안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
화학
Q. 잠수함에서는 산소 공급을 어떻게 하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.잠수함은 바닷속에서 정찰, 관광 등 다양한 임무를 수행하며, 외부와 차단된 환경에서 오랜 시간 동안 작동해야 합니다. 잠수함 내부의 인간이 생존하기 위해서는 충분한 산소 공급과 이산화탄소 제거가 필수적입니다.잠수함 내 산소 공급은 크게 외부 공기 흡입, 액체 산소 저장, 전기분해 세 가지 방법으로 이루어집니다.잠수함이 수면에 있을 때 외부 공기를 흡입하여 압축 저장합니다. 이는 가장 간단하고 경제적인 방법이지만, 잠수 상태에서는 사용할 수 없습니다.액체 상태로 저장된 산소는 기체 상태보다 훨씬 많은 양을 저장할 수 있습니다. 하지만 저장 용량이 제한적이고, 액체 산소를 기체로 변환하는 과정에서 에너지가 필요합니다.해수를 전기분해하여 산소와 수소를 얻는 방법입니다. 외부 공급 없이 지속적으로 산소를 생산할 수 있지만, 많은 에너지를 필요로 합니다.잠수함 내에서 발생하는 이산화탄소는 인간에게 해로운 영향을 미칠 수 있으므로, 지속적으로 제거해야 합니다. 이산화탄소 처리 방법은 다음과 같습니다.흡수제는 화학 반응을 통해 이산화탄소를 흡수합니다. 흡수제는 교체가 필요하며, 흡수 용량이 제한적입니다.스크러버는 액체 용액을 사용하여 이산화탄소를 흡수합니다. 흡수된 이산화탄소는 다시 바다로 방출됩니다. 스크러버는 지속적으로 작동할 수 있지만, 유지 관리가 필요합니다.이산화탄소를 압축하여 저장 용기에 보관합니다. 이 방법은 저장 공간이 필요하고, 압축 과정에서 에너지가 필요합니다.잠수함 내 산소 공급 및 이산화탄소 처리 시스템은 안전성과 효율성을 고려하여 설계되어야 합니다. 또한, 잠수함의 임무, 크기, 예산 등 다양한 요소를 고려하여 적절한 시스템을 선택해야 합니다.잠수함 기술 발전과 함께 산소 공급 및 이산화탄소 처리 시스템 또한 발전하고 있습니다.잠수함 내 산소 공급 및 이산화탄소 처리 기술은 잠수함의 성공적인 운영에 필수적입니다. 잠수함 기술 발전과 함께 더욱 안전하고 효율적인 시스템이 개발될 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 수소 산소 결합시 폭발 조건과 충격량?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수소와 산소의 결합은 폭발을 일으킬 수 있습니다. 이 폭발은 매우 강력하며, 심각한 피해를 야기할 수 있습니다.안전을 위해 폭발의 원인과 조건, 그리고 충격량에 대한 이해가 중요합니다.수소와 산소의 결합이 폭발을 일으키려면 다음 세 가지 조건이 충족되어야 합니다.수소와 산소의 비율은 2:1 (몰 비율)이어야 합니다. 이 비율에서 가장 강력한 폭발이 일어납니다.혼합된 기체에 불꽃이나 열, 전기 에너지 등의 점화 에너지가 가해져야 합니다.혼합된 기체가 밀폐된 공간에 있어야 폭발이 발생합니다. 개방된 공간에서는 폭발 가능성이 낮습니다.수소와 산소의 폭발은 매우 강력한 충격파를 발생시킵니다. 충격량은 폭발 에너지, 폭발 지점과의 거리, 폭발 환경 등에 따라 달라집니다.폭발 에너지가 클수록 충격량도 커집니다.수소와 산소의 혼합 비율이 2:1일 때 가장 강력한 폭발 에너지가 발생합니다.폭발 지점과의 거리: 폭발 지점과의 거리가 멀수록 충격량은 감소합니다.폭발 환경: 폭발이 일어나는 환경에 따라 충격량이 달라질 수 있습니다. 밀폐된 공간에서는 충격량이 더 강하게 나타납니다.수소와 산소를 다룰 때는 다음과 같은 안전 수칙을 꼭 지켜야 합니다.수소와 산소를 절대로 혼합하지 마십시오.불꽃, 열, 전기 에너지 등의 점화 에너지가 수소와 산소에 가해지지 않도록 주의하십시오.수소와 산소를 밀폐 공간에 보관하지 마십시오.안전 고글, 장갑, 방호복 등을 착용하여 작업하십시오.작업 공간에는 충분한 환기 시설을 마련하십시오.폭발 발생 시 대비하여 긴급 상황 대응 계획을 수립하십시오.수소와 산소는 우주에서 가장 풍부한 원소입니다.수소는 연료 전지 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.산소는 호흡과 연소에 필수적인 원소입니다.수소와 산소의 폭발은 산업 사고, 로켓 발사 등에서 발생할 수 있습니다.답변 내용에 대해 궁금한 점이나 추가적으로 알고 싶은 정보가 있다면 언제든 질문해주세요.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 우수리불곰도 옛날에 우리나라에 살았던 토종 맹수였나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.아무르 호랑이처럼 우리나라 동화에 자주 등장하는 불곰.과거 우리나라에도 우수리 불곰이 살았는지 궁금하시군요. 현재는 러시아 극동지역과 중국 동북지역에만 서식하는 것으로 알려져 있지만, 과거에는 한반도에도 분포했다는 증거들이 발견되고 있습니다.강원도 금강산에서 신석기 시대 불곰 뼈 화석이 발견되었습니다.삼국사기, 세종실록 지리지, 신증동국여지승람 등에 불곰에 대한 기록이 있습니다.불곰을 모티브로 한 민속 그림과 조각품들이 전해 내려오고 있습니다.과거보다 기온이 높아져 현재는 서식하기 어려운 환경이 되었을 가능성이 높습니다.과도한 사냥과 서식지 파괴로 인해 개체수가 감소했을 가능성이 있습니다.현재 일부 지역에서 불곰 서식지 복원 노력이 진행되고 있습니다.러시아와 중국에서 불곰 개체수가 증가하고 있습니다.인공 번식을 통해 개체수를 늘리고 자연으로 방사하는 방법도 고려되고 있습니다.우수리 불곰이 과거 우리나라에 분포했다는 증거들이 발견되었지만, 현재는 분포하지 않습니다.서식지 복원, 개체수 증식, 인공 번식 등을 통해 재도입이 가능할 것으로 기대되지만, 많은 노력과 시간이 필요할 것으로 예상됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 면진구조를 폼보드로 만들 예정인데, 면진구조를 폼보드로만 만들 수 없을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.폼보드는 가볍고 저렴하며 가공이 용이하여 면진 구조에 활용될 가능성이 있습니다. 단독으로 사용하기에는 구조적 안정성과 내구성이 부족할 수 있습니다.폼보드 면진 구조의 장점:경제성: 폼보드는 일반적인 건축 자재보다 저렴하며, 시공 과정도 비교적 간단합니다.가공성: 폼보드는 가공이 용이하여 다양한 형태의 면진 구조를 제작할 수 있습니다.부하 분산: 폼보드는 충격과 진동을 효과적으로 분산하여 건축물을 보호합니다.폼보드 면진 구조의 단점:구조적 안정성: 폼보드는 강도가 낮아 높은 하중을 지지하는 데 어려움이 있습니다.내구성: 폼보드는 환경 변화에 취약하여 시간이 지남에 따라 성능이 저하될 수 있습니다.화재 위험: 폼보드는 가연성이 높아 화재 위험이 있습니다.폼보드 면진 구조의 활용:저층 건축물: 폼보드는 2~3층 이하의 저층 건축물에 면진 구조로 활용될 수 있습니다.내부 구조: 폼보드는 벽, 바닥, 천장 등 내부 구조의 면진에 활용될 수 있습니다.비구조 요소: 폼보드는 파티션, 가구 등 비구조 요소의 면진에 활용될 수 있습니다.폼보드 면진 구조의 안전성 확보:강도 보완: 강철, 콘크리트 등 다른 자재와 함께 사용하여 강도를 보완해야 합니다.내구성 향상: 내화 처리, 방수 처리 등을 통해 내구성을 향상시켜야 합니다.전문적인 설계 및 시공: 전문가의 설계 및 시공을 통해 안전성을 확보해야 합니다.폼보드는 면진 구조에 활용될 가능성이 있지만단독으로 사용하기에는 한계가 있습니다. 안전성을 확보하기 위해서는 다른 자재와 함께 사용하거나 강도 보완 및 내구성 향상 방안을 마련해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 우박은 어떤원리로 내리는건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.오늘 대구에 내린 우박은 강한 상승 기류와 차가운 공기의 만남으로 발생했습니다.뜨거운 태양 에너지로 인해 지표면의 따뜻한 공기가 위로 올라가면서 강한 상승 기류가 형성됩니다.상승 기류가 높은 곳으로 올라갈수록 주변 공기와 섞이며 냉각됩니다.차가운 공기 속에서 물방울이 얼면서 작은 얼음 덩어리가 만들어집니다.강한 상승 기류는 이 작은 얼음 덩어리를 계속 위로 밀어 올리고, 이 과정에서 얼음 덩어리는 서로 부딪히면서 더 커집니다.충분히 커진 얼음 덩어리는 중력에 의해 지표면으로 떨어지면서 우박이 됩니다.뇌우, 회오리바람 등 강한 상승 기류가 발생하는 날씨상층에 차가운 공기가 존재하는 날씨대기 중에 충분한 수증기가 존재하는 날씨대구는 주변에 산맥이 있어 상승 기류가 발생하기 쉬운 지형적 특징을 가지고 있습니다.봄과 가을에는 따뜻한 공기와 차가운 공기가 만나기 쉬워 우박이 발생할 가능성이 높아집니다.오늘 대구에 내린 우박은 봄철의 마지막 강한 상승 기류와 차가운 공기의 만남으로 발생한 것으로 추정됩니다.우박은 크기가 크고 속도가 빠르기 때문에 피해를 입을 수 있습니다.우박 경보가 발령되면 안전한 실내로 대피해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.