려운 문제 입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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미래를 위해서 배우면 좋은 것들 뭐가 있을까요??
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.저는 아무래도 영어 공부를 자주 하는 편 입니다. 번역기의 성능이 좋아지고 요즘은 실시간으로 음성을 번역하는 기술도 상당하기에 영어의 필요성이 줄었다고 느낄 수도 있습니다. 하지만 영어로 된 지문을 읽거나 자료를 찾을때 영어 원문을 알고 찾을 수 있다는게 특정 분야에서는 아주 유리하기 때문입니다. 저는 영어를 사용해야 하는 업무라 영어 능력이 필요하기에 오픽강의나 단어 등을 유튜브로 즐겨 듣습니다.아무래도 공부를 하고자 하는건 자기개발이기에 자신의 업무와 관련있는 것으로 뻗어나가는 것이 좋습니다. 가장 유망한건 아무래도 LLM 을 활용하는 방법과 관련된 강의도 많은데 그런것들을 유튜브로 보고 듣는 것도 추천 드립니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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우리가 버린 쓰레기는 어떤 과정으로 처리되나여? 그리고 소각장에서 혹시 전기를 생산하기도 하나여?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.실제로 소각을 통해 에너지를 생산하고 있습니다. 일반 화력발전소와 마찬가지로 화석연료를 태우는 것이 아니라 재활용하고 남은 폐기물들을 소각하여 발전을 하고 있습니다. 일반 쓰레기의 경우 소각할지 매립할지 구분을 하는데 타지 않는 쓰레기는 매립을 하게 됩니다. 음식물 쓰레기의 경우도 바로 태울 수 없기에 수분과 염분을 제거한 뒤 주로 매립을 하거나 바이오가스를 뽑아내는 형태로 재활용을 합니다. 재활용품의 경우는 플라스틱, 유리, 캔 등으로 분류하고 분류하지 못하는 것들은 소각을 하기도 합니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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극한 환경용 신소재 개발이 우주 산업과 심해 탐사 기술에 미치는 영향은?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.극한지역을 탐사하기 위해서는 해당 지역에서 장시간 유지할 수 있는 장비를 착용하는 것이 필요합니다.우주의 경우는 사실 가장 많은 예산이 투입되다보니 최신의 기술이 접목되어 있습니다. 우주탐사 목적을 위해 개발된 기술들이 현재 아라미드나 선글라스와 같이 스핀오픈 된 것들이 많습니다.무중력 상태이고 극저온과 극고온을 견뎌내야 하기에 가볍고 수명이 긴 새로운 재료가 항상 필요하며 우주에 나가기 위한 로켓역시 무게가 가벼우면서도 내구성이 강한 소재를 항상 개발하고 있습니다. 심해의 경우도 수심이 깊어질수록 늘어나는 수압을 견디기 위한 티타늄 합금이나 신소재 세라믹을 사용하며 염분에도 버티는 재료가 필요합니다.이러한 재료가 만들어진다면 그 이후에 구조를 어떻게 설계할지 결정될 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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비가 내리기 직전이나 비가 올 때 특유의 비냄새와 몸이 찌푸퉁해지는 과학적 원리가 따로 있나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.실제로 날씨와 신체간의 관계는 영향이 있는 것으로 알려져 있습니다. 비오는날 몸이 무겁고 무릎이 시린 이유는 기압 때문입니다. 비가 오거나 흐린날은 수분때문에 저기압 상태 입니다. 그래서 평소 관절통증을 가진 사람이라면 외부의 저기압 때문에 신체 내부의 관절의 압력은 높아지게 됩니다. 그래서 관절이 부풀어오르면 주변 조직을 자극하기 때문에 평소보다 더 다리가 아프고 무릎이 쑤시게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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나트륨을 물에 넣으면 폭발하는 이유는?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.나트륨과 물이 만나서 폭발하는 이유는 만나는 순간 대량의 수소가 발생하기 때문입니다.나트륨은 주기율표에서 3주기 1족으로 최외각 전자가 전자를 1개만 가지고 있어 반응성이 아주 강하고 전자1개를 버리고 양이온이 되려는 성질이 강합니다. 그래서 물과 만나면 수산화나트륨을 형성하여 물을 염기성을 만들며 이 때 대량의 수소가 발생하면서 폭발하게 됩니다. 염화 나트륨은 염소와 만나 안정을 찾았기 때문입니다. 나트륨이 전자 1개를 잃고 양이온이 되려는 성질이 강하다면 염소는 전자 1개가 부족하여 불안정한 상태 입니다. 그래서 이둘이 결합하여 부족한 부분을 서로 채워져 있다보니 나트륨은 염화나트륨 속에 Na+ 인 이온상태로 존재하고 있기 때문에 물과 반응하지 않는 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)
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