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우리나라의 석유 화학 산업이 이렇게 많이 어려워진 것은 어떤 이유인가요?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 우리나라의 주요 산업 중 하나인 석유화학 산업의 위기에 대해 궁금해하시는군요.저의 풍부한 식견과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:우리나라 석유화학 산업이 현재 어려운 상황에 놓인 원인에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:현재 우리나라 석유화학 산업의 부진은 '중국발 공급 과잉'과 '글로벌 친환경 정책 강화'라는 두 가지 복합적인 원인 때문입니다. 물론, 이해관계, 무역 등 여타 변수들의 복잡성들이 많지만, 크게 두 가지 축으로 설명하도록 하겠습니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:① 중국발 공급 과잉:과거에는 중국이 우리나라의 석유화학 제품을 대량으로 수입했습니다. 그러나 최근 몇 년 사이 중국이 자급률을 높이기 위해 대규모 석유화학 공장을 공격적으로 증설하면서 상황이 역전되었습니다.이제 중국은 자체적으로 생산한 저렴한 제품을 해외로 수출하며, 한국을 포함한 다른 나라의 석유화학 기업들은 가격 경쟁력을 잃고 어려움을 겪고 있습니다.② 글로벌 친환경 정책 강화:전 세계적으로 탄소 중립과 ESG(환경, 사회, 지배구조) 경영이 강조되면서, 플라스틱 사용을 줄이고 재활용 소재나 바이오 플라스틱을 사용하는 움직임이 커지고 있습니다.이는 석유화학 제품의 수요를 직접적으로 감소시키는 요인입니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:우리나라의 주요 석유화학 기업들은 생산 공장의 가동률을 낮추고, 수익성이 높은 고부가가치 제품 개발에 집중하는 한편, 친환경 소재 사업으로의 전환을 서두르고 있습니다.또한, 중동 국가들이 저렴한 원유를 바탕으로 석유화학 사업을 확장하고 있어 경쟁은 더욱 치열해질 전망입니다.이러한 위기를 극복하기 위해서는 기술력을 바탕으로 한 경쟁력 강화와 지속 가능한 친환경 포트폴리오로의 전환이 필수적입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 화학공학
25.09.04
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우리나라 전기차 배터리 회사 배터리와 중국의 전기차 배터리 회사 가격차이가 많이 나나요
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 전기차 배터리 시장의 가격 경쟁 구도에 대해 궁금해하시는군요.저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:동일 모델 기준으로 한국과 중국의 전기차 배터리 가격 차이가 얼마나 나는지, 그리고 그 이유에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 한국의 전기차 배터리는 중국 배터리보다 가격이 비싼 편입니다.이는 '배터리 종류의 차이'와 '생산 규모의 차이' '기술품질(성능)의 차이' 등에서 복합적인 이유로 비롯됩니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:중국의 CATL은 전 세계 전기차 배터리 시장에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있습니다.반면에 LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI 등 우리나라 기업들은 하이니켈 배터리 분야에서 기술력을 인정받고 있습니다.이들 간의 가격 차이는 배터리 종류와 생산 방식, 기술품질(성능)의 차이의 복합적 요소에서 발생합니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:배터리 종류 및 기술품질(성능)의 차이:한국 배터리:주로 '삼원계 배터리(NCM/NCA)'를 생산합니다.니켈(N), 코발트(C), 망간(M) 또는 알루미늄(A)을 양극재로 사용하며, 에너지 밀도가 높아 한 번 충전으로 주행할 수 있는 거리가 길다는 장점이 있습니다.하지만 원재료인 니켈과 코발트가 비싸 가격이 높습니다.중국 배터리:주로 '리튬인산철 배터리(LFP)'를 생산합니다.철(F)과 인산(P)을 양극재로 사용하여, 삼원계 배터리보다 에너지 밀도가 낮아 주행 거리는 짧지만 가격이 저렴하고 안정성이 높다는 장점이 있습니다.생산 규모의 차이:CATL을 비롯한 중국 배터리 기업들은 압도적인 내수 시장을 기반으로 대규모 생산 설비를 갖추고 있습니다.이로 인해 '규모의 경제'를 실현하여 생산 단가를 크게 낮출 수 있습니다.반면에, 우리나라 기업들은 아직 중국 기업에 비해 생산 규모가 작아 원가 절감에 한계가 있습니다.미래 전망:최근에는 우리나라 배터리 기업들도 LFP 배터리를 개발하고 있으며, 중국 기업들도 삼원계 배터리 시장 진출을 모색하고 있습니다.양측 모두 기술 개발과 가격 경쟁을 통해 시장 점유율을 높이려 하고 있어, 향후 가격 차이는 점차 줄어들 가능성이 높습니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 화학공학
25.09.04
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액체용 플라스틱 용기를 구하고 싶은데 열과 하중에 강해야 하는데 가능한 제품이 있을까요?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂 질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 뜨거운 액체를 담을 용기를 찾고 계시는군요. 열과 무게, 그리고 인체 안전성까지 고려해야 하는 중요한 문제라 고민이 많으셨을 것 같습니다. 저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:40~50°C의 뜨거운 액체를 담을 용도로, 열과 하중에 강하고 인체에 무해하며 가성비가 좋은 플라스틱 용기를 추천받고 싶으신군요.2.답변:가장 중요한 점: 질문하신 조건을 모두 만족하는 재질은 '고밀도 폴리에틸렌(HDPE)'와 '폴리프로필렌(PP)'입니다.특히, 두 재질 중에서도 'HDPE'가 가격과 내구성 면에서 더 적합하다고 판단됩니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:플라스틱은 종류에 따라 녹는점, 강도, 화학적 안정성 등 고유한 특성이 다릅니다.뜨거운 액체를 담으려면 내열성이 높은 재질이 필수적이며, 20kg의 무게를 견디려면 강도가 높아야 합니다.HDPE와 PP는 일반 플라스틱 중 이 두 가지 조건을 가장 잘 충족합니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:➡️Tip. 생수통, 약수터 물통, 대용량 통, 세제 용기들을 물색하시면서 아래와 같은 재질 확인하기↙️① HDPE (High-Density Polyethylene):내열성: 최대 약 120°C까지 견딥니다.질문자님께서 사용하실 40~50°C의 액체는 충분히 담을 수 있습니다.내구성: 밀도가 높아 충격에 강하고 질기며, 20kg의 무게를 담아도 쉽게 휘거나 찢어지지 않습니다.가벼워 운반이 용이한 것도 장점입니다.인체 안전성: 환경호르몬인 비스페놀 A(BPA)를 포함하지 않아 안전성이 높습니다.식약처로부터 식품 용기로 사용 승인을 받은 재질입니다.가격 및 용도: 가공이 쉽고 가격이 저렴해 생수통, 약수터 물통, 대용량 통, 세제 용기 등으로 널리 사용됩니다.주로 마트의 캠핑 용품 코너나 온라인 쇼핑몰에서 쉽게 구매할 수 있습니다.② PP (Polypropylene):내열성: 최대 약 130°C까지 견딥니다. 뜨거운 국물을 담는 플라스틱 용기, 전자레인지 용기 등으로 사용됩니다.내구성: HDPE와 유사하게 강도가 높고 가벼워 하중에 잘 견딥니다.인체 안전성: BPA를 포함하지 않아 안전성이 높습니다.가격 및 용도: HDPE보다 약간 비싼 편이지만, 내열성이 더 뛰어나 밀폐용기, 도시락 용기, 반찬통 등 뜨거운 식품을 담는 용기로 많이 활용됩니다. 주로 대형마트의 주방용품 코너에서 쉽게 찾을 수 있습니다.5.결론:질문자님의 조건에 가장 부합하는 제품은 HDPE 재질의 약수터 물통이나 대용량 물통입니다.20kg의 무게를 견디는 내구성과 40~50°C의 열에도 안전한 내열성을 모두 갖추고 있으며, 가격도 저렴해 가성비가 매우 뛰어납니다. PP 재질도 좋지만, 20kg을 담는 대용량 용기는 HDPE가 더 보편적입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 화학공학
25.09.04
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비타민같은 기능성 약을 만드는데 관련이 있는 학과는 어떤 학과가 있나요
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 비타민이나 기능성 식품 개발에 대한 꿈을 가지고 계시는군요. 먼저, 멋진 진로 목표를 함께 응원합니다! 👍저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:비타민이나 기능성 약품 개발과 관련된 전공학과, 그리고 관련 분야에 진출하기 위한 구체적인 절차에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 비타민이나 기능성 약을 개발하는 데는 생명과학, 화학, 약학 등 다양한 학문이 융합되어 있으므로, '화학 관련 학과', '식품 관련 학과', '약학 관련 학과'가 가장 적합해 보입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:비타민이나 기능성 식품 등은 단순히 제조하는 것을 넘어, 성분의 화학적 구조를 이해하고, 인체에 어떤 영향을 미치는지 생물학적으로 연구하며, 효과를 검증하는 복잡한 과정을 거칩니다.따라서, 한 가지 학문만으로는 이 모든 과정을 수행하기 어렵고, 요즘은 융복합이나 통합된 전공들이 많아지고 있으므로 나의 관심이 가는 대학교 홈페이지와 학과 홈페이지를 방문하여 살펴 보는 것을 권장드립니다.더불어, 토대 자연계열과 토대 공학계열 학과부터 살펴보면서 각각 무엇을 배우는지 직접 조사와 정리하는 시간을 가지면서 내가 생각하는 부분과 연결지어 파악해보는 절차를 거치는 것을 가장 권장드립니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:주요 관련 학과:화학/화학공학과:영양소의 화학적 구조와 합성에 대한 지식을 쌓을 수 있습니다.비타민의 화학적 특성을 이해하고, 새로운 성분을 개발하는 데 필수적인 학문입니다.생명과학/생명공학과:인체 내에서 비타민이 어떻게 작용하는지, 세포와 유전자에 어떤 영향을 미치는지 연구합니다.기능성 식품이 질병 예방에 어떻게 기여하는지 밝혀내는 데 중요합니다.식품공학과/식품영양학과:기능성 원료를 식품에 적용하고, 대량 생산하는 기술을 배웁니다.또한, 제품의 안정성, 맛, 영양학적 가치 등을 연구합니다.약학과:약리 작용, 부작용, 인체 흡수율 등을 전문적으로 다루므로, '기능성 약' 개발에 직접적인 연관이 있는 학문입니다.진로 로드맵:① 학부 과정:위에서 언급한 관련 학과에 진학하여 전공 기초 지식을 탄탄하게 쌓으세요. 특히 화학, 생물학, 생화학 과목에 집중하면 좋습니다.② 석사/박사 과정:학부 졸업 후 제약 회사, 식품 회사, 국공립 연구소 등에 취업할 수 있습니다. 하지만 R&D(연구개발) 분야의 전문가가 되려면 대부분 석사 또는 박사 학위가 필수적입니다.대학원에서는 특정 비타민이나 기능성 성분을 집중적으로 연구하게 됩니다.③ 자격증 취득:식품기사, 영양사 등의 국가기술, 국가전문, 국가공인 자격증을 병행하여 취득하면 취업 경쟁력도 함께 높일 수 있습니다.=======모쪼록, 질문자님께서 궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.그리고 그 꿈을 응원합니다!나아가 우리나라에 기여하는 멋진 전문가가 되시기를 함께 응원하겠습니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 화학공학
25.09.04
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염화 제2철 용액 사용해서 비스페놀A 검출 실험
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 직접 실험을 해보며 탐구하는 모습이 정말 멋지네요! 실험이 잘 안 되어서 답답하셨을 것 같습니다.저의 풍부한 경험과 과학기술 전문지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:염화 제2철(FeCl₃) 용액을 이용한 비스페놀 A(BPA) 검출 실험이 잘 되지 않는 원인과 성공적인 실험을 위한 구체적인 방법에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:염화 제2철 용액은 페놀(Phenol)류 물질의 존재를 확인하는 시약이므로,비스페놀 A(BPA)가 페트병이나 라면 봉지에서는 거의 검출되지 않기 때문에 실험이 실패한 것입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:염화 제2철(FeCl₃) 용액은 페놀기(-OH)를 가진 화합물과 반응하여 보라색, 파란색이나 청록색으로 변색되는 특성을 가지고 있습니다.비스페놀 A는 화학적으로 페놀기를 가지고 있으므로 이 반응을 통해 검출할 수 있습니다.하지만 현재 시중에 유통되는 제품들은 비스페놀 A를 사용하지 않거나 극소량만 포함하고 있어 검출이 어렵습니다.3.(참고)실제 사례/대응방안 등:① 실험 실패의 원인:페트병: 페트병의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)이며, BPA를 거의 포함하고 있지 않습니다.라면 봉지: 라면 봉지는 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)으로 만들어지며, 이 또한 BPA와 관련이 없습니다.플라스틱 뚜껑: 플라스틱 뚜껑은 PP나 PE 재질이 많아 BPA가 검출될 확률이 낮습니다.영수증: 영수증은 과거에 BPA를 감열지로 사용했지만,현재는 대부분 BPA를 사용하지 않는 다른 성분(BPS 등)으로 대체되었습니다.따라서 영수증에서도 검출이 어려울 수 있습니다.② 실험 성공을 위한 방법:BPA가 실제로 다량 들어 있는 물질 사용:BPA가 포함되어 있을 가능성이 높은 오래된 플라스틱 제품(예: 2010년대 이전 생산된 딱딱한 플라스틱 용기, 일부 유아용 젖병, 컵 등)을 구해서 실험하는 것이 가장 확실한 방법입니다.페놀 용액 사용:실험 원리를 명확히 확인하기 위해 페놀 용액을 직접 준비하여 염화 제2철 용액과 반응시켜 보는 것이 좋습니다.소량의 페놀 용액만으로도 즉시 보라색 계열 색상으로 변하는 것을 관찰할 수 있습니다.이는 실험의 원리를 이해하는 데 큰 도움이 됩니다.실험 환경 조절:시료를 가열할 때 충분한 양을 사용하고, 뜨거운 물에 20분 이상 담가두는 등 추출 시간을 충분히 확보해야 합니다. 추출액을 소량의 염화 제2철 용액에 떨어뜨려 반응을 관찰하는 것이 효과적입니다.4.기타 참고사항(✨혼동 대비 정리✨)(화학용어 설명)- 철(II):제일철(ferrous, 제1철) 또는 "철(II)"이라고 하며, 철의 산화상태 중 산화수가 +2인 상태, 즉 Fe2+를 말합니다.- 철(III):산화수가 +3인 Fe3+은 제이철(ferric, 제2철) 또는 철(III)이라 한다.다만, 국제순수응용화학연합(IUPAC)에서 "철(II)", "철(III)"과 같은 괄호 속 로마숫자 표기를 진흥하기로 결정함에 따라 제일철-제이철 사용사례는 오늘날에는 공식적으로 잘 쓰지 않는 것이 권장됩니다.========궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 화학공학
25.09.04
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유전적으로 다면 발현은 왜 일어나는 것인가요?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.유전학의 신비로운 현상 중 하나인 다면발현(Pleiotropy)에 대해 궁금해하시는군요.저의 풍부한 경험과 과학기술 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:하나의 유전자가 여러 표현형에 영향을 미치는 다면발현의 원리와, 페닐케톤뇨증을 예시로 그 원리가 어떻게 적용되는지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:다면발현은 하나의 유전자가 여러 형질에 영향을 미치는 현상으로,이는 '하나의 유전자가 여러 기능을 수행하는 단백질을 만들거나', '하나의 유전자가 여러 생화학적 경로에 관여'하기 때문에 발생합니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:우리 몸의 유전자는 단순히 한 가지 특징만을 결정하지 않습니다.한 유전자가 특정 단백질을 만들면, 이 단백질은 신체 내 여러 곳에서 다양한 역할을 수행할 수 있습니다.예를 들어, 한 효소가 여러 다른 물질을 분해하는 반응에 관여할 수도 있습니다.따라서, 해당 유전자에 이상이 생기면, 그 단백질이 관여하는 모든 곳에서 문제가 발생해 다양한 증상이 나타나게 됩니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:페닐케톤뇨증(PKU)의 원리:결함 유전자: PKU는 '페닐알라닌 수산화효소(PAH)'를 만드는 유전자에 결함이 생겨 발생합니다.다양한 증상: 이 효소는 우리 몸에 필수적인 효소로, 음식물을 통해 섭취한 아미노산인 페닐알라닌(Phenylalanine)을 티로신(Tyrosine)으로 전환하는 역할을 합니다.영향의 확장:① 독성 물질 축적: PAH 효소에 문제가 생기면 페닐알라닌이 티로신으로 전환되지 못하고 체내에 축적됩니다.이 페닐알라닌이 과도하게 쌓이면 신경 독성을 일으켜 지적 장애나 뇌 손상을 유발합니다.② 색소 부족: 페닐알라닌에서 전환된 티로신은 멜라닌(피부와 머리카락의 색소)을 만드는 데 사용됩니다.따라서 티로신이 부족해지면 피부색이 옅어지고, 금발 머리를 가지게 됩니다.③ 특이한 체취: 페닐알라닌의 일부는 땀이나 소변으로 배출되는데, 이 과정에서 특유의 곰팡이 냄새를 유발합니다.5.결론:이처럼 PAH 효소 유전자의 결함 하나가지적 장애, 옅은 피부색, 특이한 체취라는 세 가지의 독립적인 표현형을 만들어냅니다.이것이 바로 다면발현의 대표적인 예시인 것입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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날파리는 왜 자꾸 제 주위에 멤도는걸까요
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.집안의 날파리 때문에 불쾌하고 힘드셨겠네요. 특히 눈앞에 자꾸 나타나서 더욱 괴로우셨을 것 같습니다.저의 풍부한 경험과 생물학적 + 해충 박멸 관련 전문 지식을 보태어 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:날파리(벼룩파리)가 사람의 주변, 특히 얼굴이나 눈앞에 자꾸 맴돌고 달라붙는 이유와 그들의 특징, 그리고 효과적인 퇴치 방법에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:질문자님의 눈앞에 맴도는 해충은 의외로 초파리인 경우 보다 사람에게 더 공격적인 '벼룩파리'일 가능성이 높습니다.이들은 사람이 내뿜는 이산화탄소와 습기, 그리고 동물의 유기물 냄새에 강하게 이끌리기 때문에 주변을 맴도는 것입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:대부분의 사람이 날파리라고 부르는 해충은 초파리(Fruit Fly)이지만, 실제로 약 90% 이상 '벼룩파리(Phorid Fly)'인 경우가 많습니다.벼룩파리는 초파리보다 크기가 작고, 눈 색깔이 검은색이며, 훨씬 더 빠른 속도로 움직입니다.이들은 특히, 부패한 동물성 유기물에 유인되며, 사람의 호흡에서 나오는 이산화탄소에 강하게 이끌리는 특성이 있습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:① 벼룩파리가 사람 주위에 맴도는 이유:이산화탄소 감지:벼룩파리는 모기와 마찬가지로 사람이 호흡할 때 나오는 이산화탄소를 감지하는 능력이 뛰어납니다.이 이산화탄소는 벼룩파리에게 먹이원이나 짝을 찾을 수 있는 신호가 되므로, 사람에게 끊임없이 달라붙는 성향을 보입니다.습기와 땀 냄새:사람의 얼굴이나 눈 주변은 다른 부위에 비해 습기가 많고, 땀 냄새가 나기 쉽습니다.벼룩파리는 이러한 습기와 유기산 냄새를 좋아하므로, 사람의 얼굴 근처에 맴돌게 됩니다.빛과 노란색 선호:벼룩파리는 불빛에 강하게 반응하며, 노란색을 선호하는 특징도 가지고 있습니다.② 효과적인 퇴치 및 예방 방법:청결 유지:벼룩파리는 음식물 쓰레기통, 배수구, 싱크대 하단 등 부패한 유기물이 있는 곳에 알을 낳고 번식합니다.음식물 쓰레기를 부패하기 전에 바로 버리고, 쓰레기통을 밀봉하며, 물기를 제거하는 것이 가장 중요합니다.포충기 활용:벼룩파리의 습성을 이용한 포충기(울트라 트랩)는 효과적입니다.빛과 노란색 끈끈이로 벼룩파리를 유인하여 잡는 방식인데, 80% 이상의 퇴치 효과를 보입니다.번식지 제거:벼룩파리는 한 번에 약 100개의 알을 낳고, 이 알들이 숨어 있는 곳은 배수구, 싱크대 아래, 냉장고 위 등 집안의 구석진 틈새입니다.이러한 곳에 살충제를 뿌리거나 청소기로 번데기와 알을 빨아들여 근본적인 번식을 막아야 합니다.높은 생존력:벼룩파리는 살충제에 대한 저항력이 강하고, 모기보다 더 빠르게 움직이는 경향이 있어 퇴치가 쉽지 않습니다.따라서 평상시 일상에서부터 청결 유지와 포충기, 살충제 사용을 병행하는 것이 가장 효과적입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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핵에서 세포질로 방출될 경우에는 에너지를 사용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂 질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 핵과 세포질 사이의 물질 이동 원리에 대해 깊이 있게 궁금해하시는군요. 저의 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:핵공을 통해 핵에서 세포질로 물질이 방출될 때만 GTP 에너지를 사용하는 이유에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:핵공을 통한 물질 이동은 '비대칭적인 GTP 농도 기울기'를 이용하며, 이 기울기는 물질의 방출 방향으로만 에너지를 소모하도록 만듭니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:핵과 세포질 사이의 물질 이동은 'RAN'이라는 작은 GTP 결합 단백질의 농도 기울기에 의해 조절됩니다.핵 내부에는 RAN-GTP가 풍부하고, 세포질에는 RAN-GDP가 풍부합니다.이 농도 차이(기울기)가 물질을 핵 안팎으로 이동시키는 '방향성'을 결정합니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:① 핵으로의 유입:세포질에 있는 핵 유입 단백질(importin)은 화물(cargo)과 결합하여 핵공을 통해 핵 안으로 이동합니다.핵 안에는 RAN-GTP가 풍부하므로, RAN-GTP가 importin에 결합하여 화물을 방출시키고 importin을 핵 밖으로 내보냅니다. 이 과정은 수동적이며, 에너지를 직접적으로 소모하지 않습니다.② 핵에서 세포질로의 방출:핵 안에 있는 핵 방출 단백질(exportin)은 화물과 RAN-GTP에 모두 결합하여 핵공을 통해 세포질로 이동합니다.이 과정에서 RAN-GTP가 결합하면서 에너지를 소모합니다.세포질로 나온 후, RAN-GTP가 RAN-GDP로 가수분해되면서 화물과 exportin이 분리됩니다.③ 왜 방출 시에만 에너지를 사용하는가?:핵공을 통한 물질의 이동은 '왕복 열차'와 비슷합니다.핵 유입은 '승객(화물)'이 타면 저절로 출발하는 '경사면'과 같아서 에너지가 필요하지 않습니다.반면, 핵 방출은 '승객'을 태운 후 '경사면을 올라가는' 것과 같아서 RAN-GTP라는 '연료'를 사용해 추진력을 얻습니다.즉, 핵 안의 높은 RAN-GTP 농도라는 환경을 유지하기 위해 지속적으로 에너지를 소모하며,이 에너지는 화물을 '핵 밖으로' 밀어내는 방향으로만 작용하게 됩니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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개구리가 환경 오염에 민감한 지표 생물로 불리는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 개구리가 환경 오염의 지표 생물로 불리는 이유에 대해 궁금해하시는군요. 저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨1.질문의 요지:개구리가 환경 오염에 유독 민감하게 반응하는 이유와 그로 인해 환경 지표 생물로 불리는 원리에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:개구리는 '얇고 축축한 피부'를 통해 물과 공기 중의 오염 물질을 직접 흡수하고, '수생과 육상 생활'을 모두 하기 때문에 환경 변화에 매우 민감합니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:개구리는 다른 동물과 달리 두 가지 서식지를 오가며 살아갑니다.알과 올챙이 시절에는 물속에서, 성체가 되면 물가와 육지를 오가며 생활합니다.이러한 독특한 생활 방식 때문에 수질과 대기 오염 모두에 직접적으로 노출됩니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:① 피부를 통한 직접적인 오염 물질 흡수:개구리의 피부는 비늘이 없고 매우 얇아서 체내 수분 균형을 조절하고 호흡하는 데 사용됩니다.하지만 이 특징 때문에 물이나 공기 중에 있는 살충제, 제초제, 중금속 등 유해 물질이 피부를 통해 체내로 쉽게 흡수됩니다. 이로 인해 기형이 발생하거나 면역력이 약해져 질병에 걸리기 쉽습니다.② 복잡한 생활사:개구리의 생활사는 올챙이, 변태, 성체의 단계를 거치며 수질 오염과 육지 오염 모두에 노출됩니다.알을 낳는 물이 오염되면 올챙이의 생존율이 낮아지고, 성체가 되어 육지로 나왔을 때 오염된 공기나 토양에 노출되면 또 다른 위험에 처하게 됩니다. 이러한 복잡한 생활 주기의 모든 단계가 환경 오염에 취약합니다.③ 낮은 생존율:이러한 이유로 개구리는 환경 오염에 가장 먼저 영향을 받는 종 중 하나입니다.과학자들은 개구리의 개체수 감소나 기형 발생을 통해 특정 지역의 환경 오염 정도를 파악하는 지표로 활용합니다.개구리가 살 수 없는 환경은 인간에게도 안전하지 않다는 신호로 해석될 수 있습니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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농업에서 토양 산성화가 장기적으로 작물 생산성에 끼치는 영향은?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.토양 산성화가 농작물에 미치는 영향에 대해 궁금해하시는군요.저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:농업에서 토양 산성화가 장기적으로 작물 생산성에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 그 원인은 무엇인지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 토양 산성화는 토양 내 양분 불균형을 초래하고 🔝유독 물질을 활성화🔝시켜, 장기적으로 작물의 생산성을 급격히 ⤵️저하⤵️시킵니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:토양의 pH(산성도)는 작물이 영양분을 흡수하는 데 매우 중요한 요소입니다.대부분의 작물은 pH 6.0~7.0의 약산성 또는 중성 토양에서 가장 잘 자랍니다.토양이 산성화되면(pH가 낮아지면),토양 화학적 성질이 변하면서 작물 생장에 필수적인 영양소의 흡수가 방해를 받게 됩니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:영양분 흡수 방해:양분 유출:산성 토양에서는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 칼륨(K)과 같은 양이온 형태의 필수 영양분이 쉽게 유실됩니다.이는 작물이 양분을 충분히 흡수하지 못하게 만들어 성장 부진을 초래합니다.인산 고정:작물의 뿌리 발달에 중요한 인산(P)은 산성 토양에서 철(Fe)이나 알루미늄(Al)과 결합하여 '인산염' 형태로 변합니다. 이렇게 변하여 고정된 인산은 작물이 흡수하기 어려운 형태로 바뀌어 결국 인산 결핍을 유발합니다.유독 물질 활성화:산성 토양은 pH가 낮아지면서 토양 속에 있던 알루미늄(Al)과 망간(Mn) 같은 중금속이 녹아 나오게 됩니다.이들은 작물의 뿌리에 직접적인 독성 효과를 주어 뿌리가 제대로 발달하지 못하게 하고, 심할 경우 작물을 고사시킬 수 있습니다.해결 방안:석회 시비:토양 산성화를 개선하는 가장 일반적인 방법은 석회 가루(탄산칼슘)를 살포하는 것입니다.석회는 산성을 중화시켜 토양의 pH를 높이고, 칼슘을 공급하여 양분 흡수율을 개선합니다.유기물 투입:퇴비나 부엽토와 같은 유기물을 토양에 투입하면, 토양의 완충 능력이 향상되어 pH 변화를 억제하고, 유기물 자체가 양분을 공급하는 효과도 있습니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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