답변 내역

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.천연가스의 주성분은 메탄 입니다.메탄은 수소원자 4개를 가지고 있어 수소 추출 효율이 매우 높기 때문에 주요 원료로 사용됩니다. 700~100도의 고온 고압 상태에서 메탄과 수증기를 촉매반응을 시키게 되면 수소와 일반화탄소를 1차로 추출하게 됩니다. 1차로 나온 일산화탄소에 수증기를 추가로 반응시켜 일산화탄소를 이산화탄소로 바뀌게 되면 여기에서 추가로 수소를 더 만들어낼 수 있게 됩니다. 이 과정에서 불순물을 제거하는 압축, 흡착 과정을 거진 뒤에 소순도의 수소를 최종적으로 얻어내게 됩니다. 하지만 이 과정에서 온실가스인 이산화탄소가 대량으로 방출되기 때문에 이를 그레이 수소라고 부르고 있습니다. 반대로 신재생에너지로 만든 전기를 이용해서 물을 분해하여 얻는 수소를 그린 수소 라고 합니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.한때 화학선생님을 꿈꿨고 화학교육과에 지원서를 내었던 때가 생각납니다. 결국은 화학공학부로 입학하여 현재는 연구소에서 근무중입니다. 제가 다닐때는 생기부가 그리 중요하지 않았기에 탐구활동은 하지 않았고 수능에 집중했던 시대였습니다.탐구활동의 주제로 야광팔찌 실험은 적절하다고 생각합니다. 1학년부터 시작하여 내부의 화학반응을 구체적으로 탐구하며 산화환원, 에너지 방출 등의 개념과 연결시키면 내용을 심화하기도 적절하다 생각됩니다.1학년 때는 야광팔찌의 원리인 화학발광 반응을 화학 에너지가 빛에너지로 전환되는 원리를 내부의 과산화수소와 디페닐옥살레이트와 같은 물질이 반응하는 것인데 이것을 실험한 결과를 작성하시면 될것 같습니다. 2학년에는 화학에너지가 빛에너지로 전환되는 다른 반응인 루미놀 반응에 대해 탐구해도 좋고 농도에 따른 화학반응 속도를 심화로 실험하거나 공부하면 좋을것 같습니다.3학년에는 수능준비에 바쁘실테니 주변 온도에 따른 반응속도가 어떻게 변경되는지를 야광팔찌를 얼음물과 따뜻한 물에 넣었을 때 반응이 언제 완결되는지 등의 실험과 그에 대한 결과를 활용하는 것이 도움이 되실것 같습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.석유화학의 나프타 분해공정에서 에틸렌 및 프로필렌의 수율을 극대화하기 위한 열분해 온도 및 반응시가 제어기술의 핵심원리는 크게 3가지 정도가 있습니다. 에틸렌의 수율을 높이려면 900도 정도의 고온으로 가동하여 분해반응을 촉진해야 하고 프로필렌의 비율을 높이려면 온도를 800도 정도로 낮춰야 하는데 이러한 분해로의 온도를 조절하는 기술이 필요합니다.그리고 원하는 제품의 수율을 낮추는 부반응을 막기 위해 원료가 분해로 내부를 통과하는 시간을 밀리초 단위로 매우 짧게 제어하는 기술 또한 필요합니다.마지막으로 열분해로를 빠져나온 가스를 800도에서 400도 이하로 초고속으로 냉각해야 하는데 이는 고온 상태에서 생성된 에틸렌과 프로필렌이 다른 물질로 변화하는 것을 즉각차단하게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.그림속 미세한 빛 표현때문에 관람객에게 생동감과 신비로움을 느끼게 하는게 맞습니다.요하네스 페르메이의 진주 귀걸이는 한 소녀의 작품을 보면 칙칙한 어둠을 배경으로 눈동자와 입술 위에 하얀색 물감으로 미세한 하이라이트를 찍어 인물을 생기를 극대화 하여 그림을 그렸습니다.살짝 벌어진 붉은 입술 위에 더해진 이 빛의 터치는 침이 고인해 보이기도 하고 촉촉한 질감을 만들어 내어 방금 숨을 쉬거나 말을 뱉어내려는 듯한 생동감을 만들어내게 됩니다. 또한 이 표현 때문에 관람객의 시선이 소녀의 입술, 눈, 진주귀걸이를 계속 맴돌게 되는데 이것 때문에 그림 속 소녀를 더욱 오랫동안 바라보게 만드는 작품 입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.가장 흔하게 쓰이는 센서는 PIR 센서라고 해서 적외선을 사용하게 됩니다.PIR 은 Passive Infrared 의 약자로 수동형 적외선 센서를 뜻합니다.모든 사람은 체온에 의해 눈에 보이지 않는 일정한 양의 원적외선이라는 열에너지를 주위로 방출하게 되는데 이것을 센서서가 감지하는 것 입니다. 센서 내부의 특수 소자가 주변의 기본 적외선 양을 기억하고 있다가 사람이 움직이면서 적외선 양에 변화가 생기면 이를 포착하여 센서가 인식을 하게 됩니다. 센서 앞에 부착된 볼록한 렌즈가 적외선을 모아 소자에 전달하면 센서가 전기적 신호를 발생시켜 조명을 켜는 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.공원이나 등산로에 설치된 에너건에서 강력한 바람이 나오는 원리는 에어컴프레서 라는 공기 압축기를 이용하여 대기중의 공기를 고압으로 모아 두었다가 좁은 노줄로 한꺼번에 방출하기 때문입니다.에어컴프레서는 주변의 일반 공기를 가둬 인위적으로 강하게 밀어넣어 철제 탱크 내부에 높은 압력으로 가둬 둡니다. 에어건의 방아쇠를 당기면 닫혀 있던 내부 밸브가 열리면서 갇혀 있던 고압의 공기가 기압이 낮은 외부로 빠져나가기 위해 호스를타고 순식간에 이동합니다. 에어건 끝부분은 매우 좁은 빨대 모양의 노줄이라 이곳을 통과하면서 공기흐름이 급속히 빨라져 강력한 분사력이 만들어지게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.지구 온도가 계속 상승하며 기후 시스템의 붕괴로 인해 우리의 일상과 생존 환경에 치명적인 변화가 발생합니다.먼저 극한 기후의 일상화 입니다.대기 중 수증기량 증가와 에너지 불균형으로 인해 살인적임 폭염, 초대형 산불, 극심한 가뭄과 가공할만한 호수와 태풍이 전 세계에 빈번하게 발생하게 됩니다.그리고 해수면 상승과 생태계 붕괴가 발생합니다.빙하가 녹고 해수가 늘어나면서 해수면이 상승해 해안가 도실들이 침수되며 서식지 변화를 견디지 못한 지구 생물종의 대멸종이 빨라지게 됩니다.또한 식량, 식수 부족이 발생합니다.가뭄과 기후 변동성으로 농작물 수확량이 급감하여 전세계적인 식량위기가 찾아오고 거주지를 잃은 기후 난민과 감염병 확산등 사회적인 혼란이 발생하게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.우주가 팽창하고 있다는 사실을 과학적으로 알아낸 핵심원리는 여러개가 있습니다. 허블의 법칙과 적색편이 라는 것이 있습니다. 허블 법칙은 외부 은하까지의 거리와 후퇴 속도가 비례한다는 것인데 적색 편이는 멀리 있는 은하 일 수록 더 빠르게 멀어지고 있으며 이는 우주가 팽창하고 있다는 핵심적인 증거 입니다.그리고 에드윈 허블은 은하의 거리와 후퇴 속도가 비례한다는 사실을 발견하여 특정 은하만 이동하는 것이 아니라 우주 공간 자체가 모든 바향으로 균일하게 늘어나고 있음을 증명했습니다. 또한 우주가 과거 한점에서 팽창했다면 남아있어야 할 태초의 빛인 우주배경복사가 전 우주에서 균일하게 관측되면서 우주 팽창과 빅뱅이론이 확실한 사실로 정립되었습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.루미놀 반응은 화학적인 발광 반응 입니다발광을 하는 이유는 철분의 촉매 작용 때문인데, 루미놀과 과산화수소 혼합액을 뿌리게 되면 혈액 속 헤모글로빈의 철 설분이 촉매 역할을 하여 과산화수소를 분해하고 이 과정에서 화학 반응이 일어나 푸른빛을 띄게 됩니다. 혈흔이 물에 희석되거나 오랜 시간이 지나 육안으로 보이지 않더라도 최대 100만배에서 1000만배까지 희석 된 아주 밀량의 피까지 예민하게 찾아낼 수 있기 때문에 범죄현장에서 루미놀 반응을 활용하는 이유 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 실제로 에어캡을 창문에 붙이면 실내 온도를 약 2~3 도 정도 올려주는 단열효과가 있습니다. 하지만 이는 집의 상태, 환경, 조건 등에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 외풍이 없고 단열이 기본적으로 된다는 조건 하에서 창문에 에어캡을 붙이게 되면 내부의 열이 밖으로 빠져나가는 것을 30% 정도 차단 하여 실내 온도를 2~3도 정도 높이는 효과를 낼 수 있습니다. 유리는 열전도율이 높아 온도를 쉽게 전달하지만 에어캡 속에 갖힌 수많은 공기들은 열전도율이 낮아 열 전달을 막기 때문에 단열 효과를 발휘하게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)