Q. 적외선의 과학적인 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.적외선(赤外線, 영어: infrared, infrared radiation, infrared light) 또는 넘빨강살은 전자기파중의 하나로 가시광선보다 파장이 길고 전자레인지에 사용하는 마이크로파보다는 파장이 짧다. 일상적으로 어둠 속에서 열을 내는 물체를 가까이 하면 피부로 온도를 느낄 수 있는데 이것이 바로 적외선이다.적외선이 강한 열효과를 가지고 있는 것은 적외선의 주파수가 물질을 구성하고 있는 분자의 고유진동수와 거의 비슷하기 때문이다. 이는 물질에 적외선이 부딪히면 전자기적 공진현상(共振現象)을 일으켜 적외광파의 에너지가 효과적으로 물질에 흡수되기 때문이다.특히 액체나 기체상태의 물질은 각각의 물질에 특유한 파장의 적외선을 강하게 흡수한다. 이 흡수스펙트럼을 조사하여 물질의 화학적 조성·반응과정·분자구조를 정밀히 추정하는 수단으로 쓰는데, 이것을 적외선분광분석이라 한다. 또, 적외선은 파장이 길기 때문에 자외선이나 가시광선에 비하여 미립자에 의한 산란효과가 적어서 공기를 비교적 잘 투과한다.대기 중에서의 투과성을 이용한 것으로는 항공사진측량(0.8µm)·원거리사진·야간촬영·거리측정·적외선감시장치 등이 있다. 적외선이 가시광선과 다른 반사율을 가지고 있다는 광학적 특성을 이용하여, 화폐·증권·문서 등의 위조검사나 감정에 적외선사진을 활용한다. 또 열효과 특성을 이용한 각종 재료·공산품·농수산품의 적외선 건조와 가열에의 응용은 산업과 실생활에서 널리 쓰인다. 의료면에서는 소독·멸균과 관절 및 근육 치료에 근적외선(near infrared, NIR)이 많이 쓰이고, 10µm의 적외선레이저빔은 외과수술, 종양의 제거, 신경의 연결 등에 실용화되고 있다. 적외선 영상이 진단용으로 쓰이기도 한다.그밖에 자동경보기, 문의 자동개폐기 등에 적외선과 검출기를 조합하여 쓰기도 한다. 또 학술적 단계에서 적외선레이저빔이 유용하게 사용된다.
Q. 화학 용어 중에 화학적 산소 요구량이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.BOD와 더불어 수질을 평가하는 주요 지표로 사용되며, 유기오염물질을 화학적으로 분해할 때 요구되는 산소의 양(mg · L-1)이다. 주로 유기물질을 간접적으로 나타내는 지표이다. 우리나라 수질환경기준 중 COD는 주로 호소수에 적용되는데, Ⅰ급수는 1mg · L-1 이하, Ⅱ급수 3mg · L-1 이하, Ⅲ급수 6mg · L-1 이하, Ⅳ급수 8mg · L-1 이하, Ⅴ급수 10mg · L-1 이하로 정해 놓고 있다.COD 측정방법은 황산이 있는 상태에서 산화제인 과망간산칼륨(KMnO4) 또는 중크롬산칼륨(K2Cr2O7)으로 오염물을 산화시키고, 이 반응이 끝난 후에 반응하지 않은 중크롬산 또는 과망간산칼륨을 표준적정액으로 역적정하여 계산한다.