전문가 프로필

답변 내역

드라이기는 어떻게 바람의 온도가 조절되어 나오나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.드라이기 내부에는 전기가 지나가면서 저항으로 인해 발열하는 히팅코일이 있습니다. 이것을 송풍구에 설치하여 송풍되는 공기를 데워서 보내는 것입니다. 히팅코일은 전기난로에서도 보이는 용수철처럼 생긴 부속품으로 위에서 설명했듯이 전기저항에 의해서 발생하는 열을 이용한 것입니다. 코일의 뒤에서부터 송풍되는 공기가 코일이 있는 지점을 지나면서 따뜻하게 데워지는 것입니다.
학문 / 화학
23.08.23
0
0

건물 몇 층 정도 되어야 우주에 닿을수 있나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.우주의 기준을 어떻게 볼지 설정해 봐야겠네요. 엄밀히 따지면 사람이 생활하고 있는 공간도 우주의 일부죠. 그렇기 때문에 질문에서 우주는 대기권 밖으로 생각하면 될 것 같습니다. 대기권의 높이는 약 1000km 정도 됩니다. (참고로 인공위성이 떠있는 높이가 약1500~10000km 범위입니다.) 그러면 한 층의 층고가 3m인 건축물이 우주에 닿으려면 1000km / 3m로 계산해서 대략 333,333층 정도 되겠네요. 현재 세계 최고높이 건축물이 약 828m이며, 지상층은 163층입니다. 상부에 첨탑까지 포함한 높이인데, 이와 비교하면 우주까지의 닿을 수 있는 높이와 층수가 매우 대단함을 알 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.23
0
0

초전도체에서 나오는 전력0은 무엇을 의미하는건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.초전도체는 전기저항이 0인 물질입니다. 일반적인 전도체는 전기저항이 있다 보니 저기가 이동할 때 저항 열로 인한 전력손실이 발생합니다. 심지어 발전소에서 전기를 생산하는 과정에서도 손실의 30~40%가 권선에서 열손실로 인해 발생합니다. 그런데 선재를 초전도체로 만들 수 있다면 그런 손실을 줄일 수 있는 것이죠. 전기저항이 없어지면 전기장치를 사용할 때 열 발생도 없어질 수 있겠죠. 그러면 장비를 냉각하기 위해서 설치하는 냉각장비가 없어지거나 매우 축소될 수 있고, 장비 전체 크기를 줄일 수 있습니다. 그리고, 발열로 인한 성능저하도 없어질 수 있습니다. 슈퍼컴퓨터의 경우 발열이 줄어들면 반응속도가 더빨라질 것입니다. 전기저항에 의한 전력손실이 줄어들면 배터리의 크기도 축소시킬 수 있습니다. 그러면서도 더 오래 사용할 수도 있습니다. 이렇듯 전기저항이 0인 것으로도 전기분야에 있어서 효율성이 매우 높아지는 것을 알 수 있습니다. 그 외에도 초전도체의 특성 중 자기장과 반대 방향으로 자기장을 형성해서 자석과 같은 자성체에 올려두면 공중에 떠오르게 됩니다. 마찰저항을 없앨 수 있기 때문에 기존 쿄통수단 보다 더 빠르게 이동할 수 있는 자기부상열차나 초전도체로 만든 베어링을 통한 풍력 터빈 출력 향상, 고속발전기 개발 등 여러 효과를 기대해볼 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
23.08.22
0
0

전기차가 앞으로 내연기관차보다 싸진다고 하는데 그만큼 기술이 발전 된 상태인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.아마 LFP(인산철)배터리가 사용되는 것으로 인해 가격이 줄어드는 것 같습니다. 리튬 배터리에 비해서 충전 속도가 느리고 주행거리가 짧다는 이유에서 LFP배터리 개발이 중단됐었는데, 최근 중국에서 에너지밀도를 높이고 안전성이 높으면서 비용이 저렴한 LFP배터리가 개발되었다고 하여 주목을 받으면서 다시 관심을 보이는 추세입니다. 특히 이번 KG모빌리티(구 쌍용자동차)에서 출시하는 전기차에 중국 BYD에서 생산한 LFP배터리가 탑재 되는데 전기차 주행거리 기준이 까다로운 국내에서 예상 보다 긴 주행거리 인증을 받으면서 주목 받고 있습니다. 국내 전기차 배터리를 개발하는 기업에서도 LFP배터리 생산 공장을 추가하려는 등의 움직임이 있고, 자동차 제조사에서도 LFP배터리를 탑재한 차량을 늘리려는 계획도 있어 전기차 가격이 낮아지는 것이 배터리 생산 비용을 낮춰서 가능한 것이 아닐까 생각됩니다. 대표 배터리 3사가 LFP배터리 개발 착수했으며, LFP배터리 생산공장을 구축하기로 한 곳도 있습니다.
학문 / 전기·전자
23.08.21
0
0

상온 초전도체가 발견되면 인류는 어떤 삶으로 변하나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.상온상압 초전도체가 발명이 되어도 하늘을 나는 차를 실현시키려면 매우 광범위하게 자기장을 만들어야 되기 때문에 무리가 있을 것 같습니다만 선로 형태로 자기장을 형성을 통해서 빠르게 이동할 수 있는 자기부상열차는 가능할 것입니다. 초전조체는 자기장을 밀어내는 현상이 나타나는데 그렇게 해서 자기장 안에서 떠오르는 것입니다. 이 상태에서 약간의 힘으로도 빠르게 이동이 가능하기 때문에 자기부상열차를 많이 거론합니다. 전기저항이 0에 가깝거나 0이기 때문에 전력손실 없이 만들어진 전기를 전달할 수 있습니다. 현재는 두꺼운 케이블을 사용해야 하지만 초전도체 선재라면 더욱 얇은 두께로도 열손실 없이 전달이 가능할 것입니다.배터리의 크기를 줄일 수 있습니다. 저항에 의해서 손실되는 전기가 거의 없기 때문에 현재 보다 적은 용량으로도 더 오래 사용이 가능할 것입니다. 그렇게 되면 저기차에 장착되는 배터리의 크기도 줄고, 한 번 완충으로 훨씬 오래 운행이 가능할 것입니다. 그리고 전기저항이 없으므로 저항에 의한 발열이 없을 것으로 보는데 그렇게 되면 전자장비의 반응도 더 빠르고 냉각 장비가 필요 없이질 수 있어서 부피도 줄어들 수 있습니다. 지금 보다 더 작은 무선 웨어러블 장비도 만들 수 있을 것 같습니다.발전기의 손실의 30~40% 가량이 대부분 권선에서 발생하는 열손실입니다. 초전도체 선재를 사용하면 이 손실이 거의 없을 것입니다. 발전기의 효율을 높이고 작은 규모로 처고용량 전기생산이 가능합니다.자기공명장치(MRI)의 크기도 줄고, 비용도 많이 줄일 수 있습니다. 현재는 MRI 내부에 초전도체를 동작시키기 위해서 액체 헬륨으로 섭씨 영하 269도로 냉각시켜야 하기 때문에 작동이 까다롭고 비용도 비싸지게 됩니다. 상온상압 초전도체라면 그런 비용과 부피를 줄이고 더 정확한 진단 결과까지 얻어낼 수도 있습니다.그 외에도 여러 분야에서 활용 가능할 것으로 예상됩니다. 하지만 LK-99에 대해서는 초전도체가 아니라는 결론이 우세한 것 같습니다.
학문 / 화학
23.08.21
0
0

지구에서 달까지 높이 만들 수 있는 엘리베이터가 개발된다면 지구와 달 연결 가능할까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.불가능합니다. 달은 동주기 자전을 하기 때문에 한 면이 항상 지구를 바라보고 있긴 하지만 지구의 자전속도와 달의 공전속도가 맞지 않고, 달의 공전궤도 또한 지구를 중심으로 정확히 같은 거리와 같은 궤도가 아니기 때문에 엘리베이터의 연결이 불가능 할 것 같습니다. 그것 보다 지구의 자전속도와 달의 공전속도를 생각하면 지구와 달의 거리인 약 38만km짜리 구조물을 설치조차 못할 것입니다.달의 평균 공전 속도는 1022m/s(최소 968m/s) 정도이며, 지구의 자전 속도는 465m/s 정도입니다. 달 공전궤도와 지구에서 떨어진 거리가 일정하다고 해도 이미 불가능 할 것 같습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.21
0
0

안여닫이 문으로 해서는 안되는 출입문이 있는데 왜 그런가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.해당 규정의 목적은 화재시 사람들이 다급하게 도망갈 때 문을 당기는 것 보다 이동방향으로 밀려는 성향이 강하고 더 쉽게 열 수 있기 때문에 피난이 용이하게 하려는 것입니다. 안으로 당길 수 밖에 없는 문이라면 문의 궤적만큼 뒤로 물러나야하고 뒤따라 오는 사람들이 너무 가깝다면 더더욱 문을 열기 힘들어집니다. 그런 상황으로 인해서 큰 위험을 줄 수 있는데 주점과 같은 곳이라면 음주 상태라면 더 큰 위험상황이 발생할 가능성이 높습니다. 그런 이유에서 피난 계단이나 지상출입구, 옥상 출입구, 각 실의 문 등을 피난 방향으로 문이 열리게 규정하고 있습니다. 지상 출입구나 건물 외부로 나갈 수 있는 문을 바깥 방향으로 열리게 해야 됩니다.
학문 / 토목공학
23.08.21
0
0

실내 온도의 습도를 낮추기 위해서는...
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.포화수증기량이라는게 있습니다. 대략적으로 설명하자면 공기 중에 수증기량이 포화상태에 이르렀을 때 최대로 포함할 수 있는 양인데 온도에 상관 없이 일정한 것이 아닙니다. 기온이 높을수록 포화수증기량이 높아집니다. 꼭 포화상태가 아니더라도 기온이 높으면 공기가 수증기를 많이 내포할 수 있습니다. 여름철 기온이 높은데 비가 오면 습도가 80%를 넘어가는 것도 그러한 이유입니다. 반대로 겨울철에는 습도가 매우 낮은 것도 알 수 있습니다. 장비들이 상시 작동되고 있는 곳이라면 장비에서 생겨나는 발열에 의해서도 공간의 기온이 높아질 수 있습니다. 그런 상황에서 수증기가 유입된다면 습도가 높아질 수 있습니다. 음향 및 영상장비를 많이 사용하는 방송실(방송사)나 민감한 전기장비가 많은 실험실에서는 특히나 습기에 민감하죠. 그래서 겨울에도 에어컨을 가동하기도 합니다. 위 그래프를 보시면 기온에 따른 포화수증기량 변화와 기온을 낮춰서 습도를 낮출 수 있는 원리를 짐작할 수 있습니다. 기온을 낮춰서 응결되는 수증기는 에어컨이 설치된 공간 아무 곳에나 맺히는 것은 아니고 보통 에어컨 내부 에바포레이터 코일에 맺혀서 배수관을 통해서 배출됩니다. 그리고 인버터 방식으로 중간중간 가동을 멈추는 것 보다 상시 가동되어야지 장비에 영향을 주지 않는 습도를 유지할 수 있을 겁니다. 인버터 방식의 경우 증발기(냉각기) 가동이 멈추는 동안에 습도가 높아질 수도 있습니다.
학문 / 기계공학
23.08.21
0
0

초전도체가 실존하는걸까요? 궁금해요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.초전도체는 이미 있었습니다. 전기저항 0이 되는 초전도 현상이 나타나는 조건이 까다로운 것입니다. 여태까지 발견된 물질들은 영하 240도 이하에서 초전도 현상이 나타나는 저온 초전도체와 영하 180도 이하에서 초전도 현상이 나타나는 고온 초전도체가 있었습니다. 실생활에 적용하기 어려운 것이었는데 이번에 이슈가 된 LK-99는 0도 이상에서 초전도 현상이 나타나는 상온상압 초전도체라고 발표했기 때문입니다. 논문과 실험결과가 사실로 입증이 된다면 대단한 발견입니다. 하지만 논문의 내용에서도 부족한 부분이 많다는 지적과 영상에서 보인 현상은 자성체(초전도체는 반자성체입니다.)에서도 나타날 수도 있는 정도의 현상이었습니다. 일각에서는 더 명확하게 반자성체의 특성을 보였어야 한다는 의견이 있었습니다. 세계 여러 실험실에서 논문을 토대로 검증해보고 있는데 현재까지는 초전도가 아니라는 결론을 내리고 있습니다. 국내 연구팀에서는 섭씨127도에서도 초전도현상을 구현했다고 하였지만 미국 메릴랜드 대학교 응집 물리 이론센터에서는 상온과 저온 둘 다 초전도 현상이 발견되지 않았다고 발표하였습니다. 이를 네이처에서 보도한 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.20
0
0

우리나라 아파트 수명은 왜 이렇게 짧은 가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.수명이 오래되면 공간구성이 요즘 생활방식에 안 맞을 수도 있고, 구조설계가 현행 기준과 너무 많이 차이가 있어서 리모델링이 점점 까다로워 지는 것 등 이유는 다양합니다. 제 개인적인 견해로는 자본주의의 안 좋은 모습입니다. 아파트를 비롯해서 대형건축물은 주기적으로 안전점검을 받아야 하는데 그때 문제가 발견되어서 보수를 해야 할 상황이 생길 수 있습니다. 그런데 너무 심각하여 안전에 위협이 될 수준이라면 재건축을 해야 할수도 있습니다. 그런 경우가 아니라면 리모델링을 통해서 기존 건축물을 살리는 방안이 자원 낭비도 줄이고 가로경관도 살릴 수 있을 겁니다. 하지만 그렇게 하는 경우가 적죠. 보이지 않는 곳에서 로비를 통해서라도 재건축을 할 수 있게 만드는 경우도 있습니다. 논란이 될 수도 있는 얘기이지만 일각에서 실제 있는 일입니다. 현행 구조설계 기준대로라면 100년 이상 버틸 수 있는 구조기준으로 설정되어 있습니다. 그것을 보면 100년을 버틸 수 있는 건축물 불가능한 것은 아니라고 설정된 것이라 볼 수 있습니다. 좋은 취지라고 생각합니다. 그런데 이 부분에 대해서 불만을 표하는 의견을 들어보면 오랜 시간이 지나면 유행에도 많이 뒤쳐진다, 노후되어서 외관상 보기 안 좋을 것이다, 소유자가 바뀌면 현재 모양이 마음에 안 들어서 철거 후 신축할 수도 있다 등등 약간의 억지스러운 내용도 있습니다. (제가 건축사사무소를 하면서 구조기준이 너무 강하다고 하여 현행 기준에 대해 설명했더니 들었던 말들입니다.)그리고 철거 후 다시 건축하는게 자금도 잘 돈다는 얘기도 들어봤는데, 리모델링을 통해서도 자금이 돌 수 밖에 없습니다. 철거 후 신축보다는 적은 금액이겠지만 어쨋든 행위를 하기 위해서는 대가를 지불해야 하고, 공사를 위한 인력동원으로 적어도 그 기간만큼은 일자리가 생겨납니다. 설계를 잘한다면 유행에도 맞출 수 있습니다. 이것은 시장에서 하기 나름입니다. 일부 부실공사나 투기 목적에 의해서 수명이 단축되기는 하지만 제대로 하면 100년 이상 버틸 수 있는 아파트도 건축 가능합니다. 자본주의 시장 논리에 의해서 재건축 시기가 앞 당겨지고 건축물의 수명이 줄어든다고 생각합니다.추가로 말씀드리자면 당시 내진설계기준도 없었고, 구조계산도 하지 않고 경험치로 구조설계 해서 지어진 건축물들 중에 50년 이상 된 것들도 튼튼하게 버티고 있는 것들이 있습니다.
학문 / 토목공학
23.08.19
0
0