안녕하세요. 환경에너지, 화학공학 전문가 정종하입니다.
화학공학
Q. 도대체 물티슈를 발명한 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.물티슈는 요즘 누구나 한두 개쯤은 가지고 다닐 만큼 생활 속에 깊이 들어와 있는 제품이죠. 간편하고 위생적이라는 장점 덕분에 많은 사람들이 일상적으로 사용하고 있는데, 동시에 분해가 잘 되지 않아 환경 문제의 원인으로도 자주 지적되고 있습니다. 그래서 도대체 누가 이걸 처음 만들었고, 어떤 목적으로 시작됐는지 궁금해지기도 하죠.현대적인 물티슈의 시작은 1950~60년대 미국으로 알려져 있습니다. 당시 화장품 업계에서 일하던 아서 줄리어스라는 사람이, 물 없이도 손을 닦을 수 있는 위생용품이 필요하다는 생각을 하게 됩니다. 그는 1958년에 물이 적셔진 티슈를 대량으로 만들어낼 수 있는 기계를 개발했고, 이후 'Wet-Nap'이라는 이름으로 제품을 상용화했어요. 이 물티슈는 처음엔 맥도날드 같은 패스트푸드점에서 손 닦는 용도로 제공되며 대중에게 알려지기 시작했습니다.처음 물티슈를 만든 목적은 단순하고 실용적이었습니다. 손을 씻기 어려운 상황에서도 위생을 지킬 수 있게 하자는 것이었죠. 특히 외부 활동이 많아지고, 식생활이 바뀌던 시기였기 때문에 큰 호응을 얻을 수 있었습니다.하지만 시간이 지나면서 문제점도 드러나기 시작했습니다. 대부분의 물티슈가 플라스틱 성분이 섞인 합성섬유로 만들어지기 때문에 자연 분해가 어렵고, 하수구에 버려질 경우 환경 오염의 원인이 될 수 도 있죠.그래서 최근에는 생분해성 소재를 사용한 제품이나 재사용 가능한 대체용품도 주목받고 있고, 일부 국가는 물티슈 사용을 제한하거나 규제를 강화하는 방향으로 가고 있습니다.결국 물티슈는 ‘간편함’이라는 장점을 위해 만들어졌지만, 이제는 ‘지속 가능성’이라는 과제를 함께 안고 있는 제품이 된 셈입니다. 처음 만든 사람의 의도는 좋았지만, 지금 우리에겐 그 편리함을 어떻게 책임감 있게 사용할지에 대한 고민이 더 필요한 시점인 것 같습니다.답변이 맘에 드셨으면 합니다.오늘도 즐거운 하루 되세요. ^^
환경·에너지
Q. 재생에너지와 원자력에너지는 단가적인 부분에서 어느정도의 차이가 있나요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.요즘 재생에너지와 원자력에너지 중 어떤 게 더 효율적인지 궁금해하는 분들이 많습니다. 단순히 전기를 생산하는 비용만 볼 게 아니라, 설치부터 운영, 폐기까지 전 과정의 비용을 모두 고려해야 현실적인 비교가 가능합니다.재생에너지는 태양광이나 풍력처럼 자연에서 얻는 에너지라 연료비가 들지 않고, 온실가스도 거의 배출하지 않는다는 점에서 친환경적입니다. 기술이 발전하면서 설치비용도 많이 낮아졌고, 단순 발전단가만 보면 이미 원자력보다 저렴해진 경우도 많습니다.하지만 문제는 발전량이 날씨나 시간에 따라 달라지기 때문에, 안정적인 전력 공급을 위해 배터리나 다른 보완 설비가 필요합니다. 이 추가 비용까지 포함하면 실제 단가는 생각보다 높아질 수 있습니다.또한 재생에너지 설비의 수명은 보통 20~30년 정도이고, 폐기나 해체 비용은 원자력보다는 간단한 편입니다.반면 원자력은 초기 건설비와 해체·폐기 비용이 매우 크지만, 한 번 지어놓으면 24시간 꾸준히 전기를 생산할 수 있어서 에너지 공급이 매우 안정적입니다. 운영비 자체는 연료 효율이 높아 그리 높은 편은 아니고, 설계 수명은 40년 정도지만 점검과 수명 연장을 통해 60년 이상 가동하는 경우도 많습니다. 일부는 80년까지 연장하는 방안도 연구되고 있습니다.비용 측면(LCOE, 균등화 발전단가)으로 보면, 최근엔 재생에너지가 빠르게 저렴해졌지만, 저장 설비나 계통 안정화를 고려하면 원자력이 더 경제적인 경우도 있습니다. 결국 단가 하나로 어느 쪽이 더 낫다고 단정짓기보다는, 각 에너지원의 특성을 잘 살려 재생에너지는 친환경 보완용, 원자력은 안정적인 기저전원으로 역할을 나누는 방향이 현실적입니다.답변이 맘에 드셨으면 하네요.오늘도 즐거운 하루 되세요.
환경·에너지
Q. 시아노코로넨 이라는 물질과, 석유의 무기기원설의 연관성은?
안녕하세요. 정종하 전문가 입니다.시아노코로넨이라는 물질은 쉽게 말해서, 여섯 개의 벤젠 고리가 벌집 모양으로 연결된 구조에 ‘시아노기’라는 질소가 포함된 작고 날카로운 분자가 붙은 형태입니다. 이건 '코로넨'이라는 기본 골격에 질소기(-CN)가 치환된 구조로, 주로 '다환 방향족 탄화수소', 즉 PAH 계열에 속해요. 이런 구조는 석유나 석탄 같은 탄화수소 물질에서도 종종 발견되죠.이 시점에서 자연스럽게 석유의 기원에 대한 얘기로 이어집니다.우리가 가장 일반적으로 알고 있는 석유의 기원은, 바다에 살던 미세한 생물들 예를 들면 플랑크톤이나 조류 같은 것들이 죽어서 해저에 쌓이고, 오랜 시간 동안 고온과 고압을 받아 분해되면서 석유나 천연가스로 바뀌었다는 이론입니다. 이걸 생물기원설이라고 하죠. 현재도 전 세계 대부분의 석유 관련 산업과 연구는 이 가설을 바탕으로 움직이고 있습니다.하지만 여기에 이의를 제기하는 또 다른 가설이 있습니다. 바로 무기기원설입니다. 이 가설은 생물이 아니라 지구 내부, 특히 맨틀 깊은 곳에서 탄소와 수소 같은 단순한 원소들이 고온·고압 환경에서 자연스럽게 결합하면서 석유 같은 물질이 생겨났다고 보는 시각이에요.그럼 여기서 시아노코로넨은 어떤 역할을 하느냐가 궁금해지실 텐데요. 핵심은 이겁니다. 시아노코로넨 같은 복잡한 유기 화합물이 꼭 생물에서 유래하지 않아도 만들어질 수 있다는 점이 과학적으로 밝혀졌다는 거예요.실제로 이런 물질은 우주에서도 발견됩니다. 운석, 혜성, 심지어 토성의 위성인 타이탄에서도요. 이건 굉장히 의미 있는 사실이에요. 지구 밖, 생명이 전혀 없는 환경에서도 이런 복잡한 유기물이 자연적으로 형성된다는 건, 꼭 생물체의 잔해가 있어야 석유가 만들어지는 건 아닐 수도 있다는 가능성을 보여주거든요.게다가 실험실에서도 비슷한 조건을 재현해봤을 때, 철이나 니켈 같은 금속 촉매와 고온·고압을 이용해 시아노코로넨이나 그 비슷한 구조가 실제로 생성된 적도 있어요. 다시 말하면, 생명체 없이도 복잡한 탄화수소 화합물이 만들어질 수 있다는 겁니다.그래서 시아노코로넨은 석유의 무기기원설을 뒷받침할 수 있는 하나의 과학적 단서로 주목받고 있는 거죠. 물론 아직까지는 생물기원설이 석유 기원의 주된 설명이고, 무기기원설은 일부 학자들이 관심을 가지고 연구를 계속해나가는 보완적 이론입니다.답변이 맘에 드셨으면 합니다.오늘도 즐거운 하루 되세요.
환경·에너지
Q. 우리나라는 여름이 되면 장마가 오는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.우리나라에 장마가 여름에만 오는 이유는 계절에 따라 달라지는 대기의 흐름과 기단의 충돌 때문입니다.여름이 되면 남쪽에서 덥고 습한 북태평양 고기압이 점점 세력을 넓혀 올라오고, 북쪽에서는 차고 습한 오호츠크해 고기압이 내려오게 됩니다. 이 두 기단이 한반도 부근에서 서로 만나게 되면, 그 경계에 비구름이 계속 만들어지는 전선, 흔히 말하는 ‘장마전선’이 생기게 되죠.이 장마전선에서는 따뜻한 공기가 차가운 공기 위로 올라가면서 많은 수증기가 응결돼 두껍고 넓은 비구름이 만들어집니다. 그래서 한 번 비가 내리기 시작하면 며칠씩 이어지는 경우도 많고, 때로는 집중호우로 이어지기도 합니다.특히 6월 중순에서 7월 중순 사이에는 이 장마전선이 한반도 부근에 정체하면서 본격적인 장마철이 시작됩니다. 그러다 7월 말쯤 되면 북태평양 고기압의 세력이 더욱 강해지면서 장마전선을 북쪽으로 밀어 올리고, 그렇게 장마는 자연스럽게 끝나게 되는 거죠.반대로 봄이나 가을에는 기단 간의 충돌이 오래 이어지지 않고, 고기압과 저기압이 빠르게 지나가면서 전선이 머무르지 않기 때문에 장마처럼 지속적인 비가 오지 않습니다. 겨울은 대체로 찬 대륙성 고기압이 우리나라를 지배하고 있어서 비보다는 눈이 오거나, 아예 강수 자체가 적은 편입니다.결국 장마는 여름철에만 나타나는 자연스러운 기후 현상으로, 서로 다른 성격의 공기덩어리가 일정 기간 우리나라 상공에서 힘겨루기를 하면서 만들어지는 결과라고 할 수 있습니다.답변이 맘에 드셨으면 합니다.오늘도 즐거운 하루되세요.
환경·에너지
Q. 해양 생태계를 더이상 훼손 하지 않기 위한 노력으로는 어떤것이 있을까요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.해양 생태계는 지구의 기후를 조절하고 산소를 공급하며, 인류에게 식량과 생계를 제공하는 등 다양한 역할을 하고 있습니다. 이런 해양 생태계가 무너지면 지구 전체 생명체에 큰 영향을 줄 수 있기 때문에, 이를 보호하기 위한 노력이 매우 중요합니다.우선 일상에서 실천할 수 있는 가장 기본적인 방법은 플라스틱 사용을 줄이는 것입니다. 플라스틱은 바다로 유입돼 해양 생물을 해치고, 먹이사슬 전체를 위협합니다. 일회용품 대신 재사용 가능한 제품을 선택하고, 불필요한 포장은 줄이는 습관이 필요합니다.또한 쓰레기가 해양으로 흘러가지 않도록 하는 것도 중요합니다. 하천이나 해변 정화 활동에 참여하거나, 평소 길에 쓰레기를 버리지 않는 작은 행동이 모여 큰 변화를 만들어냅니다.수산물 소비 방식도 해양 생태계에 영향을 줍니다. 멸종 위기에 처한 어종이나 어린 물고기의 남획은 바다의 균형을 무너뜨릴 수 있습니다. 가능하면 지속가능하게 어획된 수산물인지 확인하고 소비하는 것이 바람직합니다.생활 속에서 사용하는 세제, 농약 같은 화학물질 역시 하수를 통해 바다로 흘러갈 수 있습니다. 친환경 제품을 사용하는 것이 해양 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다.또한, 기후 변화에 대응하는 노력도 해양 보호와 연결됩니다. 해수 온도 상승이나 해양 산성화는 산호초와 어류 생태계에 큰 타격을 줍니다. 에너지 절약이나 탄소 배출 저감 실천은 바다를 위한 간접적인 보호 활동입니다.마지막으로, 해양 보호 구역을 확대하고 지지하는 일도 필요합니다. 보호 구역은 해양 생물이 회복할 수 있는 공간을 마련해주며, 바다의 건강을 지키는 데 중요한 역할을 합니다.이처럼 해양 생태계를 지키는 일은 거창한 일이 아니라, 우리 모두가 생활 속에서 조금씩 실천할 수 있는 일입니다. 바다를 지키는 일이 결국 우리의 미래를 지키는 일이기도 합니다.답변이 맘에 드셨으면 합니다.오늘도 즐거운 하루되세요.
화학공학
Q. 약물 코팅(당의, 필름, 장용) 실험용 재료엔 뭐가 있나요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.당의 코팅은 설탕 시럽이나 꿀, 물엿 등을 사용하여 알약 모형에 바르고 말리는 방식으로 흉내 내실 수 있습니다.필름 코팅은 젤라틴이나 전분을 물에 녹여 얇게 입힌 후 건조하면 유사한 효과를 보실 수 있습니다.장용 코팅은 밀가루와 식용유를 섞은 반죽을 이용하여, 식초 같은 산성 환경에서는 유지되고 베이킹소다 물 같은 알칼리성 환경에서는 풀리는 성질을 실험해보시면 도움이 됩니다.만족하시는 답변이 되었는지 모르겠습니다.오늘도 즐거운 하루 되세요.
환경·에너지
Q. 평상시 일상생활속에서 온실가스를 줄이는 법은 무엇이 있을까요??
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.전 세계적으로 온실가스 감축이 중요한 과제로 떠오르면서, 우리 일상 속에서도 온실가스를 줄일 수 있는 다양한 방법들이 있습니다. 아래는 생활 속에서 실천할 수 있는 방법들을 정리한 내용입니다.에너지 절약전기 제품을 사용하지 않을 때는 플러그를 뽑고, 에너지 효율이 높은 제품을 사용하는 것이 좋습니다. 자연광을 최대한 활용하고, 조명은 LED로 교체하는 것이 효과적입니다. 여름철에는 에어컨 온도를 26도 이상으로, 겨울철에는 난방 온도를 20도 이하로 유지하는 것도 온실가스를 줄이는 데 도움이 됩니다.교통수단 선택자가용 대신 대중교통을 이용하고, 가까운 거리는 도보나 자전거를 활용하는 것이 좋습니다. 출퇴근 시에는 동료들과 카풀을 하거나 대중교통을 이용하면 교통으로 인한 배출량을 크게 줄일 수 있습니다.자원 절약과 재활용일회용품 사용을 줄이고, 텀블러나 개인 컵, 장바구니 등을 사용하는 것이 중요합니다. 재활용품은 철저하게 분리수거하고, 한 번 사용한 물건을 오래 쓰거나 재사용하는 습관도 필요합니다.음식과 소비 습관음식물 쓰레기를 줄이기 위해 필요한 양만 조리하고 남기지 않도록 합니다. 고기 소비를 줄이고 채식 위주의 식사를 실천하는 것도 온실가스 감축에 도움이 됩니다. 또, 지역에서 생산된 농산물을 구매하면 운송 과정에서 발생하는 탄소 배출을 줄일 수 있습니다.디지털 사용 습관불필요한 이메일이나 파일을 삭제해 클라우드 저장공간을 줄이면 서버의 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 또한 고화질 영상 스트리밍 시간도 줄이는 것이 좋습니다.이처럼 우리가 평소에 조금만 신경 쓰고 실천해도, 온실가스를 줄이는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. 혼자가 아닌 모두가 함께 실천하면 더 큰 변화를 만들 수 있습니다.답변에 맘에 드셨으면 합니다.감사합니다.
화학공학
Q. 설거지용 세제는 맨손에 닿으면 안좋은가요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.설거지 세제와 비누 모두 때를 제거하는 데 사용되는 계면활성제를 포함하고 있지만, 피부에 미치는 영향에는 차이가 있습니다.설거지 세제는 주로 기름기를 강력하게 제거하도록 만들어졌기 때문에 피부의 보호막인 유분까지 함께 씻겨 나갈 수 있어 자극이 강한 편입니다. 특히 합성 계면활성제와 향료, 방부제 같은 첨가물이 포함되어 있어 민감한 피부에는 좋지 않을 수 있습니다.반면, 비누는 대체로 천연유지 성분을 기반으로 만들어지고, 헹굼이 잘 되며 피부에 남는 잔류물이 적습니다. 또한 보습 성분이 들어간 경우가 많아 상대적으로 자극이 덜합니다.따라서 가끔 소량의 설거지를 맨손으로 하는 것은 크게 문제가 되지는 않지만, 자주 하거나 세제를 많이 사용하는 경우 손이 건조해지거나 손톱이 갈라질 수 있으므로 장갑을 착용하는 것이 좋습니다. 설거지 후에는 손을 깨끗이 씻고 보습제를 바르면 피부를 보호하는 데 도움이 됩니다.답변이 맘에 드셨으면 합니다.오늘도 즐거운 하루되세요.
환경·에너지
Q. 온실가스 배출권거래제와 목표관리제의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.온실가스 감축을 위한 우리나라의 제도는 배출권거래제와 목표관리제가 있습니다.배출권거래제는 정부가 기업에 온실가스 배출권을 할당하고, 기업은 이를 초과하거나 남는 경우 시장에서 사고팔 수 있는 제도입니다. 대규모 배출 사업장이 대상이며, 시장 기능을 활용해 유연하게 감축할 수 있습니다.목표관리제는 일정 규모 이상의 기업에게 온실가스 배출과 에너지 사용에 대한 감축 목표를 부여하고, 이를 달성하도록 관리하는 제도입니다.배출권 거래는 불가능하며, 중소·중견 기업이 주 대상입니다.두 제도는 규모와 특성에 따라 적용 대상이 다르며, 배출권거래제가 더 강한 규제를 포함하고 있습니다. 배출권거래제는 시장 기반, 목표관리제는 행정 관리 기반이라고 이해하면 됩니다.답변이 맘에 드셨으면 좋겠습니다.오늘도 즐거운 하루되세요.
환경·에너지
Q. 여름철에 전기세를 아끼는 비법 알려주세요
안녕하세요. 정종하 전문가입니다.작년 여름에 전기요금이 많이 나와 걱정되셨다면, 올해 무더위에도 대비가 필요하실 것 같습니다. 특히 올해 더위가 쉽게 가시지 않을 것 같다는 예감이 드신다면, 작은 실천부터 차근차근 해보시는 게 좋을꺼 같습니다.가장 먼저 에어컨 사용 습관을 살펴보시는 게 좋아요. 에어컨 온도는 26도에서 28도 정도로 설정하는 것이 적정하고, 너무 낮게 설정할수록 전력 소모가 커지니 주의해야 합니다. 그리고 에어컨은 자주 껐다 켜는 것보다는 약하게라도 지속적으로 가동하는 게 전기 소모가 더 적습니다.외출할 때나 잠들기 전에는 절전모드나 타이머 기능을 활용하면 좋습니다. 필터 청소도 중요한데, 2주에 한 번 정도는 청소해줘야 냉방 효율이 유지됩니다.선풍기도 적극적으로 활용해보세요. 에어컨과 함께 사용하면 냉기가 골고루 퍼져서 설정 온도를 조금 높여도 시원함을 유지할 수 있어요. 또 창문 쪽으로 선풍기를 틀면 실내의 더운 공기를 밖으로 내보낼 수 있어 공기 순환에도 도움이 됩니다.햇빛 차단도 전기 절약에 꽤 효과가 있습니다. 커튼이나 블라인드를 낮 동안 잘 활용하면 실내 온도를 2~3도 정도 낮출 수 있어 냉방기 사용을 줄일 수 있어요. 외출할 때도 블라인드를 내려두는 습관을 들이면 좋습니다.가전제품 사용도 점검해보셔도 좋습니다. 사용하지 않는 전자제품의 플러그는 뽑아두는 것이 좋고, 멀티탭으로 완전히 전원 차단을 해두면 대기전력도 줄일 수 있습니다. 냉장고 문은 자주 열지 않고 필요한 물건을 한 번에 꺼내는 습관도 중요합니다. 또 세탁기나 전자레인지, 드라이어 같은 가전은 낮 2시부터 5시 사이의 피크 시간대를 피해 사용하는 것이 바람직합니다.조명은 백열등이나 형광등 대신 LED로 교체하면 전력 소모를 크게 줄일 수 있습니다. 교체 비용이 들긴 하지만 장기적으로 보면 전기요금 절감 효과가 큽니다.마지막으로 전력량 측정기가 있는 멀티탭을 사용하면, 어떤 가전제품이 얼마나 전기를 쓰는지 직접 확인할 수 있어서 절약 습관을 기르는데 큰 도움이 됩니다.답변이 맘에 드셨으면 좋겠네요. 오늘도 즐거운 하루 되세요.