안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
환경·에너지
Q. 친환경 농업이란 무엇인지 궁금합니다
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.지속 가능한 농업 또는 지속농업으로 농업과 환경을 조화시켜 농업의 생산을 지속 가능하게 하는 농업형태로서 농업생산의 경제성 확보, 환경보존 및 농산물의 안전성을 동시 추구하는 농업을 말합니다.일반 농업과 다른점은 친환경 농업은 유기합성농약과 화학비료를 일체 사용하지 않고 재배한다는 것입니다.그리고 유기합성농약은 일체 사용하지 않고, 화학비료는 권장 시비량의 1/3이내로 사용을 자세합니다.
환경·에너지
Q. 차세대 2차 전지로 주목받는 기술은 무엇인가요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.현재 가장 많이 사용되는 2차 전지는 리튬이온 배터리입니다.리튬이온 배터리는 전기를 통하게 하는 물질인 ‘전해질’이 액체로 이루어져 있어서 에너지 효율이 좋지만 전해질이 가연성 액체라서 고열에 폭발할 위험이 높다고 알려져 있었습니다. 이런 전해질을 액체에서 고체로 대체한 차세대 2차 전지가 바로 ‘전고체 배터리’입니다.전고체 배터리는 충격에 의한 누액 위험이 없다는 장점과 함께 불과 5분이면 80%의 충전이 가능합니다. 최대 주행거리 또한 800키로미터로 늘릴 수 있습니다. 액체 전해질에 비해서 수명이 짧다는 단점도 가지고 있어서 이온 전도도를 최대한 높일 수 있는 전고체 재료를 찾고 있습니다.하지만 배터리 규격 국제 표준화, 수명 예측 기술 개발 등이 필요해 상용화에는 시간이 소요될 것으로 내다보고 있습니다.
환경·에너지
Q. 2차 전지 열폭주 현상이 발생하는 이유와 예방책이 궁금합니다.?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.열폭주는 2차전지 내부에서 발생하는 과열로 인해 전지가 폭발하거나 화재가 발생하는 현상을 말합니다. 이는 주로 리튬 이온 전지에서 발생하는데, 리튬 이온 전지는 높은 에너지 밀도와 우수한 충전/방전 특성으로 인해 널리 사용되고 있습니다.열폭주는 주로 다음과 같은 화학 반응과 물질들로 인해 발생합니다.과충전: 전지가 과충전되면 충전 과정에서 발생하는 열로 인해 전지 내부 온도가 상승합니다. 이는 전해질액의 열팽창과 화학 반응 속도의 증가를 초래할 수 있습니다.내부 단락: 전지 내부에서 양극과 음극 사이에 단락이 발생하면 전류가 급격하게 증가하고 내부 저항이 감소합니다. 이는 전지 내부에서 열이 발생하고, 전해질액의 열팽창과 화학 반응 속도의 증가를 초래할 수 있습니다.과열: 외부 온도가 높거나 전지 내부에서 발생하는 내부 저항으로 인해 전지 내부 온도가 상승하면, 전해질액의 열팽창과화학 반응 속도의 증가가 발생할 수 있습니다.열폭주가 발생하면 전해질액뿐만 아니라 음극과 양극까지 열폭주에 관여할 수 있습니다. 전해질액은 전지 내부에서 이온 전도를 담당하고 있으며, 과열로 인해 전해질액의 열팽창과 화학 반응 속도의 증가가 발생합니다. 이는 전해질액의 부피 변화와 함께 내부 압력을 증가시키고, 전지 내부 구성 요소에 압력을 가하게 됩니다.또한, 음극과 양극은 전지 내부에서 화학 반응에 참여하는데, 과열로 인해 화학 반응 속도가 증가하면서 음극과 양극에서 열이 발생할 수 있습니다. 이는 전지 내부 온도를 더욱 상승시키고, 전지 내부 구성 요소에 압력을 가하게 됩니다.따라서, 열폭주는 전해질액과 음극, 양극 등 전지 내부의 물질들 간에 서로 연관된 화학 반응과 열 전달로 인해 발생하는 현상입니다. 이러한 이유로 열폭주를 예방하기 위해서는 전지 내부 온도를 적절하게 관리하고, 과충전이나 내부 단락 등의 상황을 방지하는 안전장치를 갖추는 것이 중요합니다.
환경·에너지
Q. 도시의 열섬현상이란 무엇인지 궁금합니다
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.인구의 증가, 각 종 인공 시설물의 증가, 콘크리트 피복의 증가, 자동차 통행의 증가, 인공열의 방출, 온실효과 등의 영향으로 도시 중심부의 기온이 주변 지역보다 현저하게 높게 나타나는 현상을 열섬현상이라고 말합니다. 도심을 중심으로 동심원상의 기온 분포를 나타내며, 열섬의 강도는 여름보다 겨울에, 낮보다는 밤에 현저하게 나타납니다.
환경·에너지
Q. 2차 전지의 재활용 과정과 주요 과제는 무엇인가요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.2차전지 재활용 기술은 지속적인 연구 개발을 통해 빠르게 발전하고 있습니다. 기존의 재활용 기술은 폐기된 2차전지를 분쇄하여 유용한 자원을 회수하는 방식이었지만, 최근에는 더 효율적이고 친환경적인 기술들이 개발되고 있습니다. 예를 들어, 폐기된 2차전지를 화학적으로 처리하여 유용한 자원을 추출하는 기술, 폐기된 2차전지를 재사용할 수 있도록 재생산하는 기술 등이 있습니다.2차전지 재활용 기술의 발전은 폐기된 2차전지의 처리 효율성을 높이고, 환경 오염을 최소화하는 데 기여합니다. 또한, 재활용 과정에서 발생하는 에너지 소비량을 줄이고, 재활용된 자원의 품질을 향상시키는 데 도움을 줍니다. 이러한 노력을 통해 2차전지 재활용은 더욱 경제적이고 효율적인 방식으로 실행될 수 있습니다.