답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.화학 반응에서 촉매는 반응이 진행될 때 높은 에너지 장벽인 활성화 에너지를 낮추어 반응이 잘 진행될 수 있도록 하는 역할을 합니다. 반응물들이 생성물로 변하려면 활성화 에너지 장벽을 넘어야 하는데, 촉매가 장벽을 낮춰주면 동일한 온도와 압력에서도 이 에너지를 가진 분자 수가 급격히 늘어나 반응 속도가 빨라집니다. 이 과정에서 촉매는 반응물과 잠시 결합하는 종간 울질을 형성했다가 최종 단계에서 분리되므로, 자신은 소비되지 않고 반응열에도 영향을 주지 않습니다.​실제 산업 공정에서도 촉매는 비용과 시간을 줄이는 역할을 하여 많이 사용됩니다. 인공비료의 원료를 만드는 하버-보슈 공정에서는 강한 결합을 가진 질소와 수소를 반응시키기 위해 산화 철 촉매를 사용해 암모니아를 대량 생산합니다. 또한, 자동차의 삼원촉매장치는 백금과 팔라듐 촉매를 이용해 배기가스 속 유해한 일산화탄소와 질소산화물을 무해한 이산화탄소와 질소로 빠르게 변환시켜 환경 오염을 방지합니다. 이외에도 다양한 분야에서 사용되고 있죠~제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.같은 나이인데도 노안과 동안의 차이가 발생하는 이유는 유전적 요인과 후천적인 생활 습관 등 여러 가지 요인들이 작용하기 때문입니다. 질문자님은 동안이신가요?​먼저 유전적 요인은 약 40~50%의 영향을 주며 타고날 때 피부가 두껍고 콜라겐 분비가 왕성하거나, 천연 보습막 역할을 하는 지성 피부를 가진 사람은 주름이 덜 생깁니다. 또한 둥근 얼굴형에 앞광대가 발달하고 하관이 짧은 골격 구조는 나이가 들어도 볼살이 덜 처져 동안을 유지하는 데 유리합니다.​하지만 아무리 좋은 유전자를 가졌어도 후천적 요인인 관리에 실패하면 노안이 됩니다. 특히 노화 원인의 80%를 차지하는 자외선은 콜라겐을 파괴하므로 선크림 착용 여부가 노화 속도에 많은 영향을 줍니다. 제 친구들 중에 시골에서 농사를 짓는 찐구들은 아무리 관리한다고 해도 거의 할아버지 수준이더라구요. 이 외에도 흡연과 음주는 피부 산소 공급을 막고 수분을 빼앗으며, 수면 부족과 스트레스는 피부 재생을 방해합니다.​결국 동안과 노안의 차이는 얼굴의 볼륨감, 피부 톤의 균일함, 머리숱 등 복합적인 요인이 작용합니다. 유전이 노화의 출발선을 결정한다면, 자외선 차단과 바른 생활 습관이라는 후천적 노력은 노화의 결승선을 늦추는 가장 강력한 무기인 셈이죠.제 답변이 궁금증을 해소하는데 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.탄산음료는 이산화탄소를 높은 압력으로 액체에 녹여놓은 것으로 다양한 풍미를 위해서 첨가물을 넣습니다. 뚜껑을 열면 압력이 낮아지며 기체가 빠져나가고, 음료를 마신 만큼 병 안에는 빈 공간이 생깁니다. 뚜껑을 다시 꽉 닫아도, 액체 속 이산화탄소는 압력 평형을 맞추기 위해 그 빈 공간으로 끊임없이 날라갑니다. 결국 마실수록 빈 공간이 넓어져 더 많은 탄산이 빠져나가게 되며 흔히 쓰는 페트(PET)병은 플라스틱 분자 구조상 눈에 보이지 않는 미세한 틈이 있는데, 유리병이나 캔과 달리, 크기가 작은 이산화탄소 분자는 시간이 지나면서 이 미세한 벽을 통과해 병 밖으로 조금씩 새어 나갑니다.​따라서 질문자님이 뚜껑을 잘못 닫아서가 아니라, 기체의 평형 운동과 페트병 재질의 한계라는 과학적 이유 때문에 결국 탄산이 없는 설탕물로 변하게 됩니다. 이를 막으려면 페트병을 찌그러뜨려 빈 공간을 줄이거나, 기체의 용해도를 높이도록 항상 차갑게 냉장 보관하는 것이 좋습니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.폐플라스틱 열분해 기술은 버려진 유기 플라스틱을 무산소 상태에서 300~500도의 고온으로 가열해 경유나 등유 같은 액체 연료로 되돌리는 화학적 기술을 이용한 재활용 산업입니다. 플라스틱은 나프타를 주원료로 하는 고분자 화합물인데, 열분해는 이 과정을 거꾸로 되돌려 분자 사슬을 끊어내는 역반응 원리를 이용하는 방법입니다. 산소를 차단해 태우지 않고 열로만 분해하여 기체로 만든 뒤, 이를 냉각 및 응축해 열분해유를 추출해 냅니다.최근에는 촉매를 활용해 낮은 온도에서 효율을 높이는 촉매 열분해 기술과 염소 등 유해 불순물을 제거하는 정제 기술이 발달해 관련 산업이 재활용 산업으로 각광받고 있습니다. 이 기술은 오염된 배달 용기나 복합 비닐처럼 기존에 소각, 매립해야 했던 쓰레기도 원료로 쓸 수 있어 환경 오염을 줄 수도 있는 장점이 있습니다.특히, 추출한 열분해유를 단순히 경유, 등유로 쓰는 것을 넘어, 다시 새 플라스틱의 원료인 나프타로 변환하는 기술로 발전시키고 있습니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.오이 껍질이 비타민 C를 파괴하는 주된 이유는 껍질과 세포벽 부근에 다량으로 존재하는 아스코르비나아제라는 산화 효소 때문입니다. 평소에는 세포 안에 안전하게 가둬져 있지만, 오이를 칼로 자르거나 갈아내면 세포막이 파괴되면서 이 효소가 외부로 흘러나오게 되고, 이때 비타민 C가 풍부한 다른 채소와 오이를 함께 섞으면, 활성화된 아스코르비나아제가 다른 채소의 비타민 C를 산소와 결합시켜 산화형 비타민 C로 변형시키는데, 이 변형된 상태는 제 기능을 하지 못하므로 비타민 C가 파괴된다고 하는 것입니다.아스코르비나아제는 단백질 효소이므로 조리 시 식초나 레몬즙을 살짝 뿌려주면 효소 기능이 완전히 억제되어 비타민 C가 파괴되는 것을 막을 수 있습니다. 또한 열을 가해 효소의 단백질 구조를 변성시키거나, 효소가 가장 많이 밀집해 있는 오이의 껍질 부분을 깨끗이 벗겨내고 사용하는 됩니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.저도 아내가 등산복을 하나 사줘서 등산할 때마다 입고 다니는데 가볍고 땀을 배출하는 능력이 좋더라구요.등산용 고어텍스는 물방울과 수증기 분자의 크기 차이와 멤브레인이라고 하는 미세 다공성 막의 구조를 활용해 방수와 투습을 동시에 할 수 있는 옷입니다.원단 내부의 불소수지 막에는 수십 억 개 이상의 미세한 구멍이 뚫려 있는데, 이 구멍의 크기는 빗방울보다는 약 2만 배 이상 작고, 땀이 기화된 수증기 분자보다는 약 700배 큽니다. 따라서 외부의 빗방울은 내부에 절대 침투하지 못해 완벽한 방수가 가능하며, 몸에서 나오는 기체 상태의 땀은 증기압의 차이에 의해 구멍을 통해 바깥으로 쉽게 배출됩니다.운동 시 옷 안쪽은 체온으로 인해 고온 다습한 반면, 외부 환경은 상대적으로 온도와 습도가 낮으므로 수증기의 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 자연스럽게 밀려 나갑니다. 또한, 소재 자체가 물을 밀어내는 성질 덕분에 물방울이 스며들지 않고 굴러 떨어져 미세 구멍들이 막히지 않고 투습 기능을 잘 유지하게 됩니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 우리 일상에서 페트병, 폴리에스테르 섬유, 식품 포장재 등으로 가장 널리 쓰이는 합성 고분자 플라스틱입니다.이런 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 직접 에스테르화 반응이나 디메틸테레프탈레이트(DMT)를 이용한 에스테르 교환 반응을 통해 합성합니다. 이 반응들은 에스테르 결합을 형성하면서 물이나 메탄올 같은 소분자가 부산물로 빠져나오는 대표적인 축합 중합반응이며, 분자 사슬이 단계적으로 결합하며 길어지는 중합 반응입니다.이 중합 반응은 가역 반응이므로 고분자량의 PET를 얻기 위해서는 반응 과정에서 생성되는 부산물을 고온, 고진공 조건을 통해 지속적으로 제거해야 평형이 정반응 쪽으로 일어납니다. 또한, 반응물의 정확한 1:1 당량비와 높은 순도가 유지되어야만 사슬이 끊기지 않고 길게 자랄 수 있어, 초기에는 주로 짧은 올리고머가 형성되다가 반응 후기에 이르러서야 분자량이 급격히 증가하며, 페트병처럼 높은 강도가 필요한 제품을 만들 때는 녹는점 이하에서 반응을 진행시키는 고상 중합을 추가로 거쳐 최종 분자량을 높일 수 있습니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.저는 개인적으로 아스피린은 인류의 삶을 윤택하게 해준 위대한 발명품 중에 하나라고 생각합니다. 그럼 아스피린에 대해 설명드릴께요.아스피린의 주성분인 아세틸살리실산은 통증과 염증을 유발하는 물질인 프로스타글란딘의 합성 경로를 원천 차단하여 진통 억제 효과를 냅니다. 우리 몸의 조직이 손상되면 시클로오게나아제(COX)라는 효소가 활성화되어 프로스타글란딘을 만들어 내는데, 아스피린은 이 COX 효소의 활성 부위에 아세틸기를 결합하여 아세틸화 반응을 일으키게 되고, COX 효소는 프로스타글란딘을 더 이상 생산할 수 없게 되며, 그 결과 뇌로 전달되는 통증 신호와 염증 반응이 급격히 줄어들게 됩니다.특히 아스피린은 다른 진통제와 달리 효소의 구조를 비가역적으로 변형시켜 영구적으로 파괴하므로, 새로운 효소가 합성될 때까지 강력하고 지속적인 진통, 소염 효과를 유지시켜 줍니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.과일에 포함된 에틸렌은 식물 호르몬으로서 미량으로도 과일 세포의 수용체와 결합해 성숙 유전자를 활성화하는 역할을 하기 때문에 이 신호에 따라 세포 내에서 다양한 분해 효소들이 대량 합성되며 과일을 숙성시켜 줍니다. 그래서 덜 익을 과일을 익은 과일과 함께 놓아 두면 휠씬 빨리 익습니다.그 과정은 먼저, 아밀레이스 효소가 세포 내 전분을 포도당과 과당 같은 당류로 가수분해하여 단맛을 유도함과 동시에 펙티나아제 등의 효소가 단단한 세포벽의 펙틴 성분을 분해해 식감을 부드럽게 만들고, 클로로필라아제 효소는 엽록소를 파괴하는 한편 카로티노이드나 안토시아닌 같은 색소 합성을 촉진시켜 붉고 노란 빛깔로 변화시킵니다. 신맛을 내는 유기산은 호흡 기질로 소모되어 감소하고, 지질 분해를 통해 향긋한 휘발성 에스테르 화합물이 생성하게 됩니다.특히 에틸렌은 세포를 자극해 더 많은 에틸렌을 분비하게 만들는 효과가 있어, 이 분해와 성숙 과정은 주변 세포와 이웃 과일로 도미노처럼 빠르게 확산되는 거죠.제 답변이 질문자님께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.요즘 인공지능이 대세이죠. 먼 미래라고 생각한 것들이 이제 현실에 와 있고, 또한 미래를 변화시킬 수 있는 강력한 수단이기고 합니다.인공지능의 발전으로 일상에서 가장 크게 변화할 분야는 여러 가지가 있지만 저는 개인 맞춤형 헬스케어와 자율주행 , 로봇에 중점을 두고 싶습니다. 이 분야들이 우리의 삶과 가장 밀접한 관계가 있기 때문입니다.의료 분야는 치료에서 실시간 예방으로 패러다임이 바뀌고 있죠. 웨어러블 기기가 체온, 심박수, 혈당 등 생체 신호를 상시 모니터링하고 인공지능이 이를 분석하여 질병의 전조 증상을 예측할 수 있고, 개인의 유전자 정보와 생활 습관을 결합한 맞춤형 식단과 운동 등의 건강 관리가 가능해집니다.또한, 인공지능이 돌발 상황을 완벽히 인지하는 완전 자율주행이 실현되면, 자동차는 운전 노동의 공간에서 움직이는 휴식 및 업무 공간으로 진화하면서 운전의 스트레스가 사라질 수 있습니다. 그리고 휴머노이드 로봇 또한, 우리가 지친 일상에서 우리의 업무나 가사노동을 대신하고 대화할 수 있는 가장 가까운 친구가 될 수 있습니다.이처럼 인공지능은 건강 수명을 늘리고 이동 시간을 가치 있게 전환함으로써, 인류에게 생명의 연장과 시간의 자유라는 많은 변화를 가져다 줄 것으로 생각됩니다.제 답변이 질문자님께 도움이 되었으면 좋겠네요. 읽어주셔서 감사합니다.