안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
화학
Q. 화재 시 백화현상이라는게 있는데 이 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.화재 발생 시 백화현상(白化現象)은 불꽃이나 가스 등에서 방출되는 열에 의해 표면이나 물체가 흰색으로 변하는 현상을 말합니다. 이는 화재 시 산화효소가 활성화되면서 물질 내부의 결합이 파괴되고, 불꽃이나 가스에서 방출되는 열에 의해 분해되어 새로운 화합물이 생성되기 때문입니다.그러나, 불에 그을리거나 하면 검은색이 되어야 한다는 이야기는 일반적으로 오해입니다. 사실 불이나 열에 노출되면서 물질이 타면 타면서 분해되고 불꽃이나 열에 의해 불완전 연소가 일어나면서 검은색 연기가 발생하는 것이 일반적입니다. 그러나 일부 물질은 불꽃이나 열에 노출될 때, 백화현상이 일어나기도 합니다.백화현상은 대개 금속 또는 금속화합물에서 나타나며, 이들은 불꽃이나 열에 노출될 때 자체적으로 산화되어 백색 산화물을 생성하기 때문입니다. 이 백색 산화물이 물체 표면에 코팅되면 표면이 희게 된 것처럼 보이게 됩니다.따라서 백화현상은 물질의 종류와 불꽃이나 열에 노출되는 조건에 따라서 일어나거나 일어나지 않을 수 있습니다.
전기·전자
Q. 갈바닉 부식이 무엇인지 알려주세요.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.갈바닉 부식은 서로 다른 두 금속이나 합금을 접촉시켰을 때, 전해질을 통해 일어나는 부식 현상입니다. 이러한 부식은 보통 두 금속 사이에서 전기적인 작용이 일어나는 것으로, 하나의 금속이 부식되고 다른 하나는 그대로 남게 됩니다.갈바닉 부식은 일상 생활에서도 다양한 곳에서 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 자동차에서 사용되는 배터리에서 발생하는 부식, 전선에서 나타나는 부식, 알루미늄 호일과 금속 그릇이 함께 사용될 때 발생하는 부식 등이 있습니다. 또한, 석영 시계의 금속 부분이 부식되는 것도 갈바닉 부식의 한 예입니다. 이러한 부식 현상은 금속 부품이 손상되고 고장을 유발할 수 있으므로, 적극적인 방지와 관리가 필요합니다.
화학
Q. 현재 유통되고 있는 10원짜리 동전의 성분을 보면...
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.10원짜리 동전은 알루미늄 합금으로 만들어지고, 외부에는 구리도금이 되어 있습니다. 이러한 동전의 제작 과정은 크게 두 가지 방법이 있습니다.첫 번째 방법은 주조 방식입니다. 먼저 알루미늄 합금을 주조하여 동전의 형상을 만들고, 이후 구리도금 공정을 거칩니다. 주조 방식에서는 알루미늄 합금을 용융 상태에서 주조하므로, 동전의 형상을 자유롭게 만들 수 있으며, 동전 표면의 질감 등도 다양하게 만들 수 있습니다.두 번째 방법은 전기도금 방식입니다. 이 방식에서는 알루미늄 합금 동전의 표면에 구리도금을 하기 위해 전해질로 구리 이온을 포함한 용액을 사용합니다. 알루미늄 합금 동전을 전해질에 담고, 전기를 가하여 구리 이온을 동전 표면에 적층시키는 방식입니다. 이 방식에서는 동전의 형상은 이미 결정되어 있으므로, 형상 조절이 불가능합니다. 그러나 전기도금 방식은 주조 방식에 비해 생산성이 높으며, 동전의 표면에도 균일하게 도금이 가능합니다.구리도금의 경우, 전기적으로 동전 표면에 구리를 적층시키므로, 동전의 외부에는 구리 층이 형성됩니다. 구리도금은 동전의 외관을 보호하고, 녹슬음 등의 산화 방지에도 효과가 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 얼음행성 천왕성에 냄새가 진동한다는 것이 사실인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.천왕성은 태양으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 태양에서 온 열이나 광선을 받지 않아 대기가 매우 차가워서 대기 성분이 액체나 고체 상태로 존재합니다. 따라서 대기 구성 성분에 의해 냄새가 진동하는 것은 불가능합니다.하지만 천왕성의 대기에는 수소, 헬륨, 메탄 등의 가스가 많이 포함되어 있습니다. 이 중에서 메탄 가스는 천왕성의 대기에서 약 2% 정도를 차지하고 있습니다. 천왕성에서는 매우 낮은 온도로 메탄이 고체 상태로 존재할 수 있습니다. 이 메탄 고체가 햇빛에 노출되면 파괴되어 분해되며, 이 때 방출되는 가스가 천왕성 대기에서 빛을 산란시키는 역할을 합니다. 따라서 천왕성은 푸른 빛을 띄는데, 이러한 현상을 '천왕성 빛 바람'이라고 합니다. 하지만 이러한 현상은 냄새와는 관련이 없습니다.
화학
Q. 나무한테서 나오는 종이의 양이궁금합니다
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.나무에서 생산 가능한 종이의 양은 나무의 크기, 종류, 두께 등에 따라 다를 수 있습니다. 또한 종이 생산 과정에서의 낭비량, 생산 방법 등도 영향을 미치므로 정확한 숫자를 말씀드리기는 어렵습니다.일반적으로 한 그루의 나무에서 생산 가능한 종이 양은 대략 12톤 정도라고 합니다. 이는 약 10,00020,000 장의 종이를 생산할 수 있는 양에 해당합니다. 하지만 이는 일반적인 나무를 기준으로 한 것이며, 종류나 크기 등에 따라 매우 큰 차이가 있을 수 있습니다.나무가 줄여주는 이산화탄소의 양은 나무의 크기와 생육기간 등에 따라 다릅니다. 일반적으로 나무 한 그루가 1년 동안 대략 13kg의 이산화탄소를 흡수한다고 합니다. 따라서 30년 정도된 나무 한 그루는 대략 390kg 정도의 이산화탄소를 흡수할 수 있다고 예상됩니다.