안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
화학
Q. 수소에너지에 대해서 자세히 알고싶습니다
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수소 에너지는 대한민국 정부가 미래 산업 성장의 핵심으로 삼고 집중 투자하고 있는 분야입니다. 깨끗하고 지속 가능한 에너지원으로서 수소는 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 차지할 것으로 기대됩니다.수소 에너지는 물 분자(H2O)를 분해하여 얻는 수소를 연료로 사용하는 에너지 시스템입니다. 수소는 연소 과정에서 온실 가스를 배출하지 않아 친환경적인 에너지원으로 주목받고 있습니다.연소 과정에서 수증기를 제외한 다른 오염 물질을 배출하지 않습니다.석유나 석탄과 같은 기존 화석 연료보다 에너지 밀도가 높습니다.발전, 수송, 산업, 가정 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.물을 전기 분해하여 수소를 얻는 방식입니다. 재생 에너지를 사용하면 친환경적인 수소 생산이 가능합니다.석탄 가스화 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하고 저장하여 친환경적인 수소 생산이 가능합니다.바이오매스(식물, 동물 등 유기물)를 가스화하여 수소를 얻는 방식입니다.수소와 산소의 화학 반응을 이용하여 전기를 생산하는 장치입니다. 자동차, 버스, 지게차 등 다양한 수송수단에 활용될 수 있습니다.수소 연료 전지를 이용하여 전기를 생산하는 발전 방식입니다.수소를 안전하고 효율적으로 저장하는 기술은 수소 에너지 활용의 중요한 과제입니다.2040년까지 수소 생산 5.2만 톤, 수소 충전소 1,200개 설치, 수소 연료 전지 자동차 100만 대 보급 목표를 설정했습니다.정부는 수소 관련 연구개발에 적극 투자하고 있으며, 민간 투자를 유치하기 위한 다양한 정책을 추진하고 있습니다.수소 에너지는 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 차지할 것으로 기대됩니다. 지속적인 기술 개발과 정책 지원을 통해 수소 에너지는 친환경적이고 지속 가능한 에너지 시스템으로 자리매김할 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 우리나라가 어제부터 합성섬유를 사용 했는지 알고 싶어요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.한국 섬유 산업은 오랜 역사를 가지고 있으며, 과거에는 천연섬유를 주로 사용했습니다. 19세기 후반부터 서양의 근대 기술이 유입되면서 합성섬유가 등장하기 시작했습니다.1950년대: 나일론, 폴리에스터 등 초기 합성섬유가 한국에 도입되었습니다.1960년대: 합성섬유 생산 기술이 발전하면서 국내 생산이 시작되었습니다.1970년대: 석유파동으로 인해 천연섬유 가격이 급등하면서 합성섬유 사용이 급증했습니다.천연섬유에 비해 저렴하여 대량 생산에 유리했습니다.강도, 내구성, 탄성 등이 뛰어나 다양한 용도로 사용되었습니다.의류, 가정용품, 산업용 소재 등 다양한 분야에서 활용되었습니다.1980년대: 정부의 섬유 산업 육성 정책과 기술 개발 투자로 한국 합성섬유 산업이 빠르게 성장했습니다.1990년대: 세계적인 섬유 산업 경쟁 속에서 한국 기업들은 기술 경쟁력을 강화하고 해외 시장 진출을 확대했습니다.2000년대: 섬유 산업 구조 조정과 신소재 개발에 힘쓰면서 고부가가치 섬유 생산에 집중했습니다.한국은 세계적인 합성섬유 생산 및 수출 국가입니다.폴리에스터, 나일론, 아크릴 등의 합성섬유 생산 기술에서 세계적인 경쟁력을 보유하고 있습니다.기능성 섬유, 친환경 섬유 등 고부가가치 섬유 개발에 적극 투자하고 있습니다.합성섬유는 앞으로도 섬유 산업에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.기능성 섬유, 친환경 섬유, 바이오 섬유 등 새로운 합성섬유 개발이 활발하게 진행되고 있습니다.지속가능한 섬유 생산과 환경 보호를 위한 노력이 계속될 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 한라산 높이가 왜 낮아진 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.과거 1950m로 알려졌던 한라산의 높이가 최근 1947m로 변경되었습니다. 이 변화는 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과입니다.과거에는 삼각측량법과 같은 간접적인 방법으로 높이를 측정했습니다. 하지만 GPS 등 첨단 측량 기술이 발전하면서 더 정확한 측정이 가능해졌습니다.2006년 양영보 제주산업정보대 겸임교수는 GPS 측량을 통해 한라산 정상점의 위치가 서쪽과 남쪽으로 각각 1.8m 이동한 것을 발견했습니다.이러한 위치 변화와 더불어 정밀 측량 기술 도입으로 인해 과거 측정값보다 3m 낮은 1947m라는 새로운 높이가 도출되었습니다.한라산은 활화산으로, 백록담 분화구를 중심으로 지속적인 화산 활동이 일어나고 있습니다.분화 활동에 따라 정상의 높이가 변동될 수 있으며, 특히 분화 후에는 정상이 낮아지는 경향이 있습니다.2007년 백록담 분화 이후에도 정상의 높이 변화가 관찰되었으며, 이는 1947m라는 새로운 높이에 영향을 미쳤을 가능성이 있습니다.끊임없는 강풍과 비바람은 한라산 정상의 바위를 깎아내리는 풍화 작용을 일으킵니다.장기적으로 지속되는 풍화 작용은 정상의 높이 감소에 영향을 미칠 수 있습니다. 한라산 높이 변화는 첨단 측량 기술 도입, 화산 활동, 풍화 작용 등의 복합적인 요인이 작용한 결과입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 천둥번개와 번개소리는 왜 시간차를 두고 일어나나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.천둥번개를 동시에 목격한다고 생각하는 경우가 많지만, 실제로는 번개가 먼저 발생하고 그 후에 천둥소리가 들립니다. 그 이유는 빛과 소리의 속도 차이 때문입니다.빛의 속도는 초당 약 30만 킬로미터입니다. 이는 매우 빠른 속도로, 우리 눈에는 거의 순간적으로 전달되는 것처럼 느껴집니다.소리의 속도는 초당 약 340미터입니다. 빛의 속도에 비하면 매우 느린 속도이며, 거리가 멀어질수록 소리가 들리는 시간이 지연됩니다.천둥번개를 목격했을 때, 번개가 먼저 보이고 천둥소리가 들리는 시간을 재면 번개가 발생한 거리를 계산할 수 있습니다. 번개는 약 340미터 거리에서 발생했습니다. 번개는 약 1,020미터 거리에서 발생했습니다.실제 거리는 주변 환경에 따라 다를 수 있습니다.정확한 거리 계산을 위해서는 전문적인 장비가 필요합니다.천둥번개를 볼 때는 안전에 유의해야 합니다.높은 나무나 건물 아래에 서지 않도록 합니다.넓은 공간에서는 웅크리고 머리를 숙여 안전을 확보합니다.실내에 있는 경우 창문과 문에서 멀리 떨어집니다.번개는 구름 속에서 발생하는 강력한 전기 방전입니다.천둥은 번개가 발생할 때 발생하는 엄청난 폭발음입니다.번개와 천둥의 시간차를 통해 번개가 발생한 거리를 대략적으로 알 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 태양의 수명은 앞으로 몇년더 남았는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양은 거대한 핵융합 반응로로 수소를 헬륨으로 변환하면서 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 이 에너지는 태양 표면에서 열과 빛으로 방출되어 지구에 도달합니다.태양은 현재 약 46억 살이며 앞으로 약 50억 년 동안 더 핵융합 반응을 지속할 것으로 예상됩니다. 태양의 중심부에 있는 수소가 점점 고갈되면서 핵융합 반응 속도가 느려지고 태양은 점점 더 팽창하며 붉은색 거성으로 변하게 됩니다.태양의 열원은 핵융합 반응입니다. 태양 중심부에서는 엄청난 압력과 온도 속에서 수소 원자가 헬륨 원자로 합쳐지면서 에너지가 방출됩니다. 이 에너지는 태양 표면까지 전달되어 열과 빛으로 방출됩니다.수소 원자핵(양성자) 4개가 핵융합 반응을 통해 헬륨 원자핵(알파 입자) 1개를 형성합니다.이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다.방출된 에너지는 태양 표면까지 전달되어 열과 빛으로 방출됩니다.태양 에너지는 지구 생명체에게 필수적인 에너지원입니다. 태양 에너지는 광합성을 통해 식물이 성장하는 데 필요한 에너지를 제공하며 지구의 기후를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.태양은 현재 약 46억 살이며 앞으로 약 50억 년 동안 더 핵융합 반응을 지속할 것으로 예상됩니다. 태양의 열원은 핵융합 반응이며 이는 수소 원자가 헬륨 원자로 합쳐지면서 에너지가 방출되는 과정입니다. 태양 에너지는 지구 생명체에게 필수적인 에너지원이며 지구의 기후를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 달에서 지구로 물품을 던진다고 가정하였을때
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.달에서 던진 물체가 지구에 충돌할 때 발생하는 충격은 물체의 질량과 속도에 따라 달라집니다.깃털이나 돌멩이처럼 가벼운 물체는 대기권 진입 과정에서 대부분 타버리거나 속도가 크게 감소하여 지구에 도달하지 못합니다.만약 지구에 도달한다해도 충격력은 매우 약할 것입니다.자동차나 우주선처럼 무거운 물체는 대기권 진입 과정에서 일부가 타버리지만, 일부는 지구에 도달하여 상당한 피해를 입힐 수 있습니다.달에서 탈출하기 위해서는 초당 약 2.4km의 속도가 필요합니다.만약 물체의 속도가 탈출 속도보다 낮다면 달의 중력에 의해 다시 달로 떨어지게 됩니다.달에서 지구로 떨어지는 물체는 달과 지구의 중력에 의해 가속되면서 속도가 증가합니다.물체가 지구에 도달할 때 속도는 초당 약 11km에 달합니다.유튜브 영상에서 언급한 "어느 정도 속도가 되면 지구에 도달할 때 등속도를 유지하게 된다"는 말은 정확하지 않습니다.물체의 속도가 탈출 속도보다 낮다면 지구에 도달하지 못하고 달로 다시 떨어집니다.물체의 속도가 탈출 속도보다 높다면 지구에 도달할 때까지 계속 가속됩니다.지구에 도달하는 물체의 속도는 초당 약 11km로 일정하며, 이 속도는 물체의 질량에 영향을 받지 않습니다.달에서 던진 물체가 지구에 미치는 영향은 물체의 질량과 속도에 따라 다릅니다. 작은 물체는 대부분 타버리거나 속도가 감소하여 지구에 도달하지 못하며, 큰 물체는 지구에 도달하여 피해를 입힐 수 있습니다. 물체의 속도가 탈출 속도보다 낮다면 지구에 도달하지 못하고, 탈출 속도보다 높다면 지구에 도달할 때까지 계속 가속됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 얼음에 피부가 붙는 현상은 눈에는 왜 안되나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.얼음과 눈은 모두 물이 고체화된 형태이지만, 피부에 닿았을 때의 반응은 다릅니다. 얼음은 피부에 닿으면 붙지만, 눈은 쉽게 뭉쳐서 뭉치기만 합니다.표면 온도 차이얼음: 0℃ 이하의 낮은 온도를 유지하여 피부에 닿으면 피부 표면의 수분을 얼려 붙는 현상을 일으킵니다.눈: 0℃ 가까운 비교적 높은 온도를 가지고 있어 피부에 닿더라도 얼릴 만큼 강한 냉각 효과를 발생시키지 않습니다.표면 구조 차이얼음: 매끄럽고 단단한 표면을 가지고 있어 피부와의 접촉 면적이 넓고, 피부에 닿는 순간 밀착됩니다.눈: 부드럽고 솜털처럼 뭉쳐있는 구조를 가지고 있어 피부에 닿는 면적이 작고, 밀착력이 낮습니다.수분 함량 차이얼음: 순수한 물로 이루어져 수분 함량이 매우 낮습니다.눈: 얼음보다 수분 함량이 높고, 촉촉한 표면을 가지고 있어 피부에 닿았을 때 뭉쳐 덩어리를 만들 가능성이 높습니다.마찰력 차이얼음: 매끄러운 표면으로 인해 마찰력이 낮아 피부에 쉽게 미끄러지고 떨어집니다.눈: 뭉쳐 있는 구조로 인해 마찰력이 높아 피부에 붙잡히고 쉽게 떨어지지 않습니다.얼음과 눈은 물질적으로는 동일하지만, 표면 온도, 구조, 수분 함량, 마찰력 등의 차이로 인해 피부에 닿았을 때의 반응이 다르게나타난다는 것을 알 수 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 중국 황사는 어떤 성분이 들어 있는가요??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.중국 황사는 단순한 모래가 아니라 다양한 성분으로 구성되어 있습니다. 주요 성분은 다음과 같습니다.실리카: 모래의 주요 구성 성분이며, 폐에 들어가면 호흡기 질환을 유발할 수 있습니다.알루미늄: 뇌 기능 저하, 알츠하이머병 발병 위험 증가 등의 건강 문제와 관련됩니다.철분: 폐 질환 악화, 심혈관 질환 위험 증가 등의 건강 문제와 관련됩니다.칼슘: 토양의 중요한 구성 성분이며, 대기 중에서 칼슘 이온은 산성비를 중화시키는 역할을 합니다.황산염: 산성비의 주요 구성 성분이며, 호흡기 질환 악화, 건물 부식 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.질산염: 산성비의 주요 구성 성분이며, 호흡기 질환 악화, 식물 성장 방해 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.탄소: 대기 오염의 주요 원인이며, 지구 온난화를 가속화합니다.중금속: 납, 카드뮴, 비소 등의 중금속은 뇌, 신경계, 혈액 등에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.황사는 다음과 같은 위험성을 가지고 있습니다.황사를 들이마시면 천식, 기관지염, 폐렴 등의 호흡기 질환을 유발할 수 있습니다.황사는 심혈관 질환 악화, 심근 경색, 뇌졸중 등의 위험을 증가시킬 수 있습니다.황사는 알레르기 증상을 악화시킬 수 있습니다.황사는 피부 건조, 가려움증, 발진 등의 피부 질환을 유발할 수 있습니다.황사는 가시성을 저하시켜 교통 사고, 산업 사고 등의 위험을 증가시킬 수 있습니다.황사로부터 보호하기 위한 방법황사가 심할 때는 외출을 자제하는 것이 좋습니다.외출 시에는 마스크를 착용하여 황사를 들이마시는 것을 방지해야 합니다.실내에 황사가 들어오지 않도록 창문과 문을 닫아두고, 공기 청정기를 사용하는 것이 좋습니다.충분한 수분을 섭취하여 호흡기를 촉촉하게 유지하는 것이 좋습니다.호흡기 질환, 심혈관 질환 등의 만성 질환을 가진 사람은 특히 주의해야 합니다.중국 황사는 다양한 유해 성분을 포함하고 있으며, 건강 및 환경에 악영향을 미칩니다. 황사로부터 보호하기 위해 외출 시 마스크 착용, 실내 청결 유지, 수분 섭취 등의 노력이 필요하며, 만성 질환자는 특히 주의해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 집게들은 집으로 쓸 소라를 어떻게 구하는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.집게류는 다양한 방식으로 소라를 얻습니다. 크게 두 가지 방식으로 나눌 수 있으며, 종에 따라 특정 방식을 선호하거나 두 가지 방식을 모두 활용하기도 합니다.집게류 유생은 부화 후 헤엄치며 살다가 적절한 크기의 빈 조개껍데기를 찾습니다.딱딱하고 안전한 껍데기를 선택하며, 종종 자신의 크기에 맞는 빈 소라를 찾습니다.껍데기 안쪽에 붙어 단단히 고정하고, 성장하면서 껍데기를 자신의 몸에 맞게 변형시킵니다.일부 종은 껍데기를 붙이고 변형시키는 데 특수한 분비물을 사용합니다.자신의 몸에 맞는 완벽한 숙소를 만들 수 있으며, 외부 충격으로부터 안전하게 보호받을 수 있습니다.빈 껍데기를 찾는 데 시간과 노력이 필요하며, 적절한 크기와 형태의 껍데기를 찾기 어려울 수 있습니다.빈 껍데기 찾기: 죽은 조개류의 빈 껍데기를 찾아 숙소로 사용합니다.껍데기가 너무 크면 자신의 크기에 맞게 조정하거나, 여러 개의 껍데기를 합쳐 사용하기도 합니다.빈 껍데기를 찾는 것이 비교적 쉽고 빠르며, 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.껍데기가 자신의 몸에 완벽하게 맞지 않을 수 있으며, 외부 충격에 취약할 수 있습니다.갯집게: 주로 자체 소라 제작 방식을 사용하며, 딱딱한 껍데기를 만들어 자신을 보호합니다.뭍집게: 빈 소라 활용 방식을 주로 사용하며, 습한 환경에서 생활하기 적합한 껍데기를 선택합니다.빈 소라 활용 방식을 주로 사용하며, 자신의 몸 크기에 맞는 다양한 종류의 껍데기를 사용합니다.집게류는 껍데기를 교체하며 성장합니다. 성장하면서 몸집이 커지면 더 큰 껍데기로 이사를 하게 됩니다.일부 집게류는 다른 동물과 공생 관계를 형성하여 빈 껍데기를 얻기도 합니다.인간 활동으로 인해 해양 쓰레기가 증가하면서 집게류가 빈 소라를 찾는 데 어려움을 겪기도 합니다.일부 집게류는 다른 동물의 껍데기를 사용하기도 합니다. 갯집게는 말미잘의 껍데기를 사용하기도 합니다.뭍집게는 껍데기를 꾸미거나 색칠하기도 합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 제임스 웹 우주 망원경이 발견할 수 있는 새로운 천체는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수소 에너지는 대한민국 정부가 미래 산업 성장의 핵심으로 삼고 집중 투자하고 있는 분야입니다. 깨끗하고 지속 가능한 에너지원으로서 수소는 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 차지할 것으로 기대됩니다.수소 에너지는 물 분자(H2O)를 분해하여 얻는 수소를 연료로 사용하는 에너지 시스템입니다. 수소는 연소 과정에서 온실 가스를 배출하지 않아 친환경적인 에너지원으로 주목받고 있습니다.연소 과정에서 수증기를 제외한 다른 오염 물질을 배출하지 않습니다.석유나 석탄과 같은 기존 화석 연료보다 에너지 밀도가 높습니다.발전, 수송, 산업, 가정 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.물을 전기 분해하여 수소를 얻는 방식입니다. 재생 에너지를 사용하면 친환경적인 수소 생산이 가능합니다.석탄 가스화 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하고 저장하여 친환경적인 수소 생산이 가능합니다.바이오매스(식물, 동물 등 유기물)를 가스화하여 수소를 얻는 방식입니다.수소와 산소의 화학 반응을 이용하여 전기를 생산하는 장치입니다. 자동차, 버스, 지게차 등 다양한 수송수단에 활용될 수 있습니다.수소 연료 전지를 이용하여 전기를 생산하는 발전 방식입니다.수소를 안전하고 효율적으로 저장하는 기술은 수소 에너지 활용의 중요한 과제입니다.2040년까지 수소 생산 5.2만 톤, 수소 충전소 1,200개 설치, 수소 연료 전지 자동차 100만 대 보급 목표를 설정했습니다.정부는 수소 관련 연구개발에 적극 투자하고 있으며, 민간 투자를 유치하기 위한 다양한 정책을 추진하고 있습니다.수소 에너지는 미래 에너지 시장에서 중요한 역할을 차지할 것으로 기대됩니다. 지속적인 기술 개발과 정책 지원을 통해 수소 에너지는 친환경적이고 지속 가능한 에너지 시스템으로 자리매김할 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.