안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
Q. 서울시에서 운영하는 대포킬러 시스템은 어떻게 운영되는건가요? 회선을 늘린다고 하는데요?
서울시가 운영하는 대포킬러 시스템은 불법 휴대전화인 대포폰을 감지하고 차단하는 기능을 수행하게 되는데요.이 시스템은 통신 패턴 분석과 AI 기술을 활용하여 비정상적인 사용 행태를 보이는 번호를 식별합니다.회선을 늘린다는 것은 이러한 감지 및 차단 작업을 동시에 더 많은 회선에서 수행할 수 있도록 시스템의 처리 능력을 확장하는 것을 의미하는데 이를 통해 대포폰의 번호를 더욱 효과적으로 특정하고 불법적인 통신을 차단할 수 있습니다.
Q. 기계 설계에서 기계적 강도와 내구성을 높이는 방법에는 어떤 것들이 있나요??
기계 설계에서 강도와 내구성을 높이기 위한 방법으로는 재료 선택, 열처리, 설계 최적화라는 세 가지 주요 요소가 있습니다. 우선 재료를 고를 때는 하중과 사용 환경에 맞는 강도와 탄성률을 가진 소재를 선택하는 게 중요한데요.강철이나 알루미늄 합금 등 사용 목적에 따라 적합한 금속을 선택하면 구조적 강도와 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 열처리는 금속의 조직을 변화시켜 경도나 인성을 높이는 공정으로 담금질과 뜨임을 통해 소재가 쉽게 마모되거나 부러지지 않도록 내구성을 높일 수 있습니다. 현업에서 강도가 필요한 부분은 열처리를 주로 적용하고 있는 것이 예시가 되겠습니다. 또한 설계 최적화는 응력 집중을 최소화하는 구조 형상이나 두께를 결정하는 과정인데 모서리를 둥글게 처리하거나 보강 리브를 추가하면 하중 분산 효과로 인해 강도와 피로 수명이 크게 증가합니다.실제로 이 세 가지 요소를 설계 단계부터 체계적으로 고려한다면 제품의 고장 위험을 줄이고 유지보수 비용을 낮추며, 장기적인 신뢰성과 성능을 확보할 수 있습니다.
Q. 화학 반응의 기본 원리를 이해하려면 어떤 지식이 필요한가요??
화학 반응의 기본 원리를 이해하기 위해선 화학 결합, 반응 속도, 화학 평형, 에너지 변화와 같은 핵심 개념들에 대한 이해가 필요합니다. 화학 결합을 이해하면 반응 과정에서 원자와 분자가 어떻게 연결되고 끊어지는지 파악할 수 있습니다.반응 속도를 공부하면 반응이 얼마나 빨리 진행되고 어떤 조건에서 속도가 빨라지는지 알 수 있고 또한 평형 개념을 통해 반응이 어느 방향으로 진행되고 어떻게 안정화되는지 이해할 수 있습니다.에너지 변화, 특히 열역학적 원리를 알면 반응이 자발적으로 일어나는 이유와 조건을 명확히 파악할 수 있죠. 이러한 원리를 공부할 때는 교과서나 실험적 관찰뿐 아니라 시뮬레이션과 같은 시각적 자료를 활용해 직관적으로 익히는 방법도 효과적입니다.
Q. 화학공학의 기초 이론을 실제 산업 프로세스에 어떻게 적용하나요???
화학공학에서 배우는 기본적인 이론들이 실제 산업 현장에서는 공정 효율화와 비용 절감을 위해 다양하게 적용되는데요.예를 들어보자면 열역학을 이용하면 공정에서 최적의 온도와 압력을 찾아내 에너지 소비를 줄일 수 있고 유체역학을 활용하면 펌프나 배관 같은 설비에서 발생하는 에너지 손실을 최소화할 수 있습니다.또한 반응속도론이나 촉매 이론을 활용해서 반응 조건을 최적화하면 원료 소비를 줄이고 불필요한 부산물도 억제할 수 있습니다.최근에는 공정 시뮬레이션 기술을 통해 실제 현장을 실험 없이 미리 분석하고 예측해서 시행착오로 낭비되는 시간과 비용도 많이 줄이고 있는데 정확한 물질수지 관리를 통해 원료 사용량과 폐기물을 줄이는 방식으로 환경적인 비용까지 절약할 수 있습니다. 더 나아가 화학공학 이론을 바탕으로 사고나 문제점을 사전에 예방하는 위험 분석 기법을 활용하기도 하고, 요즘에는 인공지능이나 빅데이터 분석을 결합해 더욱 효율적으로 공정을 운영하고 최적화하는 사례도 점점 늘어나고 있습니다.
Q. 대장균의 금속 분해 능력은 산소와 무관한가요?
대장균은 통성혐기성균이라 산소가 있어도 되고 산소가 없으면 혐기성 대사를 하는데요.금속 분해 능력은 산소의 유무와 관계없이 나타날 수 있지만 산소가 있는 환경에서는 호기성 대사로 더 효율적으로 금속을 환원할 수 있습니다. 그래서 혐기 환경을 조성하지 않아도 금속 분해가 가능하긴 한데 혐기 상태에서 더 강력한 전자 방출이 일어나고 금속 환원 능력이 증가할 수 있습니다. 즉! 대장균은 산소가 있어도 어느 정도 금속을 분해할 수 있지만, 혐기성 조건에서 더 좋은 결과를 기대할 수 있어요.