안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
Q. 철이 녹슬게 되는 화학적 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.철이 녹슬 땔 일어나는 변화는 화학 변화입니다. 철이 공기 중의 산소나 물과 만나면 산화철이라는 화합물을 형성하며, 산화철인 곧 녹이되는 겁니다. 예를 들어, 해안가에 있는 철 구조물이나 겨울철 염화칼슘을 뿌린 도로 위의 자동차 하부가 훨씬 빨리 녹스는 이유도 여기에 있습니다.철이 녹이 슬면, 기계적 강도가 하락하고 균열 및 구멍이 발생하며 내구성도 약해져 철의 역할을 잘 못할 수도 있습니다.
Q. 핵 융합과 핵분열의 차이가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.맞습니다. 우리가 현재 사용하는 원자력 발전은 주로 핵분열 방식인데요, 반면 미래 에너지원으로 각광받는 핵융합은 완전히 다른 원리로 작동합니다. 핵분열은 무거운 원자핵이 분열하면서 에너지를 방출하고, 비교적 낮은 온도에서도 반응이 가능합니다. 다만 바사성 폐기물이 다량 발생하며 사고 위험이 큽니다. 반면, 핵융합은 가벼운 원자핵이 결합하면서 에너지를 방출하며, 태양 중심처럼 수천만도 이상의 고온이 필요합니다. 하지만 방사성 폐기물이 거의 없으며 훨씬 안전합니다. 아직 실험단계에 있습니다.상용화되면 거의 무한한 에너지원, 탄소 배출 제로, 높은 안전성이라는 세 가지 ‘꿈의 조건’을 갖춘 에너지원이 될 수 있습니다.
Q. 테트로도톡신 같은 독성의 해독제는 어떻게 만드나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.테트로도톡신은 복어, 푸른고리문어 등 일부 해양 생물에 존재하는 매우 강력한 신경독으로, 청산가리보다도 독성이 강하다고 알려져 있습니다. 그러나 현재까지 이 독에 대한 해독제는 존재하지 않습니다.그 이유는 터트로도톡신은 신경세포의 나트륨 채널을 차단해 신경 신호 전달을 막습니다. 이로 인해 근육 마비, 호흡 정지 등이 발생합니다. 섭취 후 30분~6시간 이내에 증상이 나타나며, 심하면 24시간 내에 사망에 이를 수 있습니다. 현재로선 인공호흡기 등으로 호흡을 보조하며 독이 체외로 배출되기를 기다리는 것이 유일한 치료법입니다.
Q. 이차전지 배터리는 재활용이 가능한가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.네, 전기차 배터리는 수명이 다한 후에도 재활용이 가능합니다. 실제로 전 세계적으로 배터리 재활용 기술과 산업이 빠르게 발전하고 있습니다.전기차 배터리는 리튬, 니켈, 코발트 같은 희귀 금속을 포함하고 있어, 이를 회수해 다시 사용 가능합니다. 수명이 다한 배터리도 여전히 상당한 에너지를 보유하고 있어, 에너지 저장 장치(ESS) 등으로 재사용되기도 합니다.배터리 재활용은 단순한 폐기물 처리를 넘어서, 지속 가능한 미래 모빌리티를 위한 핵심 기술로 주목받고 있습니다.
Q. 영국의 보일은 화학분야에 어떤 업적을 남겼나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.보일은 근대 화학의 아버지로 불릴 만큼 화학 분야에 지대한 업적을 남겼습니다.첫째로 1662년, 온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피가 반비례한다는 ‘보일의 법칙’을 실험을 통해 밝혔습니다. 이 법칙은 기체의 성질을 이해하는 데 결정적인 역할을 했으며, 현대 화학과 물리학의 기초가 되었습니다.둘째로 보일은 스콜라 철학의 이론 중심적 접근을 거부하고, 실험을 중시하는 근대 화학의 기초를 세웠습니다. 이를 통해 화학을 의학 등 다른 학문에서 분리해 독립된 학문으로 자리잡게 했습니다.셋째로 아리스토텔레스의 4원소설을 비판하고, 물질이 여러 원소로 이루어져 있다는 입자설을 도입했습니다. 이는 현대 원소 개념의 출발점이 되었습니다.마지막으로 산과 염기를 구분하는 리트머스 시험지를 개발해, 산·염기 화학의 실용적 발전에 기여했습니다.이처럼 보일은 실험을 통한 과학적 방법론을 확립하고, 화학의 이론적·실용적 발전에 큰 족적을 남겼습니다.