안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
화학
Q. 저희 회사에서 사용하는 에너지는 LNG입니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.공장에서 발생하는 폐열은 에너지 효율성을 높이고 생산 비용을 절감할 수 있는 잠재력이 있는 자원입니다. 300℃ 내외의 폐열은 다양한 기술을 통해 전기 생산에 활용될 수 있습니다.폐열 활용 기술:증기 터빈 발전: 폐열을 이용하여 증기를 만들고 터빈을 돌려 전기를 생산합니다. 300℃ 이상의 폐열에 적합하며, 대규모 공장에서 주로 사용됩니다.오랭크 사이클 발전: 낮은 온도의 폐열 (100℃ 이상)을 이용하여 유기물을 증발시키고 터빈을 돌려 전기를 생산합니다. 소규모 공장에서도 활용 가능하며, 유지 관리가 비교적 용이합니다.열전 소자: 폐열과 냉각매체의 온도 차이를 이용하여 전기를 생산합니다. 소형이고 무게가 가벼워 다양한 환경에 적용 가능하지만, 효율은 상대적으로 낮습니다.흡수식 냉난방: 폐열을 이용하여 냉난방 시스템을 작동시킬 수 있습니다. 에너지 소비를 줄이고 운영 비용을 절감할 수 있습니다.공장 폐열 활용 사례:제지 공장: 폐열을 이용하여 증기를 만들고 터빈을 돌려 공장 내 전력을 생산합니다.석유화학 공장: 폐열을 이용하여 흡수식 냉난방 시스템을 작동시켜 공장 내 온도를 조절합니다.식품 공장: 폐열을 이용하여 건조 과정을 가속화하고 에너지 효율성을 높입니다.폐열 활용의 장점:에너지 효율성 향상: 폐열을 활용하여 전기를 생산하면 에너지 소비를 줄이고 생산 비용을 절감할 수 있습니다.탄소 배출량 감소: 폐열을 재활용하면 화석 연료 사용량을 줄여 탄소 배출량 감소에 기여할 수 있습니다.환경 보호: 폐열을 적절하게 처리하지 않으면 환경 오염을 유발할 수 있지만, 재활용하면 환경 보호에도 도움이 됩니다.초기 투자 비용: 폐열 활용 기술 도입에는 초기 투자 비용이 발생합니다.기술적 복잡성: 폐열 활용 기술은 다양하며, 시스템 설계 및 운영에 전문적인 지식이 필요합니다.규모의 경제: 소규모 공장의 경우 폐열 활용이 경제적으로 타당하지 않을 수 있습니다.공장에서 발생하는 폐열은 에너지 효율성을 높이고 환경 보호에 기여할 수 있는 중요한 자원입니다. 다양한 기술과 정책 지원을 통해 폐열 활용을 확대하고 지속 가능한 에너지 사용을 촉진하는 노력이 필요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 사막을 녹화하기 위한 장기적인 해결책이 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.중국의 고비 사막은 한국 미세먼지의 주요 원인 중 하나로 알려져 있습니다. 사막 녹화는 미세먼지 발생을 줄이는 효과적인 방법이지만, 실제로 실행하기에는 많은 어려움과 한계가 존재합니다.1. 고비 사막 녹화의 어려움:건조한 기후: 고비 사막은 연간 강수량이 매우 낮아 식물 성장에 불리합니다.척박한 토양: 영양분이 부족하고 배수가 잘 안 되는 토양은 식물 성장을 저해합니다.막대한 비용: 광활한 사막을 녹화하기 위해서는 막대한 비용이 소요됩니다.기술적 한계: 건조한 환경에서 식물을 성공적으로 키우는 기술은 아직 충분히 개발되지 않았습니다.지속 가능성: 녹화된 사막을 장기간 유지 관리하는 데 어려움이 있습니다.2. 현실적인 녹화 방안:소규모 녹화: 단계적으로 작은 면적부터 녹화를 시작하여 경험과 기술을 축적합니다.수종 선택: 건조한 환경에 적응력이 강한 수종을 선정하여 심습니다.물 관리: 효율적인 물 사용 기술을 개발하고 적용합니다.지역 주민 참여: 지역 주민들의 적극적인 참여와 협력을 유도합니다.국제 협력: 기술, 자금, 인력 등을 공동으로 투자하여 녹화 사업을 추진합니다.3. 녹화의 기대 효과:미세먼지 저감: 사막 녹화는 미세먼지 발생량을 줄이고 대기 질 개선에 기여할 수 있습니다.생태 환경 개선: 식생이 증가하면 생물 다양성이 높아지고 생태계가 회복됩니다.경제적 효과: 녹화 사업을 통해 일자리 창출과 지역 경제 활성화 효과를 기대할 수 있습니다.중국 고비 사막 녹화는 미세먼지 저감을 위한 효과적인 방법이지만, 현실적인 어려움과 한계를 고려하여 신중하게 접근해야 합니다. 장기적인 관점에서 단계적인 녹화 사업을 추진하고, 국제 협력을 통해 기술과 자금을 확보하는 것이 중요합니다. 녹화 사업은 미세먼지 저감뿐만 아니라 생태 환경 개선과 경제적 효과를 기대할 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 바이러스가 사람에게 침투하는 과정이 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.바이러스는 크기가 매우 작고 독립적인 생명체가 아닙니다. 생명체 세포를 침투하여 증식하는 기생체입니다. 바이러스는 크기, 구조, 유전 물질, 숙주 범위 등에 따라 다양하게 분류됩니다.바이러스는 다양한 경로를 통해 이동하며, 주요 경로는 다음과 같습니다.• 공기 매개: 바이러스가 포함된 기침이나 재채기를 통해 나온 에어로졸을 통해 전파됩니다.• 경구 매개: 바이러스가 묻어있는 음식이나 물을 섭취하면서 전파됩니다.• 피부 접촉 매개: 바이러스가 묻어있는 표면을 만지거나 상처가 있는 피부를 통해 전파됩니다.• 성적 접촉 매개: 성관계를 통해 전파됩니다.• 혈액 매개: 바이러스가 묻어있는 혈액이나 체액을 통해 전파됩니다.바이러스는 숙주 세포에 침투하여 증식합니다. 침투 과정은 바이러스의 종류에 따라 다르지만, 일반적으로 다음과 같은 과정을 거칩니다.부착: 바이러스는 숙주 세포 표면에 있는 특정 수용체에 부착합니다.침투: 바이러스는 숙주 세포막을 뚫고 세포 내부로 침투합니다.복제: 바이러스는 숙주 세포의 유전 물질을 이용하여 자체 유전 물질을 복제합니다.조립: 바이러스 단백질을 합성하여 새로운 바이러스를 조립합니다.방출: 새로운 바이러스는 숙주 세포를 파괴하고 밖으로 방출됩니다.바이러스 감염을 예방하기 위해서는 다음과 같은 방법을 실천하는 것이 중요합니다.• 손 씻기: 자주 손을 씻는 것은 바이러스 확산을 막는 가장 효과적인 방법입니다.• 마스크 착용: 기침이나 재채기를 할 때 마스크를 착용하여 바이러스가 포함된 에어로졸을 퍼지는 것을 막습니다.• 예방 접종: 예방 접종은 바이러스에 대한 면역력을 높여 감염을 예방하는 효과적인 방법입니다.• 건강한 생활 습관: 균형 잡힌 식단, 규칙적인 운동, 충분한 수면 등 건강한 생활 습관을 유지하면 면역력을 높여 바이러스 감염에 대한 저항력을 강화할 수 있습니다.바이러스의 종류, 특징, 이동 경로, 침투 및 증식 과정 등에 대한 더 자세한 정보는 생명과학 교과서, 과학 논문, 인터넷 등을 통해 확인할 수 있습니다.바이러스 감염 예방 및 치료에 대한 최신 정보는 질병관리청, 세계보건기구 등의 공식 기관에서 제공하는 정보를 참고하는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 장수도 유전이 되는지 궁금합니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.TV에서 100세 이상의 장수를 자주 보면서 유전적 요인이 궁금해하는 것은 당연합니다. 실제로 장수 유전자는 존재하지만, 유일한 요인은 아니며, 생활 습관, 환경 등 다른 요인들도 중요한 역할을 합니다.연구 결과:90세 이상 장수 가족을 대상으로 연구한 결과, 특정 유전자 변이가 장수와 관련될 가능성이 있다는 연구 결과들이 발표되었습니다.대표적인 유전자:FOXO3, ApoE4, CETP 등이 대표적인 장수 유전자로 알려져 있습니다.유전자의 영향:이러한 유전자 변이는 수명 연장에 10~30% 정도 영향을 미치는 것으로 추정됩니다.생활 습관:흡연, 음주, 운동, 식습관 등 생활 습관은 장수에 큰 영향을 미칩니다. 건강한 생활 습관은 수명을 10년 이상 연장할 수 있습니다.환경:대기 오염, 의료 시스템, 사회 경제적 수준 등 환경적 요인도 장수에 영향을 미칩니다.기타 요인:우연의 사고, 질병 등 예측 불가능한 요인들도 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.유전적 요인은 바꿀 수 없지만, 생활 습관과 환경을 개선하면 장수 가능성을 높일 수 있습니다.균형 잡힌 식단, 규칙적인 운동, 금연, 절주 등 건강한 생활 습관을 유지하는 것이 중요합니다.정기적인 건강 검진과 질병 예방 노력도 중요합니다.장수는 유전적 요인뿐만 아니라 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 결정됩니다. 유전적 요인은 바꿀 수 없지만, 건강한 생활 습관과 환경 개선을 통해 장수 가능성을 높일 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 물에서 빛의 굴절과 반사에대해?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.물속에서 빛이 굴절되는 이유는 물과 공기의 굴절률 차이 때문입니다. 굴절률은 빛이 매질을 통과할 때 속도가 얼마나 느려지는지를 나타내는 값입니다. 물의 굴절률은 공기보다 높기 때문에 빛이 물속으로 들어가면 속도가 느려지고 방향이 꺾이는 현상이 발생합니다.물속에서 빛의 굴절과 반사:굴절: 물속에서 빛이 굴절되는 정도는 입사각에 따라 달라집니다. 입사각이 클수록 굴절각도 커집니다.반사: 물 표면에 빛이 비추면 일부는 반사되고 일부는 굴절되어 물속으로 들어갑니다. 반사되는 빛의 양은 입사각, 빛의 파장, 물의 탁도 등에 따라 달라집니다.물속에서 빛이 굴절되는 이유:빛의 속도: 빛은 진공에서 가장 빠르게 이동하며, 매질을 통과할 때 속도가 느려집니다.굴절률: 굴절률은 매질의 밀도와 빛의 속도에 따라 결정됩니다.물과 공기의 굴절률 차이: 물의 굴절률은 공기보다 높기 때문에 빛이 물속으로 들어가면 속도가 느려지고 방향이 꺾입니다.물속에서 빛의 굴절이 일어나는 예시:수족관: 수족관에서 물고기가 보이는 이유는 빛이 물과 유리의 경계면에서 굴절되어 우리 눈에 도달하기 때문입니다.빨대: 물속에 잠긴 빨대가 부러져 보이는 이유는 빛이 물과 공기의 경계면에서 굴절되어 빨대가 실제보다 위쪽에 있는 것처럼 보이기 때문입니다.해저: 햇빛은 물속으로 들어가면서 굴절되고 흡수되기 때문에 해저가 깊어질수록 어두워집니다.물속에서 빛이 굴절되는 것은 물과 공기의 굴절률 차이 때문입니다. 빛의 굴절은 우리 주변에서 다양한 현상을 만들어내고 있으며, 이를 이해하는 것은 물속에서 일어나는 다양한 현상을 이해하는 데 중요합니다.굴절률은 매질의 종류에 따라 다릅니다.빛의 파장이 길수록 굴절률은 더 커집니다.빛의 굴절은 스넬의 법칙으로 설명될 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.