안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
Q. 미생물이 플라스틱을 분해시키는 실험을 했는데, 미생물이 어떤 원리나 과정을 통해서 플라스틱을 분해할 수 있는지 모르겠습니다.
미생물이 플라스틱을 분해하는 과정은 효소 작용에 의해 이루어지게 되는데요. 일부 미생물은 플라스틱을 구성하는 고분자 화합물을 분해할 수 있는 효소를 분비합니다. 효소는 플라스틱의 화학 결합을 끊어서 단량체나 저분자 화합물로 분해하는 역할을 하는데 이 분해된 물질들은 미생물의 에너지원이나 성장에 필요한 탄소 공급원으로 사용됩니다. 특히 환경에서 서식하는 미생물은 진화적으로 플라스틱을 분해할 능력을 일부 획득한 경우도 있겠습니다. 보다 효율적인 분해는 플라스틱의 종류, 미생물의 특성, 온도, 습도 등 조건에 따라 다른데 이 과정은 플라스틱 폐기물 문제를 해결할 생물학적 방법으로 주목받고 있습니다.
Q. 자동차 브레이크는 어떻게 작은 힘으로 차를 멈출수 있나요?
자동차 브레이크는 유압의 원리와 마찰력을 이용해 작동해서 달리는 자동차를 멈추게 하는 것인데요. 브레이크 페달을 밟으면 작은 힘이 유압 시스템을 통해 증폭되어 브레이크 캘리퍼로 전달되게 됩니다. 캘리퍼가 브레이크 패드를 디스크에 눌러 마찰력을 생성하게 되고 이 마찰을 통해 자동차의 운동 에너지를 열 에너지로 변환해 속도를 줄입니다. 유압 시스템은 페달의 작은 힘을 크게 증폭해 무거운 자동차를 멈출 수 있게 합니다. 흔히 들어보셨을 ABS 같은 기술은 바퀴가 잠기는 것을 방지해 안전성을 높입니다.
Q. 누수 탐지 업체는 어떻게 누수를 찾아내는지 궁금합니다
누수 탐지 업체는 첨단 장비와 기술을 사용해 보이지 않는 누수를 찾아내게 됩니다. 열화상 카메라는 온도 차이를 감지해 누수를 파악하고 음향 탐지 장비는 누수로 인한 물 흐르는 소리를 분석하는뎅ㅅ. 가스 주입 방식은 특정 가스를 배관을 통해 넣어 누수 지점을 확인하게 되고 압력 테스트를 통해 배관의 압력 변화를 측정하거나 내시경 카메라를 이용해 배관 내부를 직접 관찰합니다.
Q. 비행기에서 발생하는 기내 압력은 어떻게 유지되는지 궁금해요.
비행기 기내 압력은 고도 상승 시 산소 부족과 저기압으로 인한 불편함을 방지하기 위해 유지되는데요. 항공기는 기밀 구조로 설계되어 외부 공기가 들어오지 않고 엔진의 압축된 공기를 기내로 주입해 필요한 압력을 만듭니다. 일반적으로 기내 압력은 약 1,800~2,400m 고도에 해당하는 수준으로 조정되는데 이 과정은 압력 조절 시스템과 밸브를 통해 자동으로 관리됩니다. 여압 시스템은 승객의 안전과 편안함을 보장하는데 도움을 주며 일정한 환기와 공기 순환도 유지합니다.
Q. 비행기의 엔진은 어떻게 작동하며, 어떤 종류의 엔진이 사용되나요?
비행기 엔진은 공기와 연료를 혼합해 연소시켜 추진력을 생성하게 되는데 주로 사용되는 엔진은 터보제트, 터보팬, 터보프롭, 터보샤프트 등이 있습니다. 터보제트는 고속 비행에 적합하고 터보팬은 효율성과 저소음으로 상업 항공기에 많이 사용되고 있습니다. 터보프롭은 프로펠러를 사용해 저속 비행과 짧은 활주로에 적합한데요 헬리콥터에는 터보샤프트가 사용됩니다. 기본 작동 원리는 공기를 압축하고 연료를 태워 고온·고압의 가스를 생성한 후 이를 배출하여 추진력을 얻는 것입니다.