안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
화학
Q. 철과 구리가 합금으로 섞이지 않는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.철과 구리는 단독으로 섞이지 않는다고 알려져 있습니다. 물과 기름처럼 서로 섞이지 않고 분리되어 버리는 이유는 무엇일까요?강철의 주요 구성 성분이며 높은 녹는점(1538°C)과 강도를 가진 전이 금속입니다.전기 및 열 전도성이 뛰어난 비철 금속이며 녹는점은 1085°C입니다.철과 구리는 서로 다른 결정 구조와 원자 배열을 가지고 있어 혼합했을 때 원자들이 서로 결합하지 못하고 균일한 합금을 형성하지 않습니다.철과 구리를 섞으면 두 금속은 서로 섞이지 않고 불균일하게 분리되어 층을 이루거나 입자 형태로 존재합니다.철과 구리는 서로 용해되지 않습니다. 즉 둘을 녹여도서로 섞이지 않고 각각의 액체 상태를 유지합니다.주석은 철과 구리 모두와 용해되어 균일한 합금을 형성할 수 있는 금속입니다.주석은 낮은 녹는점(232°C)을 가지고 있어 철과 구리의 용융 온도를 낮추는 역할을 합니다.주석은 구리와 합금하여 청동(브론즈)을 만드는 데 사용됩니다압력이나 교반과 같은 강제적인 방법으로 철과 구리를 혼합할 수는 있지만 불안정하고 균일하지 않은 혼합물이 만들어집니다.시간이 지나면서 혼합된 철과 구리는 다시 분리되어 원래 상태로 돌아갈 가능성이 높습니다.철과 구리는 서로 다른 원자 구조와 성질을 가지고 있어 단독으로 섞이지 않습니다. 주석과 같은 다른 금속을 첨가하여 혼합물을 만들 수는 있지만 완전히 균일한 합금을 형성하는 것은 불가능합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학공학
Q. 항체약물접합체(ADC)가 무슨말인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.항체약물접합체(ADC)는 암 치료에 사용되는 신약 형태입니다.특정 암세포 표면의 단백질을 인식하고 결합하는 역할을 합니다.암세포를 죽이는 독성 물질입니다.항체와 약물을 화학적으로 연결하여 ADC를 만듭니다.암세포만 선택적으로 공격하여 건강한 세포 손상을 최소화합니다.기존 화학요법보다 높은 치료 효과를 기대할 수 있습니다.건강한 세포에 대한 영향이 적기 때문에 부작용이 적습니다.ADC는 호지킨 림프종 치료에 가장 먼저 승인되었습니다.ADC는 다양한 임상 시험에서 연골육종 치료에 효과적인 것으로 입증되었습니다.ADC는 HER2 양성 유방암 치료에 효과적인 것으로 입증되었습니다.ADC는 HER2 양성 위암 치료에 효과적인 것으로 입증되었습니다.ADC는 현재 다양한 암종 치료를 위한 임상 시험에 적용되고 있습니다.ADC는 암 치료의 새로운 패러다임으로 주목받고 있습니다.다양한 암종에 대한 치료 효과를 입증하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있습니다.ADC는 앞으로 암 치료의 중요한 역할을 담당할 것으로 기대됩니다.ADC는 고가의 치료제입니다.모든 환자에게 효과적인 것은 아니며, 일부 환자는 부작용을 경험할 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
토목공학
Q. 종이를 만드는데 필요한 나무의 양이 궁금합니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.A4 용지 한 권에 필요한 나무 양은 종이 종류 제조방식 재활용 여부 등 여러 요인에 따라 다릅니다. A4 용지 1권(500장)을 생산하기 위해 약 12~16kg의 목재가 필요하며 이는 약 1~2개의 성숙한 나무에 해당합니다.종이 생산의 첫 단계는 나무를 벌채하는 것입니다. 일반적으로 목재펄프 생산에 적합한 나무는 유칼립투스 소나무 가문비나무 등이 있습니다.벌채된 나무는 펄프 공장으로 운반되어 펄프로 가공됩니다. 펄프 제조 과정에서 나무는 화학 약품이나 기계적 처리를 통해 섬유질로 분해됩니다.펄프는 물과 섞여 묽은 페이퍼 슬러리 형태가 됩니다. 페이퍼 슬러리는 틀에 펼쳐져 물기를 제거하고 건조 과정을 거쳐 종이가 만들어집니다.종이 표면을 매끄럽게 만들고 잉크 흡수력을 높이기 위해 코팅 윤활 캘린더링 등의 후마 처리 과정을 거칩니다.종이 생산 과정은 다음과 같은 환경 영향을 미칠수 있습니다.과도한 벌채는 삼림 벌채로 이어져 토양 침식 생물 다양성 감소 기후 변화 등의 문제를 야기할 수 있습니다.펄프 제조 과정에서 발생하는 오염 물질은 수질 오염을유발할 수 있습니다.화석 연료 사용과 화학 약품 사용은 대기 오염을 야기할 수 있습니다.종이 생산 과정은 많은 에너지를 소비하며 이는 온실 가스 배출 증가로 이어질 수 있습니다.환경 영향을 줄이기 위해 다음과 같은 노력이 필요합니다.재활용 종이 사용은 펄프 생산에 필요한 나무 사용량을 줄일 수 있습니다.FSC(Forest Stewardship Council) 인증을 받은 친환경 산림에서 생산된 목재를 사용하는 것이 좋습니다.폐수 처리 에너지 효율 개선 화학 약품 사용 감소 등 환경 친화적인 제조 방식을 사용해야 합니다.불필요한 종이 사용을 줄이고 양면 인쇄 전자 문서 활용 등 소비를 줄이는 노력이 필요합니다.A4 용지 한 권에 필요한 나무 양은 적지 않으며 종이 생산 과정은 환경에 여러가지 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 환경 보호를 위해 재활용 종이 사용 지속 가능한 산림 관리 친환경 제조 방식 소비 감소 등의 노력이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학공학
Q. 고등학교 과제실험 주제에 대해서
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.고등학교 과제 실험 주제를 찾는 데 어려움을 겪고 있다고 하셨죠? 걱정하지 마세요! 흥미진진하고 과학적인 탐험을 위한 다양한 주제를 추천해 드릴게요.생물 분야:식물의 성장 촉진 요인: 다양한 변수 (빛, 온도, 영양소)가 식물 성장에 미치는 영향을 탐구합니다.미생물의 특징 및 활용: 다양한 미생물을 관찰하고 분류하며, 항생제 효과, 발효 과정 등을 실험합니다.동물의 행동 분석: 동물의 기억력, 학습 능력, 의사소통 방식 등을 관찰하고 분석합니다. 화학 분야:일상 용품의 화학 성분 분석: 화장품, 식품, 세제 등의 성분을 분석하고 안전성을 평가합니다.물질의 특성 및 변화 관찰: 다양한 물질의 녹는점, 끓는점, 밀도 등을 측정하고 변화 과정을 관찰합니다.화학 반응을 이용한 제품 만들기: 염색, 비누 제조, 화산 폭발 시뮬레이션 등을 통해 화학 반응을 직접 경험합니다.물리 분야:빛의 특징 및 활용: 굴절, 반사, 흡수 등 빛의 특성을 탐구하고 렌즈, 프리즘 등을 활용한 실험을 합니다.소리의 특징 및 전달: 소리의 파장, 진폭, 음색 등을 측정하고 음향 장치를 제작하여 소리의 전달 과정을 이해합니다.전기와 자기의 원리 및 활용: 전류, 전압, 자기장 등의 개념을 이해하고 전기 모터, 발전기 등을 제작합니다.과학 기술 관련 주제:인공지능 (AI)의 작동 원리 및 활용: AI 알고리즘을 이해하고 간단한 AI 프로그램을 개발하여 다양한 문제 해결에 적용합니다.3D 프린팅 기술을 이용한 제작: 3D 모델링을 학습하고 3D 프린터를 이용하여 다양한 물체를 제작합니다.VR/AR 기술을 이용한 체험 개발: VR/AR 기술을 활용하여 가상 세계를 경험하고 교육, 엔터테인먼트 분야에 적용 가능성을 탐구합니다.환경/에너지 관련 주제:대기 오염의 원인 및 해결 방안: 대기 오염 물질을 측정하고 분석하며, 대기 정화 기술을 연구합니다.수질 오염의 원인 및 정화 방법: 수질 오염 지표를 측정하고 다양한 정화 방법을 실험하여 수질 개선 방안을 모색합니다.신재생 에너지 개발 및 활용: 태양광, 풍력, 수력 등 신재생 에너지의 원리를 이해하고 활용 기술을 연구합니다.과학 역사 및 인물 관련 주제:유명 과학자의 연구 업적: 과거 과학자들의 연구 과정과 업적을 조사하고 발표하며 과학 발전에 기여한 내용을 분석합니다.과학 발견의 역사와 사회적 영향: 과학 발견의 과정과 사회에 미치는 영향을 조사하고 과학 기술의 중요성을 인식합니다.과학 윤리 및 책임에 대한 논의: 과학 연구의 윤리적 문제와 책임에 대해 논의하고 과학 기술의 올바른 사용 방향을 모색합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 앉으면 따뜻해지는 탄소온열벤치는 어떤 원리로 작동하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.버스 정류장에 설치된 탄소온열벤치는 겨울철 따뜻하게 앉을 수 있도록 돕는 벤치입니다. 탄소섬유 발열체를 사용하여 열을 발생시키며 온도 조절 기능을 통해 사용자의 편안함을 극대화합니다. 탄소온열벤치 작동 원리는 다음과 같습니다.탄소온열벤치에는 탄소섬유 발열체가 내장되어 있습니다탄소섬유는 전기가 통과하면 열을 발생시키는 특성을 가지고 있습니다.탄소섬유 발열체는 벤치 전체에 고르게 열을 전달하여 균일한 온도를 유지합니다.탄소온열벤치에는 온도 조절 기능이 내장되어 있습니다사용자는 원하는 온도를 설정하여 벤치의 온도를 조절할 수 있습니다.온도 조절 기능은 벤치 사용자의 편안함을 높이고 에너지효율을 개선합니다.탄소온열벤치는 다른 발열 방식에 비해 소비 전력이 낮습니다.탄소섬유 발열체는 열전도율이 높아 적은 전력으로도 높은효율을 달성합니다.낮은 소비 전력은 에너지 절약과 환경 보호에 기여합니다.탄소온열벤치는 안전성을 고려하여 설계되었습니다.탄소섬유 발열체는 과열 방지를 위한 기능을 갖추고 있으며 감전 위험도 없습니다.탄소온열벤치는 어린아이와 노약자도 안심하고 사용할 수 있습니다.탄소온열벤치는 겨울철 따뜻하게 앉을 수 있도록 돕습니다.온도 조절 기능을 통해 사용자의 편안함을 극대화합니다.낮은 소비 전력으로 에너지 절약과 환경 보호에 기여합니다.안전성이 높아 어린아이와 노약자도 안심하고 사용할 수 있습니다.탄소온열벤치는 겨울철 따뜻하고 편안하게 대중교통을 이용할 수 있도록 돕는 기술입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.