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'화이트바이오' 란 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.화이트바이오(White Biotechnology), 또는 산업용 생명공학은 주로 산업 공정에서 환경을 보호하고 자원을 효율적으로 사용하기 위해 생물학적 방법과 시스템을 이용하는 분야를 말합니다. 화이트바이오는 녹색바이오(농업용 생명공학), 레드바이오(의료용 생명공학), 블루바이오(해양 생명공학)와 함께 생명공학의 주요 분야 중 하나로 꼽힙니다.화이트바이오의 주요 적용 분야생물학적 공정 개발: 화학 공정이나 제조 공정에서 화석 연료 사용을 줄이고, 대신에 생물학적 공정을 도입하여 에너지 효율을 높이고 환경 오염을 줄일 수 있습니다.바이오 연료: 식물이나 미생물을 원료로 사용하여 화석 연료 대체품인 바이오에탄올이나 바이오디젤을 생산합니다.바이오 플라스틱: 석유 기반의 플라스틱 대신, 생물학적으로 분해 가능한 플라스틱을 생산하여 환경 오염을 줄이는 데 기여합니다.효소 및 바이오케미컬: 효소를 이용한 공정을 통해 다양한 산업 분야에서 화학물질이나 소재를 생산합니다. 이는 화학 촉매보다 친환경적이고 효율적인 경우가 많습니다.제약 및 의약품: 새로운 의약품이나 백신을 개발하는 데 있어 생물학적 방법을 적용하여 효율성을 높이고, 비용을 절감합니다.화이트바이오의 장점환경 보호: 화이트바이오 기술은 환경에 미치는 부정적인 영향을 최소화하며 지속 가능한 발전을 도모합니다.자원 효율성: 재생 가능한 자원을 사용하여 에너지와 소재를 생산함으로써, 자원의 효율적 사용을 촉진합니다.경제적 가치: 새로운 시장과 산업을 창출하여 경제적 이익을 제공하며, 지속 가능한 산업 발전을 위한 새로운 기회를 마련합니다.화이트바이오는 생명공학 기술의 발전과 함께 점점 더 중요해지고 있는 분야로, 지구 환경 보호와 지속 가능한 산업 발전을 위한 핵심 기술로 평가받고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.02.29
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엎드려서 자는게 왜 몸에 안좋다고 하나요?
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.엎드려 자는 자세는 다음과 같은 이유로 몸에 좋지 않다고 알려져 있습니다:목과 척추에 부담: 엎드려 자면, 머리를 한쪽으로 돌려야만 호흡이 가능해집니다. 이로 인해 목에 무리가 가고, 척추가 자연스러운 S자 형태에서 벗어나 압박을 받게 됩니다. 장기간 이 자세를 유지하면 목과 등의 통증을 유발할 수 있으며, 척추 건강에도 좋지 않습니다.호흡의 압박: 엎드려 자는 자세는 특히 가슴과 복부에 압력을 가하여 정상적인 호흡을 방해할 수 있습니다. 이는 호흡이 얕아지게 만들어 숙면을 방해할 수 있으며, 특히 호흡기 문제가 있는 사람에게 더욱 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.얼굴 피부 문제: 엎드려 자는 자세는 얼굴을 베개나 매트리스에 직접적으로 닿게 만듭니다. 이로 인해 피부에 압력이 가해지며, 여드름이나 주름의 원인이 될 수 있습니다. 또한, 장시간 같은 자세로 누워 있으면 피부에 자극을 주어 피부 건강에 좋지 않을 수 있습니다.팔의 순환 문제: 엎드려 자는 동안 팔을 머리 위나 몸 아래에 두는 경우가 많은데, 이러한 자세는 팔로 가는 혈액 순환을 방해하여 저림 현상이나 순환 장애를 유발할 수 있습니다.임신 중 불리함: 임신 중인 여성이 엎드려 자는 것은 권장되지 않습니다. 이 자세는 태아와 자궁에 압력을 가할 수 있으며, 특히 임신 후기에는 불편함을 증가시킬 수 있습니다.이러한 이유로, 많은 전문가들은 옆으로 자거나 등을 대고 자는 것을 권장합니다. 이 자세들은 목과 척추를 자연스러운 정렬 상태로 유지하고, 호흡을 더 용이하게 하며, 전반적인 수면의 질을 향상시킬 수 있습니다.
학문 / 토목공학
24.02.29
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흡연을 하면 기초대사율이 늘어난다고 하는데 그 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.흡연이 기초대사율을 늘리는 주된 이유는 니코틴의 효과 때문입니다. 니코틴은 중추신경계를 자극하여 심장 박동 수를 증가시키고, 혈압을 상승시킵니다. 이러한 변화는 몸이 더 많은 에너지를 사용하게 만들어, 결과적으로 기초대사율이 증가하게 됩니다. 기초대사율이란 몸이 휴식 상태에서 기본적인 생명 유지 활동(예: 호흡, 순환, 세포 활동)을 위해 소모하는 에너지 양을 말합니다.니코틴에 의한 기초대사율의 증가는 단기적으로는 체중 감소를 유도할 수 있습니다. 이는 니코틴이 식욕을 억제하는 효과도 있기 때문에, 흡연자가 비흡연자에 비해 적은 칼로리를 섭취하는 경향이 있을 수 있습니다. 그러나 이러한 체중 감소 효과는 건강에 좋은 방법이 아니며, 흡연은 심혈관 질환, 암, 호흡기 질환 등 여러 가지 건강 문제의 위험을 증가시킵니다.장기적으로 보았을 때, 흡연이 기초대사율에 미치는 영향은 신체 건강에 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 건강을 위해 흡연을 피하고, 적절한 식사와 운동을 통해 건강한 체중과 기초대사율을 유지하는 것이 중요합니다.흡연이 기초대사율에 미치는 영향과 관련된 구체적인 연구 결과나 데이터는 직접적인 검색을 통해 얻은 정보가 아니므로, 이에 대한 더 자세한 연구 결과와 과학적 근거를 원한다면 전문적인 의학적 자료나 연구 논문을 참조하는 것이 좋습니다.
학문 / 화학
24.02.29
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RE100에 관해 알고 싶습니다??
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.대한민국에서는 RE100, 즉 기업이 사용하는 전력의 100%를 재생에너지로 충당하겠다는 글로벌 이니셔티브에 참여하고 있으며, 이를 위한 다양한 노력이 진행되고 있습니다. 하지만 한국의 특정한 산업 구조와 에너지 수급 상황 때문에 RE100 달성은 많은 도전과제를 안고 있습니다. 한국의 재생에너지 발전량은 OECD 국가들 중 가장 낮은 수준에 머물러 있으며, 특히 한국의 큰 기업들의 전력 소비량이 재생에너지 발전량을 초과하는 상황입니다.이러한 문제를 해결하기 위해, 한국은 RE100의 무리한 조건에 대안으로 CF100(Carbon Free 100)이라는 개념을 도입하고 있습니다. CF100은 태양광, 수력, 풍력 등의 재생에너지뿐만 아니라 원자력과 수소연료전지까지 포함하는 보다 현실적인 접근 방식입니다. 이는 한국의 에너지 구성상 어쩔 수 없는 선택으로, 원자력과 수소연료전지를 포함하면 온실가스 감축 목표를 현재의 24.4%에서 40%까지 상향 조정할 수 있습니다.또한, 한국형 RE100, 즉 K-RE100 이니셔티브도 추진되고 있습니다. K-RE100은 한국의 기업들이 RE100 목표를 달성하기 위한 한국적 상황에 맞춘 다양한 이행 방법을 제공합니다. 이 방법에는 녹색 프리미엄, REC(재생에너지 공급 인증서) 구매, 제3자 PPA(전력구매계약), 재생에너지 발전사업 지분 참여, 재생에너지 설비 자체 건설 등이 포함됩니다.과학계에서는 RE100 달성을 위해 여러 재생 에너지 기술을 연구하고 있습니다. 태양광과 풍력 에너지는 가장 널리 알려진 재생 에너지원이지만, 바이오에너지, 지열 에너지, 해양 에너지(파도 에너지, 조류 에너지) 등 다양한 재생 에너지 소스에 대한 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 더 효율적이고 지속 가능한 에너지 생산 방법을 찾기 위해 다양한 기술적 접근 방식을 모색하고 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.02.29
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지구의 생성시기를 측정하는 근거는 무엇인가요
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.지구와 태양계의 형성은 약 46억 년 전에 시작되었다고 추정됩니다. 이 추정은 천문학, 지질학, 물리학 등 다양한 분야의 증거와 연구를 바탕으로 합니다.지구 생성의 근거태양계 형성 이론: 태양계는 원시 태양 성운(원시 행성계 원반)이라고 불리는 거대한 가스와 먼지의 구름에서 형성되었습니다. 중력 붕괴로 인해 이 구름의 중심에는 태양이 형성되었고, 남은 물질은 태양 주위를 돌면서 점점 응집해 행성과 다른 천체들을 만들었습니다.방사성 동위원소 연대 측정: 지구 및 태양계 천체에서 발견되는 방사성 동위원소의 붕괴율을 분석하여, 지구와 태양계의 나이를 추정할 수 있습니다. 예를 들어, 우라늄-238이 납-206으로 변하는 비율을 통해 지구상의 가장 오래된 암석과 운석의 나이를 측정하며, 이를 통해 지구의 나이를 약 46억 년으로 추정합니다.운석 연구: 태양계 초기에 형성된 운석을 연구함으로써, 우리는 태양계와 지구의 초기 조건에 대해 더 많이 알 수 있습니다. 운석에서 얻은 연대 측정 결과는 지구 및 태양계 형성 시기에 대한 중요한 증거를 제공합니다.천문 관측: 태양계 외부의 행성계 형성 과정을 관찰함으로써, 우리 자신의 태양계 형성 과정에 대한 이해를 심화시킬 수 있습니다. 이러한 관측은 지구와 태양계가 형성된 방식에 대한 가설을 뒷받침합니다.결론지구와 태양계의 형성에 대한 현재의 과학적 이해는 이론적 모델, 실험실 측정, 그리고 천문학적 관측의 종합적인 결과입니다. 이러한 증거와 방법들을 통해 지구의 생성 시기를 약 46억 년 전으로 추정할 수 있으며, 이는 지구상의 가장 오래된 암석과 우리 태양계 내에서 발견된 운석의 연대 측정에 기반합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.29
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셰일가스나 셰일원유 채굴시에는 메탄가스가 발생하는 이유와 얼마나 발생하는지 궁금합니다
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.셰일가스와 셰일오일(셰일원유) 채굴 과정에서 메탄가스가 발생하는 이유는 이들 자원이 함유된 셰일(혹은 암석)의 지질학적 특성과 채굴 과정에 기인합니다. 셰일가스와 셰일오일은 모두 유기물이 풍부한 암석층, 특히 셰일이라고 불리는 미세한 입자의 퇴적암에서 발견됩니다. 이러한 암석층은 수백만 년 동안 지질학적 압력과 온도의 변화를 겪으며 유기물이 분해되어 가스와 오일을 형성합니다.메탄가스 발생 원리유기물의 분해: 셰일층 내 유기물이 고온 고압 조건 하에서 분해되면서 탄화수소를 형성합니다. 이 과정에서 가장 단순한 탄화수소인 메탄(CH4)이 주요 구성분으로 생성됩니다.암석의 특성: 셰일은 그 자체로 불투과성이 높은 암석입니다. 이로 인해 생성된 메탄가스와 다른 탄화수소가 암석 내부에 갇히게 되며, 이를 채굴하기 위해서는 수평 시추 및 수압 파쇄(프래킹)와 같은 특수한 기술이 필요합니다.수압 파쇄 과정: 수압 파쇄는 셰일층에 물, 모래, 화학물질을 고압으로 주입하여 암석을 깨뜨리고, 이로 인해 가스나 오일이 흐를 수 있는 통로를 만드는 과정입니다. 이 과정에서 암석에 갇혀 있던 메탄가스가 해방되어 채굴됩니다.메탄가스 발생량메탄가스의 발생량은 채굴되는 셰일가스나 셰일오일의 양, 채굴 지역의 지질학적 조건, 채굴 및 가공 과정에서의 기술적 효율성 등 다양한 요인에 의해 달라질 수 있습니다. 따라서, 특정 지역이나 프로젝트에서 발생하는 메탄의 양을 일률적으로 말하기는 어렵습니다.
학문 / 화학
24.02.29
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밀물이 차는 높이가 다른 이유가 무엇인가요?
밀물과 썰물은 주로 달의 인력에 의해 발생하지만, 평소보다 더 높이 차오르는 밀물, 즉 조수가 더욱 강하게 나타나는 현상은 여러 요인에 의해 영향을 받습니다. 이 현상은 "조석"이라고 불리며, 특히 달과 태양이 지구에 대해 일직선으로 배열될 때 발생합니다. 이러한 현상이 발생할 때, 달과 태양의 중력이 서로를 보강하여 조수의 효과를 극대화합니다.평소 밀물보다 더 높게 차오르는 주요 이유들은 다음과 같습니다:달과 태양의 상대적 위치: 달과 태양이 지구와 일직선으로 배열될 때(즉, 만조 시나 간조시), 그들의 중력이 합쳐져서 더 큰 조석 힘을 발생시킵니다. 이때 발생하는 조석을 대조(大潮)라고 하며, 밀물의 높이가 평소보다 더 높아집니다.달의 궤도: 달이 지구에 가장 가까운 지점(지근점)에 있을 때, 그 인력은 더 강력해져서 밀물의 높이를 증가시킵니다.기상 조건: 바람과 기압의 변화도 조수의 높이에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 저기압이 해안에 가까이 있을 때, 해수면이 상승하여 밀물의 높이가 증가할 수 있습니다. 강한 해안 바람은 해수를 육지 쪽으로 밀어 올릴 수 있어 밀물의 높이를 더 높게 만듭니다.지형적 요인: 해안선의 형태와 해저 지형도 밀물의 높이에 영향을 줄 수 있습니다. 좁고 긴 만이나 강 어귀 등에서는 물이 집중되어 밀물이 평소보다 더 높게 차오를 수 있습니다.이러한 요인들이 복합적으로 작용하여 특정 시기에 평소 밀물보다 더 높은 밀물이 발생할 수 있습니다. 이런 현상은 해안가 저지대의 침수와 같은 문제를 초래할 수 있으며, 때로는 해일과 같은 자연 재해의 위험도 증가시킬 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.02.29
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생리가 시작될때 단게 땡기는 과학적인 이유가 있나요??
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.생리 기간 동안 단 음식, 특히 초콜릿을 찾게 되는 현상은 여러 요인에 의해 설명될 수 있습니다. 이러한 욕구는 신체적, 심리적 요인의 복합적인 영향을 받으며, 과학적으로 여러 가지 이유가 제시되고 있습니다:호르몬 변화생리주기 동안 여성의 몸은 여러 호르몬, 특히 에스트로겐과 프로게스테론의 수준 변화를 경험합니다. 이러한 호르몬 변화는 기분 변화, 식욕 변화 및 특정 음식에 대한 갈망을 유발할 수 있습니다.호르몬 변화는 세로토닌 수치에도 영향을 미칠 수 있는데, 세로토닌은 "행복 호르몬"으로 알려져 있습니다. 이 호르몬의 수치가 낮아지면, 사람은 기분을 개선하기 위해 세로토닌 수치를 높일 수 있는 음식, 즉 당분이 많은 음식을 찾게 됩니다.혈당 수준 변화생리 기간 동안 에너지 수요가 변할 수 있으며, 이는 때때로 혈당 수준의 변동으로 이어질 수 있습니다. 당분이 많은 음식을 섭취하고 싶어지는 것은 빠르게 에너지를 보충하고자 하는 몸의 반응일 수 있습니다.심리적 요인생리 기간 동안 경험할 수 있는 스트레스, 불안, 또는 기분 변화는 음식을 통한 위안을 찾게 만들 수 있습니다. 당분이 많은 음식은 일시적으로 기분을 좋게 할 수 있으며, 이는 일종의 자기 치료 행위로 작용할 수 있습니다.초콜릿과 같은 단 음식은 페닐에틸아민과 같은 화합물을 포함하고 있는데, 이는 뇌에서 기분을 개선하는 데 도움을 줄 수 있습니다.마그네슘 결핍일부 연구에서는 여성이 생리 기간 동안 마그네슘 수준이 낮아질 수 있으며, 이는 초콜릿과 같은 마그네슘 함량이 높은 음식을 갈망하게 만들 수 있다고 제안합니다.이러한 요인들은 생리 기간 동안 단 음식, 특히 초콜릿에 대한 갈망을 설명할 수 있습니다. 그러나 개인마다 이러한 욕구의 강도는 다를 수 있으며, 식욕과 음식 선호도에 영향을 미치는 복합적인 요인들이 있을 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.02.29
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물리학에서 등가원리란 무엇일까요
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.등가 원리(Equivalence Principle)는 알베르트 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 중요한 개념 중 하나입니다. 이 원리는 중력의 본질과 관련하여 두 가지 중요한 관찰을 연결짓습니다. 간단히 말해, 등가 원리는 중력장 내에서의 자유 낙하 운동과 중력이 없는 곳에서의 관성 운동이 구별할 수 없다는 것을 의미합니다. 이 원리에는 크게 두 가지 형태가 있습니다: 약한 등가 원리와 강한 등가 원리.약한 등가 원리 (Weak Equivalence Principle, WEP)약한 등가 원리는 모든 물체가 중력장 내에서 동일한 가속도로 낙하한다는 것을 주장합니다. 즉, 물체의 질량이나 구성에 관계없이 모든 물체는 같은 중력 가속도를 경험합니다. 이는 갈릴레오 갈릴레이의 실험과 관찰에서도 뒷받침됩니다.강한 등가 원리 (Strong Equivalence Principle, SEP)강한 등가 원리는 약한 등가 원리를 더 확장한 것으로, 중력의 영향을 받는 모든 물리적 현상은 국소적으로 관성계에서의 현상과 구별할 수 없다고 주장합니다. 즉, 중력장 내의 작은 영역에서는 중력의 효과를 완전히 관성력으로 대체할 수 있으며, 이는 중력이 공간-시간의 기하학적 특성에 의해 발생한다는 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 핵심입니다.등가 원리의 중요성등가 원리는 중력을 다루는 새로운 방식을 제공합니다. 전통적인 뉴턴 중력 이론에서 중력은 물체 간의 힘으로 다루어졌지만, 일반 상대성 이론에서는 중력이 공간-시간의 곡률로 인해 발생하는 것으로 해석됩니다. 이러한 관점에서, 중력장 내의 자유 낙하하는 관찰자는 스스로를 관성계 내에 있다고 느끼며, 이는 중력이 사실상 공간-시간의 구조에 의해 발생하는 현상임을 나타냅니다.등가 원리는 일반 상대성 이론의 출발점이 되며, 이 이론은 중력이 빛의 경로를 휘게 하고, 시간의 흐름을 느리게 하며, 블랙홀과 같은 극단적인 우주 현상을 설명하는 데 사용됩니다.
학문 / 물리
24.02.29
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구리의 원자기호 역할등 기능이 무엇인가요?
안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.구리(Copper)의 원소기호는 "Cu"입니다. 원소기호는 주기율표에서 각 원소를 나타내는 고유한 약어로, 구리의 경우 라틴어로 'Cuprum'에서 유래하였습니다. 구리는 다양한 산업에서 널리 사용되는 금속으로, 특히 전기 전도성이 뛰어나 전기 및 전자 산업에서 중요한 역할을 합니다.구리의 기능 및 역할전기 전도성: 구리는 은(Ag)에 이어 두 번째로 전기 전도성이 뛰어난 금속입니다. 이 특성 때문에 전선, 전기 모터, 발전기, 트랜스포머 및 기타 전기 장비의 주요 재료로 사용됩니다.열 전도성: 구리는 열을 잘 전달하는 금속으로, 냉각 시스템, 열교환기, 조리기구 등에 사용됩니다.부식 저항성: 구리는 부식에 강한 금속으로, 해수 환경에서 사용되는 배의 부품, 파이프라인, 코인 및 건축 재료 등에 이용됩니다.항균성: 구리는 자연적인 항균 특성을 가지고 있어, 병원균의 성장을 억제할 수 있습니다. 이 특성으로 인해 병원과 공공 장소의 문 손잡이, 수도꼭지 등에 구리 합금이 사용되곤 합니다.합금의 구성 요소: 구리는 청동(구리와 주석의 합금)과 황동(구리와 아연의 합금) 등 다양한 합금의 주요 구성 요소입니다. 이 합금들은 기계 부품, 악기, 장식품, 쥬얼리 등에 사용됩니다.화학 촉매: 구리는 특정 화학 반응에서 촉매로 사용되며, 농업에서는 구리 화합물이 살균제로 사용됩니다.구리의 중요성구리는 그 뛰어난 전기 전도성, 열 전도성, 부식 저항성, 항균성 등으로 인해 현대 산업 및 일상 생활에서 없어서는 안 될 중요한 금속입니다. 이러한 특성 덕분에 구리는 에너지 전달, 건축, 자동차 제조, 의료 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있습니다.
학문 / 화학
24.02.29
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