안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 셀프 주유소에서 주유 시 왜 정전기 패드를 터치 하라고 하는건가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.인체는 정전기가 잘 모입니다. 운전 중에도 옷과 시트의 마찰로 정전기가 모일 수 있는데 정전기는 순간적으로 수천볼트의 높은 전압을 발생시킵니다. 그리고 휘발유는 저온에서도 증발이 잘되기 때문에 가스형태로 주유구 주변으로 날아다닐 수 있습니다. 그때 정전기로 인해서 발화될 위험이 있기 때문에 접지연결이 된 패드에 손을 댐으로써 인체에 정전기를 순간적으로 방전시키는 것입니다. 혹시 모를 사고를 방지하고자 만든 안전장치입니다.
Q. 스피커를 크게 틀면 진동이 생기는 이유는?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.소리는 진동에 의해서 발생합니다. 예를 들어 목소리는 공기가 성대를 진동해서 발생하고 그 진동이 공기를 진동하며 전달되는 것입니다. 사물에서 나는 소리도 외부 요인에 의해서 진동이 발생하면서 소리를 내게 됩니다. 스피커 또한 그렇습니다. 각 소리에 맞는 파장으로 진동을 발생시켜서 소리를 구현하는 것인데 먼저 진동판에서 각 소리에 맞는 파장으로 진동을 발생시키고 그 진동이 모래까지 통통 튀게 만드는 것입니다.
Q. 이번에 중국산 배터리가 들어간 전기차가..
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.기존에 주로 사용하던 배터리는 리튬이온배터리였으며, 이번에 중국산 배터리라고 불리는 것은 리튬인산철배터리입니다. 리튬이온배터리는 양극제가 리튬, 음극제는 코발트, 니켈, 망간 등이 사용됩니다. 원재료 중에 코발트, 니켈, 리튬이 가장 비싼 원재료인데 그 중에서도 가장 비싼 코발트의 함량을 낮추는 것이 어렵습니다. 빠른 충전속도와 에너지밀도가 높아서 많이 사용되었는데 발화 가능성이나 상대적으로 높은 가격으로 인해서 차량가액도 매우 높아지기 때문에 대안이 필요했었습니다. 그 대안으로 리튬인산철배터리가 있는데 양극제는 리튬, 인산, 철로 구성된 것을 사용하고, 음극제는 분리막을 사용합니다. 장점으로 비교적 저렴한 가격과 안전성, 긴 수명이 있습니다. 하지만 단점이 에너지 밀도가 낮아 주행가능거리가 짧고, 에너지 밀도를 높이기 위한 개발이 어렵다는 것입니다. 그래서 비싸지만 리튬이온배터리를 많이 사용하고 있었는데 중국 업체들은 계속 인산철배터리를 개발하며, 가격 경쟁력을 확보하게 되었습니다. 한 때는 불량률이 높고 주행가능거리가 너무 짧았으며, 동절기에 효율이 너무나 낮아진다는 점에서 꺼려했습니다. 현재는 에너지 밀도를 예전에 비해 많이 높이고, 동절기 효율도 좋아진 편입니다. 불량도 많이 줄인 것으로 알고 있습니다. 현재 리튬인산철배터리 판매량이 세계적으로 60% 이상 중국에서 주도하고 있는 상황이 되었습니다. 국내에서도 다시 개발에 나섰지만 한 동안은 중국산 인산철배터리가 계속 사용될 것으로 보입니다.앞서 언급되었지만 리튬이온배터리는 원재료가 비싸기 때문에 리튬인산철배터리에 비해서 너무 비싸기 때문에 리튬인산철배터리 보다 비싼 것입니다.
Q. 해류가 뜨거워지는 이유가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.질문에서처럼 지구온난화가 원인이 맞습니다. 바닷물은 빨리 데워지지는 않지만 서서히 데워지고 서서히 식습니다. 온난화로 인해서 해수온도가 높아지는데 오랜 기간이 걸렸을건데도 올라간 것은 온난화가 심각함을 보여주는 부분입니다.
Q. 제습기의 원리는 무엇이고 왜 뜨거운 바람이 나오난요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.제습기는 에어컨과 작동방식은 거의 같습니다. 본체 내에 에어컨의 실내기와 실외기에 있는 장치들이 있습니다. 먼저 냉각기(증발기)가 가동하면 본체로 유입된 공기가 빠르게 이슬점에 도달해 수증기의 일부를 냉각코일에 결로 형태로 내보냅니다. 이것이 제습기의 물탱크나 호스를 통해 외부로 흘러가는 것입니다. 그리고 냉매는 압축기와 응축기를 거치면서 기체에서 액체로 바뀌고, 열을 방출합니다. 에어컨의 경우는 이때 생긴 뜨거운 바람을 실외기를 통해서 외부로 날려 보내지만 제습기는 본체가 있는 실내로 날려보냅니다. 그렇게 되면 건조하고 뜨거운 공기가 수증기를 잘 머금게 되고, 다시 제습기로 들어가면 수증기를 내보내고 건조해진 상태로 흘러나오는 것입니다. 그렇게 제습 효율을 높일 수 있습니다. 위 과정을 계속 반복하여 실내 습도를 낮춰줍니다. 제품에 따라 차이는 있겠지만 따뜻한 바람이 나오는 이유는 냉매가 기체에서 액체로 바뀌는 과정에서 방출한 열이 주변 공기를 데워서 나오는 것입니다.