답변 내역

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.냉장고가 열역학 제2법칙을 위반하지 않는 이유는 외부에서 전기에너지를 공급받아 일을 하기 때문이지요.열이 스스로 차가운 곳에서 뜨거운 곳으로 이동하는 것은 불가능하지만, 외부에서 에너지를 투입하면 가능합니다.냉장고 내부의 냉매는 증발하면서 냉장고 안의 열을 흡수합니다.이후 압축기가 전기를 사용해 냉매를 압축하면 온도가 올라가고, 냉장고 뒤쪽의 방열기를 통해 실내로 열을 방출하지요.이때 방출되는 열은 냉장고 내부에서 빼낸 열보다 많습니다.내부에서 가져온 열 + 압축기가 사용한 전기에너지가 모두 외부로 나오기 때문입니다.따라서 냉장고는 열의 자연스러운 흐름을 거스르는 것이 아니라,전기에너지를 사용해 열을 강제로 이동시키는 장치로 보시는게 맞습니다.전체적으로 봤을때 열역학 제2법칙을 그대로 따르고있습니다.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.네, 실제 연구가 활발합니다. 다만 완전히 새로운 생물을 만드는 것보다는 대장균이나 효모같은 기존 미생물의 유전자를 재설계해 새로운 기능으 부여하는 방식이 주로 활용됩니다.대표적으롤 미생무의 대사경로를 바꿔 에탄올/부탄올 같은 바이오연료를 생산하거나, PHA같은 생분해성 바이오플라스틱을 만드는 연구가 진행되고 있습니다.미생물을 일종의 '생물학적 공장'으로 이용하는 것 입니다.다만 아직은 섬유기반 제품과 비교한 생산비용과 수율, 대량배양 안정성, 유전자변형 미생물의 생물안전성 등이 과제로 남아있어서 대규모 상용화를 위한 연구가 계쏙되고 있습니다.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.재생에너지 비중이 높아지면 주파수 관리가 어려워지는 가장 큰 이유는 발전량의 변동성과 전력망의 관성 감소 때문입니다. 전력망은 발전량과 소비량이 항상 거의 같아야 일정한 주파수(한국은 60Hz)를 유지할수 있습니다.기존 화력/원자력 발전은 무거운 터빈과 발전기가 회전하면서 전기를 생산합니다.이 회전체는 관성이 있어 발전소 하나가 갑자기 정지하거나 수요가 변해도 주파수가 급격히 변하는 것을 어느정도 완충해 줍니다.반면 태양광은 회전하는 발전기가 없고, 풍력도 대부분 전력전자 장치를 통해 전력망과 연결도비니다.게다가 구름이나 바람에 따라 출력이 빠르게 변할 수 있어 재생에너지 비중이 높아지면 전력의 수급 변화에 주파수가 더 민감하게 반응할 수 있습니다.이를 보완하기 위해 ESS의 빠른 충/방전, 동기조상기, 인버터의 가상관성/그리드포밍 기술 등을 활용합니다.따라서 재생에너지 확대에는 발전설비뿐 아니라 주파수를 안정적으로 유지할 수 있는 전력망 기술과 저장설비의 호가대도 함께 필요합니다.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.고정식 해상풍력은 풍력발전기의 기초구조물을 해저지반에 직접 고정해야합니다.따라서 수심이 깊어질 수록 기초 구조물이 길고 높아져야하지요. 설치공사 어려워져 비용이 급격하게 증가하고요.반면 부유식 해상풍력은 발전기를 물에 뜨는 대형 부유체 위에 설치하고, 여러개의 계류선과앵커로 해저에 연결합니다.발전기 자체를 해저에서부터 지탱할 필요가 없기 때문에 수심이 깊어져도 설치가 가능합니다.부유체는 선박과 비슷하게 부력으로 무게를 지탱하며, 넓은 구조나 무게중심 조절 등을 통해 파도와 바람에도 쉽게 넘어지지 않도록 설계됩니다. 계류선은 발전기가 일정 범위를 벗어나 떠내려가지 않도록 잡아주는 역할을 하지요.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.대규모 ESS는 전기가 많이 생산될 때 저장했다가 부족할때 다시 공급하는 장치입니다.태양광은 밤에는 발전하지 못하고, 풍력도 바람의 세기에 따라 발전량이 크게 달라지기 때문에 전력 생산과 소비 시점의 차이가 발생하게 됩니다.예를들어, 낮 시간동안 태양광 발전량이 전력수요보다 많으면 남는 전기를 ESS에 저장할수있고,저녁에 태양광 발전이 불가할때 그 전력을 사용할수 있는 것입니다.이와 마찬가지로 바람이 불때 발전한 에너지 여분을 ESS에 저장하여 필요할때 사용가능한 것이지요.이렇게 전력의 공급과 수요가 갑자기 달라질때 빠르게 전력을 공급하면서 주파수와 전압을 안정시키고, 발전소나 송전망에 문제가 발생했을 때 단시간의 예비전력 역할도 할 수 있습니다.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.현재 국내에서 노후 디젤차를 친환경차로 전환할 때 대표적으로 활용되는 제도는 노후 경유차 조기 폐차 지원과 전기/수소차 구매 보조금 입니다.노후 경유차가 일정 배출가스 등급과 차량 상태 등의 요건을 충족하면 폐차시 보조금을 받을 수 있습니다.이후 전기차나 수소차를 구매하면 정부와 지자체의 무공해차 구매보조금을 추가로 받을 수 있습니다.지원액은 차종과 지역, 차량가격 등에 따라 달라지므로 구매 시점의 공고를 확인해야하며,정부는 무공해차 통합누리집을 통해 구매보조금과 관련 정보를 제공하고있으니 참고하세요.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.풍력발전은 발람이 강할수록 얻을 수 있는 에너지가 커지지만, 발전기가 견딜 수 있는 구조적/기계적 한계가 있기 때문에 무조건 바람이 강한게 좋은것은 아닙니다.바람이 약할 때는 날개를 돌릴 힘이 부족해 발전량이 적습니다. \풍속이 증가하면 발전량이 빠르게 늘어나지만, 일정 풍속에 도달하면 발전기는 이미 정격출력을 냅니다.이후 날개의 각도를 조절하면서 바람의 힘을 일부 흘려보내면서 출력을 일정하게 유지하지요.태풍처럼 바람이 지나치게 강해지면 날개와 발전기, 타워에 큰 하중이 걸리고 장비가 손상될 위험이 있습니다.그래서 보통 일정한 풍속을 넘으면 날개를 제어하고 발전을 자동으로 중단하지요.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.해양의 깊은 곳은 대기와 직접 접촉하지 않기 때문에 표층에서 산소를 머금은 물이 아래로 이동하는 과정이 중요한 산소 공급원이 됩니다.그런데 표층수가 따뜻해지면 깊은 바닷물과도 밀도 차이가 커져 층화가 강해지고, 위아래 물이 잘 섞이지 않게 됩니다.여기에 바람에 의한 혼합이나 심층으로 이어지는 해류까지 약해지면 산소 공급은 더욱 줄어듭니다.반면 심층에서는 가라앉은 유기물을 미생물이 분해하면서 계속 산소를 소비하기 때문에 저산소 환경이 확대될 수 있어요.산소가 부족해지면... 이동할 수 있는 생물은 다른 수심이나 지역으로 이동가능하겠지만,이동성이 낮은 심해생물은 성장과 번식이 저하됩니다. 심하면 폐사하겠지요.결국 서식지가 축소되고 종 구성이 달라지게되면서 먹이망에도 변화가 생길수 있습니다.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.화산재가 쌓이면 농경지에서는 작물이 매몰되고, 미세한 입자가 토양의 공극을 막아 배수와 뿌리 성장을 방해할 수 있습니다.장기적으로는 풍화되면서 토양에 영양분을 공급하기도 하지만, 초기에는 불소 등 특정 성분이 작물이나 가축에 피해를 줄 수도 있습니다.비가 내리면 화산재가 하천과 저수지로 이동해 탁도를 높이고 정수시설의 부담을 증가시키며, 화산재의 화학성분이 녹아 수질에 영향을 줄 수도 있습니다.따라서 복구할 때는 화산재를 제거하는 것 뿐 아니라 토양의 배수/성분을 회복하고 식수원의 수질을 지속적으로 관리하는 것이 중요합니다.

안녕하세요. 이동호 전문가입니다.해양에 버려진 플라스틱은 파도에 의한 마찰과 충격, 햇빛의 자외선에 의한 재질 열화가 반복되면서 점점 작은 조각으로 부서집니다.특히 5mm 이하가 되면 일반적으로 미세플라스틱으로 분류합니다.크기가 작아질 수록 해류와 바람을 따라 넓은 지역으로 퍼지고, 일부는 해저 퇴적물이나 해빙 등에 섞입니다.또한 플랑크톤이나 조개류, 물고기 등이 먹이로 오인하거나 먹이와 함꼐 섭취할 가능성도 커져 해양 먹이망으로 들어갈 수 있습니다.제거도 훨씬 어려워집니다. 큰 페트병이나 어망은 눈으로 찾아 수거할 수 있지만, 미세플라스틱은 바닷물속에 광범위하게 분산되어 있어 이를 걸러내려면 작은 생물까지 함꼐 포획될 수 있습니다.크기와 재질이 다양해 정확한 농도를 측정하고 비교하는 것 역시 쉽지 않구요.따라서 해양 플라스틱 문제는 이미 잘게 부서진 미세플라스틱을 바다에서 제거하는 것 보다 육상과 하천에서 플라스틱이 바다로 유입되는 것을 차단하고, 큰 쓰레기 단계에서 수거하는 것이 가장 중요하다고 볼 수 있습니다.