안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
기계공학
Q. bmw가 인 휠모터를 적용한다고 하는데 어떤 매커니즘인가요?
인 휠 모터는 전기 모터를 차량의 바퀴 안에 직접 통합한 기술로 기존 전기차의 중앙 모터와 상당히 다릅니다. 기존 전기차는 모터가 차량의 중앙에 위치하고 동력을 전달하기 위해 드라이브 샤프트와 디퍼렌셜을 사용하는 반면에 인 휠 모터는 각 바퀴에 독립적으로 모터가 장착되어 드라이브 샤프트가 필요 없습니다. 차량의 공간 효율성을 높이고 제어 능력을 향상시키며, 더 나은 주행 성능을 제공합니다. 그러나 인 휠 모터는 바퀴에 직접 장착되기 때문에 서스펜션 설계와 내구성 문제를 해결해야 합니다.
기계공학
Q. 인간의 골격을 기계로 대체할수 있을까요?
인간 신체의 기계화 범위는 기술 발전과 윤리적 고민에 따라 다를 수 있습니다. 현재 기술적으로는 인공 심장, 인공 신장, 인공 관절과 같은 기계적 장치가 상용화되어 있고 실제로 신체의 기능을 일부 대체하는 데 큰 역할을 합니다. 또한 신경과 인공지능 기술 발전으로 인공 뇌 부분이나 신경계 시스템의 일부를 대체하는 기술도 연구 중에 있지만 뇌와 같은 복잡한 기능을 완전히 기계적으로 대체하는 것은 아직 도전적인 과제입니다.
화학공학
Q. 유기촉매를 이용한 이성질체를 합성하는 방법에 대하여 질문합니다.
유기촉매를 이용한 알돌 반응에서 이성질체가 합성되는 예시로는 (S)-3프롤린이 널리 사용되고 있습니다. 이는 탄소-탄소 이중결합 형성 반응에서 특정 입체 화학적 배열을 선택적으로 제어할 수 있어 약물 합성이나 자연물 합성에서 유용하게 활용됩니다. 예를 들어보자면 (S)-3프롤린을 사용한 aldol 반응에서 케톤과 알데하이드가 반응하여 특정 입체적 구조를 가진 β-하이드록시 알데하이드를 합성할 수 있습니다.비대칭 알돌 반응은 특정 촉매나 출발 물질을 사용하여 원하는 이성질체를 선택적으로 합성하는 반응입니다. 이 반응에서는 특정한 환경 조건 하에서 키랄 촉매나 키랄 인자가 활용되어 반응 과정에서 생성되는 중간체나 전이 상태에서 원하는 입체 구조를 형성할 수 있습니다. 특히 복잡한 자연물 합성이나 키랄 의약품 합성에서 중요한 역할을 합니다.
화학공학
Q. (S)-3proline을 촉매로 사용한 분자내 aldol반응에 대해서 알려주세요
(S)-3프롤린은 키랄 아미노산 중 하나로, 알돌 반응에서 키랄 촉매로 사용됩니다. 이 촉매는 분자 내에서의 aldol 반응을 촉진하여 특정 이성질체를 선택적으로 합성하는 데 유용하게 사용되는데요.(S)-3프롤린은 알데하이드나 케톤 등의 탄소-탄소 이중결합 형성 반응에서 특정 입체 화학적 배열을 만들 수 있기에 화합물의 광범위한 생리활성 및 합성 응용 가능성을 제공합니다. 이 반응은 특히 약물 및 자연물 합성에서 중요한 역할을 하고 다양한 연구와 응용 분야에서 활발히 연구되고 있습니다.
화학공학
Q. 펜타에리트리톨에 관련하여 질문 있습니다.
펜타에리트리톨은 일반적으로 이성질체를 형성하지 않는 화합물입니다. 이성질체는 같은 분자식을 가지지만 구조적으로 다른 형태를 가진 분자들을 말하는데요. 펜타에리트리톨은 분자 내에서 다양한 결합이 가능한 구조를 가지지만 이는 이성질체라기보다는 구조 이성질체로 불리는 경우가 많습니다. 주로 산업적으로 사용되는 펜타에리트리톨은 Ca2와 같은 염기 촉매를 사용하여 합성될 수 있고 유기촉매를 사용한 반응입니다. 따라서 펜타에리트리톨의 합성은 이성질체의 합성과는 관련이 없고 구조적으로 다양한 형태의 분자를 생성할 수 있는 특성을 가진다고 볼 수 있습니다.