Q. 미생물 연료전지는 어떻게 연료를 만드는 것인가요?
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.미생물 연료전지는 미생물의 대사 과정에서 발생하는 전기화학 반응을 이용하여 전기를 생성하는 장치입니다. 미생물 연료전지의 원리1. 미생물 선택미생물 연료전지에서는 전기를 생성할 수 있는 미생물을 선택해야 합니다. 대표적인 미생물로는 석유세균, 질산성세균, 혐기성세균 등이 있습니다.2. 미생물 대사 과정선택한 미생물은 대사 과정에서 유기물을 분해하면서 전자를 생성합니다. 이때 생성된 전자는 미생물의 세포막 밖으로 배출됩니다.3. 전자 수송체생성된 전자는 전자 수송체에 의해 전극으로 이동됩니다. 이때 전자 수송체로는 퀴노인, 플라빈 등이 사용됩니다.4. 전극 반응전자가 전극으로 이동하면서 전극과 미생물 사이에 전기화학 반응이 발생합니다. 이때 전극으로 흐르는 전자는 외부 회로를 통해 전기를 생산합니다.5. 산소 및 전자 수용체전자가 전극으로 이동한 후 전해질에 존재하는 산소와 반응하여 전하를 중화시킵니다. 이때 전자 수용체로는 산소나 산화물 등이 사용됩니다.이렇게 미생물 연료전지는 미생물의 대사 과정에서 생성된 전자를 이용하여 전기를 생산합니다. 이는 미생물 연료전지가 생물학적으로 친환경적이며, 에너지를 효율적으로 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다.
Q. 연소의 4요소 중 연쇄반응이 정확히 뭔말인가요?
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.연소의 4요소는 가연물(연료), 산소(공급원), 점화원, 순조로운 연쇄반응입니다. 순조로운 연쇄반응은 가연물이 연소될 때 일어나는 반응 중 하나로, 이 반응이 일어나면 화학 반응이 계속해서 일어나며, 매우 빠르게 화학 에너지가 방출됩니다.순존로운 연쇄반응은 세 가지 단계로 이루어집니다첫 번째는 발화 단계입니다. 연료와 산소가 높은 온도로 만나면, 연료 분자가 분해되어 자유로운 라디칼을 생성합니다. 이 라디칼은 다음 단계에서 사용됩니다.두 번째는 연소 단계입니다. 자유로운 라디칼이 점화원을 만나면, 산소 분자와 결합하여 산화물을 생성하고, 또 다른 자유로운 라디칼을 생성합니다. 이 단계에서 방출되는 열은 반응을 더욱 가속화합니다.세 번째는 소멸 단계입니다. 이 단계에서 생성된 자유로운 라디칼이 연료나 산소와 결합하여 소멸됩니다. 이 단계에서는 더 이상 새로운 라디칼이 생성되지 않으므로, 반응이 종료됩니다.순존로운 연쇄반응은 반응속도가 매우 빠르기 때문에, 반응 중에는 제어하기 어렵습니다. 따라서 연소 제어 시스템은 이러한 연쇄반응을 제어하고 방지하는 기능을 가지고 있습니다.
Q. 미토콘드리아는 잘라도 잘라도 왜 재생되나요?
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.미토콘드리아는 세포의 중요한 구성요소 중 하나로, 세포 내부에서 에너지 생산을 위한 작업을 수행합니다. 미토콘드리아는 세포 내에서 독립적으로 존재하지만, 세포학적 관점에서는 세포의 일부분이므로 일단 파괴되면 자체적으로 다시 재생될 수는 없습니다.하지만 세포 내에서 존재하는 미토콘드리아는 전부가 아니라 몇 개의 부분으로 분할되어 계속 존재할 수 있습니다. 이러한 분할 과정을 통해 미토콘드리아는 재생산될 수 있습니다. 따라서 미토콘드리아는 분열을 통해 새로운 미토콘드리아를 만들 수 있으며, 이를 통해 새로운 미토콘드리아가 생성됩니다.