답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.소형모듈원자로로 대표되는 소형 원자력 발전은 기존 대형 원전의 한계를 극복하고, 데이터센터에서 엄청난 저력소비를 제어하고 기후위기 대응과 탄소중립을 달성할 차세대 핵심 에너지원으로 크게 주목받고 있습니다.소형 원자력 발전은 전기 출력 300 MWe 이하 규모로, 대형 원전에 비해 크기가 1/10 이하로 작고 원자로 핵심 부품을 모듈 형태로 공장에서 표준화하여 미리 제작한 후, 현장으로 운송하여 조립, 설치합니다. 기존 원전처럼 주요 기기가 배관으로 복잡하게 연결된 구조가 아니라, 원자로 용기 하나 내부에 모듈 형태로 통합되어 있습니다.SMR이 가져올 주요 장점으로는 사고 발생 시 전원 공급 없이도 자연 대류나 중력 등 물리 법칙만으로 원자로를 자율 냉각하는 피동형 안전계통을 적용하여 위험을 획기적으로 낮출 수 있고, 건설비 절감 및 기간이 단축됩니다.또한, 넓은 부지나 대량의 냉각수가 필수적인 대형 원전과 달리, 공랭식 냉각이 가능하여 내륙 지역, 오지, 도서 지역, 산업단지 인근 등에도 설치가 가능합니다.상용화를 위해 해결해야 할 과제로는 대량 생산 체계 정착 전까지의 경제성 확보, SMR 특성에 맞춘 규제, 인허가 표준화, 차세대 우라늄 연료의 안정적 수급이 필요합니다. 또한 사용후핵연료 처리 문제와 사회적 수용성 확보 역시 필수 과제입니다. SMR이 탄소중립의 실질적 대안이 되려면 기술적·제도적 걸림돌을 선제적으로 극복해야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.석면은 자연계에 존재하는 섬유 모양의 규산염 광물입니다. 물리적, 화학적 성질이 매우 독특하여 20세기 후반까지 건축 및 산업 현장에서 폭넓게 사용되었습니다. 지금도 시골에 가면 스레이트 지붕들이 많이 있는데, 여기에도 다량의 석면이 포함되어 있습니다. 석면의 특징과 인체에 미치는 영향에 대해 설명해 드릴게요.석면은 불에 타지 않고 열에 강하여 방화재, 단열재로 완벽한 성능을 발휘했으며, 전기가 통하지 않고 산이나 알칼리 등 강력한 화학물질에도 부식되지 않습니다. 또한, 강철보다 가벼우면서도 인장 강도가 높고 유연하여 천장재, 슬레이트 지붕, 자동차 브레이크 라이닝 등 다양한 형태로 가공되었습니다. 하지만, ​극도로 미세한 석면 섬유는 머리카락 두께의 1/5000 수준으로 매우 가늘어 눈에 보이지 않으며 공기 중에 오랫동안 떠돌 수 있습니다.공기 중에 떠도는 석면 가루를 호흡기로 흡입하면 기관지 섬모에 걸러지지 않고 폐포 깊숙이 침투합니다. 체내로 들어간 석면은 날카로운 바늘 모양 때문에 분해되거나 배출되지 않고 폐 조직에 영구적으로 박혀 지속적인 염증과 세포 변형을 일으킬 수 있습니다. 따라서 ​석면은 세계보건기구 산하 국제암연구소가 1군 발암물질로 지정하몄습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.루미놀 반응은 과학수사에서 가장 많이 쓰는 과학적 방법을 이용한 수사 기법입니다. 이 현상은 외부 빛을 받아 다시 뿜어내는 형광이 아니라, 화학 반응 자체에서 에너지가 빛으로 직접 전환되어 발생하는 화학 발광 현상입니다.루미놀과 과산화수소만 섞어 놓으면 산화 반응이 극도로 천천히 일어나 눈에 보이는 빛이 나지 않습니다. 하지만 여기에 피 속의 철 이온이 들어가면 촉매 작용을 일으켜 반응 속도가 수백만 배 폭발적으로 증가합니다. 이 과정을 어떻게 일어나는 설명해 드릴게요. 루미놀 용액이 핏자국에 닿으면, 피 속의 철 이온이 과산화수소를 급격히 분해하여 강력한 산소 라디칼을 만들어 내어 루미놀 분자를 공격하여 산화시킵니다. 산화된 루미놀 분자는 질소 기체를 밖으로 내보내면서 새로운 물질로 변합니다. 이때 반응으로 발생한 화학 에너지를 흡수하여 분자 내 전자가 에너지가 매우 높은 불안정한 들뜬 상태에 도달합니다. 들뜬 상태의 새로 만들어진 분자가 다시 안정하고 에너지가 낮은 바닥상태로 떨어지면서, 남는 화학 에너지가 푸른색 빛 형태로 밖으로 뿜어내게 되는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.벽지에 곰팡이가 다음에 생기지 않게 한 번에 없애는 것이 중요합니다. 그런데, 천식이 있는 가족이 계시고 면역력이 약하시다면 락스나 강한 화학 물질은 절대 사용하시면 안 됩니다. 락스 유기 가스는 호흡기 점막을 강하게 자극해 천식 발작이나 호흡기 질환을 유발할 수 있습니다. 락스를 쓰지 않고도 호흡기와 인체에 안전하면서 곰팡이를 확실하게 제거하는 방법과 드라이기 사용 여부, 그리고 가방, 인형 관리법까지 설명해 드릴게요.먼저, 건강에 해롭지 않은 벽지 곰팡이 제거하는 방법으로 가장 추천하는 방법은 독성 가스가 전혀 나오지 않는 3% 과산화수소나 식초를 사용하는 것을 권장합니다. 과산화수소는 곰팡이 균사를 죽인 뒤 물과 산소로 분해되므로 독성 냄새나 유해 가스가 전혀 남지 않습니다. 호흡기 환자가 있는 집에 가장 안전합니다. 과산화수소를 분무기에 넣고 곰팡이가 핀 벽지에 촉촉하게 젖을 정도로 뿌리고, 곰팡이 균사를 죽이도록 10~15분 정도 놓아 둔 다음 마른 헝겊이나 키친타올로 닦아내면 됩니다. 다음은 헤어드라이기 강풍 사용은 절대 안돼요. 찌그러지거나 남아있는 곰팡이 포자가 드라이기의 강력한 바람을 타고 공중으로 비산되어 방 안 전체에 퍼져 호흡기에 매우 나쁩니다. 따라서 자연 건조나 제습기를 사용하시는 것이 좋습니다.추가 질문 1에서 곰팡이 포자는 항상 공기 중에 떠다니므로 여름철 습도가 70~80%를 넘어가면 꼭 갇힌 옷장이 아니더라도 공기가 잘 순환되지 않는 벽면 구석이나 문 옆 공간에 머무를 수 있어 가방에 곰팡이가 필 수 있습니다.추가 질문 2에서 검은색 크로스 가방에 곰팡이는 약국 소독용 알코올 또는 과산화수소를 마른 천에 살짝 묻혀 눈에 잘 안 띄는 가방 안쪽이나 밑면에 안감 변색이 없는지 테스트하고 이상이 없다면 알코올을 묻힌 천으로 가방 겉면과 끈을 구석구석 닦은 후 햇빛이 잘 드는 곳에서 바짝 말려줍니다. 초록색 두꺼운 부직포나 직물 가방은 물세탁을 하면 형태가 무너질 수 있으로 실외로 가지고 나가 털어낸 뒤, 소독용 알코올 스프레이를 가볍게 분사하고 바람이 잘 통하는 햇빛 아래에서 바짝 건조해 주세요. 가방과 인형은 알코올 소독이나 세탁 후 햇빛 자외선 건조가 가장 확실합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.모래의 주성분인 이산화규소를 식히는 속도에 따라 석영이 되거나 유리가 되는 현상은 원자들이 제자리를 찾아갈 수 있는 냉각 속도와 그로 인해 생기는 빛의 산란 유무가 결정합니다.이산화규소의 기본 단위는 실리콘 하나를 산소 4개가 둘러싸고 있는 규산염 사면체 구조입니다. 액체 상태의 이산화규소를 천천히 식히면 원자들에게 열에너지를 가진 채 이동할 수 있는 시간이 있어, 에너지가 가장 낮고 안정적인 정육각형 형태의 규칙적인 입체 격자 구조를 형성하여 석영 결정이 됩니다. 반대로 고온의 액체를 순식간에 식히면, 원자들이 규칙적으로 배열되기도 전에 액체의 점성이 기하급수적으로 커지며 굳어버립니다. 즉, 액체 상태일 때의 무질서하고 엉클어진 구조가 그대로 고체로 얼어붙게 되는데, 이를 과냉각 액체 또는 유리질이라고 부릅니다. 이렇게 만들어진 유리는 내부에 빛을 차단하고 튕겨내는 결정 경계면이 없기 때문에 빛이 그대로 통과하여 투명해지는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.찌그러진 안경테나 치아 교정용 철사가 뜨거운 물을 만났을 때 원래 모양으로 돌아오는 원리는 바로 형상기억합금이라는 특수 금속 때문입니다. 형상기억합금은 온도에 따라 내부의 원자 결합 모양이 완전히 다른 두 가지 상태를 오고 갑니다. 오스텐사이트는 고온에서 존재하는 상태로 원자들이 정육면체 형태로 매우 빽빽하고 정교하게 늘어서 있어 단단하고 변형이 잘 되지 않는 성질을 가집니다. 금속을 처음 만들 때 고온에서 기억시킨 기본 형태가 바로 이 상태입니다. 마르텐사이트는 저온으로 식으면 변하는 상태로 원자 구조가 지그재그 형태로 어긋나면서 부드러워지며 외부에서 힘을 주면 원자 사이의 결합이 깨지지 않고 슬라이딩되듯 결합 각도만 살짝 꺾이면서 형태가 쉽게 바뀝니다.형상기억합금은 원자의 결합이 끊어지지 않은 채 꺾였다가, 뜨거운 열을 받으면 고온에서 기억했던 원래의 단단한 원자 배열(오스텐사이트)로 순식간에 되돌아가는 물리학적 성질을 이용한 기술입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.정수기 필터나 석유화학 공장의 촉매로 쓰이는 제올라이트는 결정 내부에 수 앙스트롬 단위의 균일한 나노 구멍이 정교하게 뚫려 있는 알루미노규산염 광물입니다. 제올라이트가 분자체 역할을 하며 이온 교환을 수행할 수 있는 이유은 골격의 화학적 전하 상태와 나노 구멍의 물리적 크기에 있습니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.제올라이트가 분자만 걸러내는 분자체의 원리는 제올라이트 내부 구멍의 크기는 종류에 따라 약 0.3~1.0nm 범위로 원자나 분자 몇 개 크기로 매우 완벽하게 균일하기 때문에 구멍 크기보다 작은 분자는 구멍 속으로 쏙 들어가 통과하지만, 구멍 크기보다 큰 분자는 입구에서 막혀 튕겨 나갑니다. 구멍을 통과할 수 있는 작은 분자들 사이에서도 극성이 강한 분자가 제올라이트 내부의 음전하 골격에 더 강하게 붙잡힙니다.다음으로 센물을 단물로 바꾸는 이온 교환 원리는 센물에는 칼슘 이온이나 마그네슘 이온이 많이 들어있어 비누가 잘 풀리지 않고 가전제품에 석회수를 형성하는데, 제올라이트는 물속의 칼슘 이온을 제올라이트 내부에 갇히게 하고, 무해한 나트륨 이온이 물로 나와 센물이 단물로 바뀌게 만듭니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.디지털 치료제는 소프트웨어가 약이 되는 시대를 열며 의료의 패러다임을 병원의 단발성 치료에서 일상의 연속적 관리로 근본적으로 전환시키고 있습니다.기존의 1세대인 알약, 2세대인 바이오의약품에 이어 3세대 치료제로 불리는 디지털 치료제는 기존 의약품을 대체하는 것이 아니라, 기존 의료체계의 치명적인 공백을 매워 환자의 삶의 질을 입체적으로 높이는 보완적 조력자 역할을 수행합니다.디지털 치료제는 진료실 밖의 일상의 진료 공백을 해소하며 환자의 스마트폰이나 웨어러블 기기에 상주하여 일상생활 속 24시간 연속적인 치료와 모니터링을 제공합니다. 또한, 비약물적 치료의 대중화를 위해 임상적으로 검증된 인지행동치료 알고리즘을 앱 형태로 제공하여 누구나 저렴하고 평등하게 고품질 비약물 치료를 받게 만듭니다. 약물 부작용과 오남용의 위험을 차단하고 약물 복용량을 줄이거나 대체하는 안전한 선택지를 제공합니다.현재 한국에서도 불면증 치료 목적의 솜즈, 웰트-아이 같은 디지털 치료제가 공식 승인되어 현장에서 처방되고 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.슬래그는 금속 제련 과정에서 필수적으로 발생하는 부유물로, 과거에는 처리해야 할 폐기물로 여겨졌으나 현재는 각종 산업에서 재활용되는 고부가가치 친환경 자원입니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.철광석이나 금속 원석을 환원하는 과정에서 용광로에 넣고 고온으로 가열하면, 원하는 금속 외에 원석에 섞여 있던 불순물이 함께 녹아나옵니다. 불순물을 쉽게 녹여 분리하기 위해 석회석과 같은 용제를 함께 넣는데, 고온에서 석회석이 열분해되어 생성된 산화칼슘이 불순물인 이산화규소, 산화알루미늄 등과 반응합니다. 용융된 금속보다 슬래그의 밀도가 낮기 때문에 쇳물 위로 둥둥 뜨게 되는데 이를 물리적으로 걷어내어 분리 한 물질이 슬래그입니다.슬래그는 대부분 금속 산화물과 규산염으로 구성되어 있으며 산업 현장에서 다양하게 활용됩니다.첫째로 용융 상태의 고로 슬래그에 고압 물을 분사하여 급격히 식히면 유리질 구조의 수냉 슬래그가 되고 이를 미세하게 빻아 포틀랜드 시멘트에 섞어 고로슬래그 시멘트를 만듭니다.둘째로 공기 중에서 천천히 식힌 서냉 슬래그나 제강 슬래그를 일정 크기로 단단하게 파쇄하여 도로 밑바닥을 받치는 도로 노상재, 토목 공사 채움재, 천연 자갈을 대체하는 콘크리트 골재로 쓰입니다.마지막으로 토양 개량 비료, 해양 생태계 복원재 등 순환 경제 구축의 핵심 자원으로 활발히 활용되고 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.기후 변화가 지금처럼 계속 진행된다면, 우리나라의 뚜렷한 사계절의 균형은 사실상 무너지고 긴 여름과 짧은 겨울을 특징으로 하는 아열대성 기후에 가까워지게 됩니다.​기상청의 기후변화 시나리오와 최신 연구 결과에 기후 변화에 대해 설명해 드릴게요.​과거 100여 년간 이미 여름은 약 20일 길어졌고 겨울은 22일 짧아졌습니다. 향후 기후 변화가 계속되면 21세기 후반에는 계절 길이가 극단적으로 비대칭화될 전망입니다. 5월 초순·중순부터 시작된 여름이 9월 말이나 10월까지 이어져 1년의 절반 가까이가 여름이 될 것이고 서울 등 대도시권은 열섬 현상까지 더해져 여름 길이가 180~190일에 달할 수 있습니다. 과거 가장 길었던 계절인 겨울은 한 달 남짓으로 대폭 줄어듭니다. 특히 남부 지방이나 제주도 등 일부 지역에서는 사실상 겨울이 없는 해가 일상화될 가능성이 큽니다. 봄과 가을은 시작 시기가 빨라지거나 늦어지면서 기간이 한두 달 남짓으로 짧아져 스치듯 지나가는 계절이 될 것입니다.​미래 한반도의 총강수량은 증가하지만, 비가 내리는 양사믄 동남아 형태의 국지성 소나기가 될 가능성이 있습니다.온실가스 감축 노력이 적극적으로 이뤄지는 저탄소 시나리오를 달성할 경우 이러한 변화 폭을 상당 부분 줄일 수 있지만, 현재와 같은 추세가 지속된다면 우리가 알던 전통적인 사계절의 모습은 빠르게 사라질 가능성이 매우 높습니다.