안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 지난해 말 우리나라 첨단소재 기업이 초고강도 탄소섬유 개발에 성공했는데요. 요즘 탄소섬유가 각광받는 과학적 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.탄소섬유는 탄소나노튜브와 관련이 있는 고강도 섬유 재료입니다. 탄소나노튜브는 매우 작은 직경을 가진 탄소 구조물로, 세계에서 가장 강한 재료 중 하나로 알려져 있습니다. 이 탄소나노튜브를 이용하여 탄소섬유가 제작됩니다.탄소섬유는 탄소나노튜브를 기반으로 한 섬유로서, 뛰어난 강도와 경량성을 가지고 있습니다. 이는 탄소나노튜브의 특성을 이어받은 것으로 볼 수 있습니다. 탄소섬유는 보편적으로 탄소나노튜브를 여러 개를 묶어서 복합체 형태로 만들게 됩니다.탄소섬유는 일반적인 섬유 재료보다 훨씬 강하며, 특히 인장강도와 모듈러스(탄성계수)가 뛰어납니다. 또한, 가볍고 내부 응력이 적어 휨과 굽힘에 강합니다. 이러한 특성 때문에 탄소섬유는 항공 우주 산업, 자동차, 스포츠 용품 등 다양한 분야에서 사용됩니다.탄소섬유의 제조 과정은 탄소나노튜브를 분산시키고, 이를 연결하여 섬유로 형성하는 과정으로 이루어집니다. 이 과정에서는 탄소나노튜브의 방향성을 조절하여 원하는 강도와 특성을 얻을 수 있습니다. 그 후 열처리 등의 공정을 거쳐 최종적으로 탄소섬유가 형성됩니다.결론적으로, 탄소섬유는 탄소나노튜브를 기반으로 한 고강도 섬유 재료로서, 뛰어난 강도와 경량성을 가지고 있습니다. 이는 탄소나노튜브의 특성과 제조 과정을 통해 얻어진 결과입니다. 탄소섬유는 다양한 산업 분야에서 사용되며, 혁신적인 고성능 제품의 개발과 발전에 크게 기여하고 있습니다.
Q. 가역반응이라는 것이 과학적으로 뭔가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1. 가역 반응에서 어떤 기준으로 정반응과 역반응을 나누는 건가요?[1] 화살표를 기준으로 좌측을 반응물, 우측을 생성불로 분류하므로[2] 화살표 ---> 정반응 , 2. 먼저 일어나는 게 정반응인가요?[1] 먼저 쓰는 물질이 반응물(화살표 기준 좌측) 이고 우측이 생성물이듯 화살표가 --->(우측) 이면 정반응 입니다.
Q. 멀리 보는 것과 시력의 상관관계
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.시력이 나빠지는 이유는 선천적인 원인과 후천적인 원인 등이 있으나 보통은 눈으로 들어오는 빛의 굴절이 수정체의 모양 변화나 수정체가 두꺼워졌다거나 하여 상의 초점이 한 곳에 모이지 않고 여러 곳에 맺히거나 한 곳에 잘 맺히지 않는 등등 여러가지 원인 등이 있을 수 있겠으나 대부분은 근거리작업을 지속적으로 하게 될 경우 망막의 길이가 길어져 상이 망막 앞에 맺혀 흐리게 보이는 등의 굴절이상 증상이 나타나는 것을 의미합니다. 난시는 보통의 사람들에게 약간의 난시가 있는 편이며 눈의 초점이 한 곳이 아닌 둘 또는 여러 곳에 맺히는 현상을 말합니다.근시는 후천적인 환경 변화에 따라 성장과정에서 안구의 전후 길이가 길어지며 초점이 망막보다 앞쪽에 맺혀 먼 사물이 잘 보이는 않는 굴절 이상 증세를 말하며 원시는 보통 노화에 의해서 발생되는 현상으로 초점이 망막보다 뒤쪽에 맺히게 되면서 가까운 것이 잘 안보이는 현상으로 보통 노안증세가 이에 해당됩니다.근시는 TV와 스마트폰, 장시간 모니터 사용과 같이 주변 환경에 의하여 영향을 많이 받기 때문에 노화에 따른 자연적으로 발생되는 원시에 비해 근시가 보다 더 잘 생기는 이유이기도 합니다.
Q. 빙하기 간빙기 주기는 어떻게 되나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.지구의 공전 자전 운동과 천체회원의 끊임없는 운동성으로 기온의 변화가 계속적으로 변할것이라는 것은과학자들의 말하는 이론이기도 합니다. 그러다 보니 빙하기의 주기가 처음엔 1번으로 이해 했으나 시간이 지날 수록 빙하기의 과정이여러차례 있었다는 지질학적 증거적 요소가 일어나면서현재로는 주기적으로 가지 않겠는가란 주장에 어느정도 받아들여지는 가운데 검증 중입니다.
Q. 해저터널이 어떻게 만들어지나요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.해저 터널은 해저터널중에 침매공법을 사용하여 해저 터널을 만들었읍니다. 1. 앞뒤가 뚫린 네모난 박스를 지상에서 만들어서 바지선에 태워서 물속에 넣습니다. 2. 이런 박스를 연속해서 물속에 넣어서 이어서 네모 박스를 만듭니다. 3. 그런다음 흙으로 덮습니다. 4. 그러면 해저터널이 만들어 집니다. NATM1. 입구부터 화약을 넣어서 발파해서 계속 뚫고 갑니다. 2. 조금 위험한 방법입니다. 3. TBM 공법도 있읍니다. 즉, 기계식 굴착 공법입니다. 즉, 터널직경만한 장비를 입구에 집어넣고, 구 멍을 파들어 갑니다. 매트릭스 3 보면 굴착기계가 나오잖아여 그런 방식입니다.해저터널은 흔히 산을 뚫는 터널과는 달리 지반이 약하고(뻘바닥을 연상해보자) 바닷물의 압력이 워낙 커서 건설 자체가 매우 힘들다. 다만 시공 방법에 대한 개념은 대부분 일반 터널과 비슷하게 가장 무모하고 위험한 개착식 부터 현대의 NATM 방식, 실드 TBM 방식은 물론 해저/하저터널만의 방식인 침매방식도 있다. 침매 방식을 제외한 나머지 방식은 일반 터널 문서와 크게 다르지 않다. 유로터널이 한 50km정도라고 하죠.한일 해저터널이 한 220km정도(예상)라고 하던데요.기술적인 문제점도 있긴 하겠지만 요즘은 기술상의 문제는 많이 완화 되었습니다.해저에 땅을 파서 뚫는 방법도 있지만(이게 유로터널일거에요) 지금은 침매함이라고 박스를 만든후 가라앉혀서 연결한후 안에 물을 빼서 터널을 잇는 방법도 있습니다. 일단.. 한일 해저터널이 200km라면 ktx최고 속도라고 해도 40분정도 생각해야겠네요.그외 차량이라면 시속 100km/h로 잡으면 2시간 걸리죠...일본과 중국을 연결하면 더 길어지겠죠? ;;;;; 지도상에 재어보진 않았지만 약 1000km???? 이라면.. 시간은 엄청나죠;; 공사비의 문제도 있지만 가장 큰 문제는 위급상황시입니다.만약 그 안에서 사고가 나서 화재가 발생된다면 밀폐된 공간의 화재는 급속한 산소의 소모로 질식사의 위험이 크죠.. 길면 길수록 사고시의 대응 방안이 젤 큰 문제입니다. 결론으론 기술적으론 가능하지만 공사비 대비 효과에서 실익이 없을듯 하며, 위급상황시의 대처 방안이 어렵다는 점이 제일 큰 문제입니다.