안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
전기·전자
Q. 분자 과학에서 에너지 전달의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.분자 간 전하전달 및 전기전자전달은 분자 내 전자의 운동에 의해 일어납니다.분자 간 전하전달은 하나의 분자에서 전하가 이동하여 다른 분자에 전달되는 과정입니다. 전하전달은 전하를 가진 분자 간에 일어날 수 있으며, 전하가 이동할 때 분자 내 전자의 운동이 일어납니다. 전하전달은 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 전하전달은 라이브 세포 내에서 정보 전달과 신호 전달에 관여하며, 또한 태양광 전지와 같은 에너지 저장 기술에서도 사용됩니다.
화학
Q. 분자 과학에서의 반응성 차이는 어떻게 발생할까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.동일한 분자에서도 반응성 차이가 발생하는 이유는 여러 가지가 있습니다. 화학 구조가 다른 동위 원소나 이성질체는 반응성이 다를 수 있고 (예를 들어, 키메네(Kimemene)와 사이클로헥세인(Cyclohexene)은 둘 다 분자식이 C6H10이지만, 서로 다른 화학 구조를 가지므로 반응성이 다름)또한 분자의 환경이나 용매에 따라 반응성이 달라질 수 있습니다. 용매의 유형, 온도, 압력 등이 반응 속도와 균형을 제어하는데 영향을 미칩니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양의 온도 측정은 어떻게 하나요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.먼저 태양의 온도를 직접 측정하는 건 불가능하답니다. 태양의 온도는 매우 높기 때문에, 지구상에서 사용하는 대부분의 장비는 고온에 견딜 수 없기 때문이죠하지만, 천문학자들은 태양의 온도를 간접적으로 추정하는 다양한 방법을 사용합니다. 태양의 스펙트럼 분석을 통해 태양의 표면 온도를 추정할 수 있습니다. 또한 태양의 빛이 얼마나 밝은지를 측정하거나, 태양 표면의 일부분이 얼마나 밝은지를 측정하여 태양의 온도를 추정하기도 합니다.
화학공학
Q. 분자 과학에서의 화학 반응 역학은 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.먼저 화학 반응 역학에는 다양한 분석 방법이 있는데요1. 분자 동역학학(simulation): 분자 동역학학은 분자 간 상호작용과 화학 반응 속도를 연구하는 데에 널리 사용되는 방법입니다. 이 방법은 분자의 운동을 컴퓨터 모사를 통해 시뮬레이션함으로써 분자 간 상호작용과 반응속도를 예측합니다.2. 자유 에너지 표면 분석(FES, Free energy surface): FES는 분자간 상호작용의 자유 에너지 변화를 시각화한 3차원 그래프입니다. 이 방법은 반응 경로를 추적함으로써 중간체 생성과 반응 속도를 이해하는 데에 사용됩니다.3. 초고속 역학 실험(Ultrafast spectroscopy): 초고속 역학 실험은 광학적으로 화학 반응 속도를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 분자 간 상호작용과 반응 속도를 빠르게 측정할 수 있어, 화학 반응속도와 중간체 생성에 대한 정보를 얻는 데에 유용합니다.4. 전자 스핀 공명(Electron spin resonance): 전자 스핀 공명은 분자 내 전자의 스핀 상태를 분석하는 방법입니다. 이 방법은 분자 간 상호작용과 반응 속도, 중간체 생성 등을 연구하는 데에 사용됩니다.이 외에도 다양한 분석법이 존재하고 연구가 이루어 지고 있답니다.
화학공학
Q. 분자 과학에서 루이스 산 및 루이스 염기란 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.먼저 루이스 산은 전자쌍을 받아들일 수 있는 화학물질을 말하며, 루이스 염기는 전자쌍을 기부할 수 있는 화학물질입니다.산염기 간의 반응에 대한 과정을 말씀드리겠습니다.루이스 산과 염기 간의 반응은 먼저 루이스 산은 루이스 염기에 전자쌍을 요청을 한 뒤에, 루이스 염기에서 전자쌍을 기부하여 루이스 산과 결합합니다. 이 과정으로 새로운 결합이 형성되며, 루이스 산과 루이스 염기는 전하를 중립화하게 됩니다.