안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
전기·전자
Q. 소형원자로의 과학적 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.안전하고 경제적이라고 평가되는 차세대 원전으로, 대형 원전의 발전용량이 1000~1400MW인 데 반해 SMR은 300MW급 이하로 건설된다. SMR은 공장에서 제작해 조립이 가능하기 때문에 건설 기간을 대폭 줄여 비용을 절감할 수 있다. 또 원자로, 증기 발생기, 가압기 등으로 분리된 대형 원전과 달리 일체형으로 돼 있다. 즉, 모든 장비가 원자로 안에 들어가 있으며, 원자로는 수조 안에서 작동하기 때문에 사고가 발생해도 원자로 주변의 물로 바로 열을 식힐 수 있어 상대적으로 안전하다. 여기다 기존 원전은 냉각수를 얻을 수 있는 해안 부근에 건설해야 하는 반면, SMR은 어디든지 건설할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 SMR에 대해서는 크기만 작아진 원전이라는 비판이 있으며, 원전 운영인력이 대형 원전과 큰 차이가 없고 이것이 발전 단가에 반영될 수 있어 향후 상용화를 위해서는 충분한 연구개발이 필요하다는 주장이 나온다.SMR은 미국, 중국, 일본, 프랑스, 러시아, 한국 등 주요국에서 70여 종을 개발 중이다. 빌 게이츠, 나트륨 소형 모듈 원자로 건설 계획 발표빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자는 기후변화 대응을 위한 친환경 에너지 발굴을 위해, 자신이 설립한 원전 기업인 테라파워와 워런 버핏 버크셔 해서웨이 회장 소유의 전력회사 퍼시피코프가 미국 서부 와이오밍주의 석탄공장 부지에 나트륨(natrium)을 활용한 소형 모듈 원자로를 건설할 계획이라고 2021년 6월 밝혔다. 이 나트륨 소형 모듈 원자로 건설에는 10억 달러가 투입될 예정이다. 기존 경수로나 중수로는 열중성자를 이용하지만, 이 원자로는 고속 중성자로 핵분열을 일으키는데, 이때 발생하는 열을 끓는점이 높은 액체 나트륨(소듐, Na)으로 냉각시켜 만든 증기로 전기를 생산하는 소듐냉각고속로(SFR) 방식이다. 액체 나트륨의 경우 사고가 발생해도 원전 노심에서 발생하는 열을 수용할 수 있어 안전성이 높다고 평가된다. 또한 사용후핵연료를 연료로 재활용할 수 있어 효율이 높고, 핵폐기물을 줄일 수 있어 기후위기에 대응하는 차세대 원전으로 주목받고 있다.
전기·전자
Q. 가정에서 쓰는 세탁기가 갑자기 폭발하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.세탁기가 폭발 하는 이유는 모터 때문입니다. 모터에 과부화가 걸리거나 이물질, 수분이 들어가서 터지는 현상입니다.
화학
Q. 컵라면 용기에 펄펄 끓는 물을 부었는대요 바닥이 뜨거을 줄 알았지만 안뜨겁네요 이상하네요 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.종이에 물을 넣고 끓여도 종이가 타지 않습니다. 종이용기 내의 물이 다 끓어서 없어지면 그때서야 종이가 탑니다. 물때문이 온도가 쉽게 올라가지 않습니다.그리고 종이는 물보다 열 전도율이 좋지 않습니다.
전기·전자
Q. 빛의 속도는 초속 얼마나 되는지 알려주세요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.진공 속에서의 빛의 속도 c는 약 300,000,000m/s로 일정하고, 관측자의 운동이나 광원의 운동에 무관하다. 또한 굴절률이 n인 매질 속에서의 빛의 속도 v는 c/n 로 진공 속에서의 속도보다 느리다.빛의 속도를 처음으로 측정하고자 했던 사람은 갈릴레이이지만 전등과 가리개로 측정하기에는 빛의 속도가 너무 빨라서 실험은 실패로 끝났다. 그 후 1675년 덴마크 천문학자 뢰머는 목성의 달에 관해 관찰한 결과 빛의 속도를 2×10(8)m/s로 추정해 내었고, 1729년 영국의 천문학자 브래들리는 별빛의 광행차를 이용하여 빛의 속도 3×10(8)m/s를 얻었다.1849년 프랑스의 물리학자 피조는 톱니바퀴와 거울 사이의 거리를 정밀하게 측정하고, 되돌아온 펄스를 관측하게 해주는 톱니바퀴의 회전수를 측정하여 빛의 속도 3.13×10(8)m/s를 얻었다.
지구과학·천문우주
Q. 달에서 사람이 살 수 있는 시대가 올수 있을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.달에 사는 것은 어려울 거라 생각됩니다. 우선 대기가 없습니다. 운석이나 별똥별에 의해서 피해가 큽니다. 그리고 태양풍에 영향을 받기도 합니다.
생물·생명
Q. 줄기세포라는 게 도대체 무엇으로 이해를 해야 되나요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.줄기세포는 분열하면 두 딸세포 중 최소한 하나는 자기와 동일한 특성을 유지하고, 다른 딸세포는 주위의 요구나 내재적 특성에 의하여 분화 경로를 수행한다. 이로서 줄기세포는 조직항상성 유지나 재생 등에 있어서 세포의 공급원 역할을 하게 된다. 줄기세포를 발생 능력을 기준으로 나누면 만능(분화)줄기세포(pluripotent stem cell), 다(분화)능줄기세포(multipotent stem cell), 단(분화)능줄기세포(unipotent stem cell)로 나뉜다. 한편 줄기세포가 유래한 발생 시기에 따라서는 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분한다. 인위적으로 만든 줄기세포로는 만능성을 지닌 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)가 있다. 발생에서 계보 제한적 세포(lineage restricted cell)는 분화 방향이 설정되어 있고 지속적으로 세포를 제공하는 세포로서 단(분화)능성 줄기세포나 전구세포를 다른 말로 이르는 용어이다. 전구세포(progenitor cell)가 줄기세포로 부를 수 있는가에 관하여 많은 논쟁이 있다. 줄기세포로 명명하지 않는 이유는 제한적으로 자기재생을 할 수 있도록 제한되기 때문으로 설명되고 있으나 매우 모호하다. 발생학에서는 전구체라는 용어가 특정계보의 조상 세포이다. 따라서 전구세포는 구별이 모호할 때 종종 사용될 수 있다.
생물·생명
Q. 과학적으로 보았을 때 '의식'이란 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.의식(意識, consciousness)은 넓은 뜻으로는 대상에 관한 '경험'과 같다. 경험 내용과 경험 작용의 주체(主體) 쌍방을 나타낸다.고도로 조직된 물질(대뇌피질)의 작용으로, 제2차 신호계(信號系, 언어)에서의 외적 세계의 반영이다. 관념론에서 의식은 물질에서 분리되어 독립하며, 물질의 존재를 부정하든가 또는 의식이 낳은 것이 물질이라고 주장하게 되며, 의식의 존엄(가치 문제)이라는 면에서 의식이 물질보다 근원적(존재 문제)이라는 결론을 내린다.의식(意識)이란 일반적으로 대상에 관해서의 의식이며, 정신작용을 '나'의 작용이라고 자각하는 의식을 자의식(自意識)이라고 한다.
토목공학
Q. 미꾸라지 주변 하천 방생 질문(국내산/중국산)
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우선 중국에서 미꾸라지 치어를 사다가 한국에서 키운 다음 판매하고 있는 상황입니다. 미꾸라지는 생태계 파괴 종이 아니어서 상관 없습니다.
화학
Q. 술이 해독되는 과정은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.알코올은 칼로리가 높은 편이지만 영양성분이 없으므로 잦은 음주는 체내 지방이 쌓이는 비만과 동시에 영양은 결핍될 수 있습니다. 음주를 통해 체내에 들어온 알코올은 아세트 알데히드로 분해되는데 바로 이 아세트알데히드가 숙취의 주원인입니다. 이후 아세트산으로 분해되며 물과 이산화탄소로 변해 배출됩니다. 아세트알데히드는 독성물질로 다량의 알코올을 섭취하거나 분해효소가 적은 사람에게는 치명적인 손상을 줄 수 있으므로 적정량의 음주를 충분한 휴식을 가지고 하시는 것이 건강을 덜 해치는 방법이라고 할 수 있겠습니다. 알코올의 해독 시간과 해독 과정에 대해 간단하게 알아봤습니다. 참고하셔서 안전한 일상과 건강을 지키시면 좋겠습니다.
화학
Q. 핫팩 안에 들어있는 성분은 무엇이며 어떤 원리로 발열이 일어나나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.핫팩의 주성분은 철가루, 활성탄, 소금, 수분 입니다.활성탄이 들어있어서 까맣게 보이는 것 같네요~원리는 철가루가 산소와 만나는 산화반응에서 열이 발생하는 것으로같이 들어있는 활성탄(탄소가루)와 소금 등이 산화를 촉진하는 역할을 합니다