화공생명공학을 전공
화학공학
Q. 석유의 정제과정에 따라 가스, 휘발유, 등유 등 나눠지는것으로 알고 있는데 어떤 과정을 통해 각각 나뉘지나요?
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.석유를 분리하는 가장 기본방법은 끓는점 차이를 이용하는 것입니다. 각 물질마다 기화되는 온도차이가 있어서 특정온도에서 일정시간 온도를 유지하여 각 물질이 분리되도록하고, 기화되지 못하는 나머지가 아스팔트로 분리됩니다.
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Q. 화학의 기본 원리와 이를 현실 세계에서 어떻게 활용할 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.가장 대표적으로 쓰이고 있는 기술을 예로 들자면 비료가 있겠습니다. 농업에서 쓰이는 비료는 수소와 질소를 고온고압에서 반응시켜서 만드는데, 이때 만들어지는것이 암모니아(NH3) 입니다. 암모니아 합성이 개발된 이후로 농작물 생산량이 크게 증가하여 인류는 식량 부족에섲벗어날 수 있었습니다.산화 환원에서 흔히 쓰이는 일상에서의 예시는 주유소 저장탱크, 금속유물 복원이 있겠습니다. 주유소 저장탱크는 땅속에 묻혀있다보니 땅속 미생물에 의해 산화되는데 이때 탱크보다 더 산화가 잘되는 금속을 붙이거나, 막코팅을 통해 탱크부식을 막습니다. 금속유물 복원은 산화된 금속을 환원시켜 본래의 모습을 만드는 것입니다
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Q. 알코올 램프에 외용 에탄올 소독제 써도 될까요?
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.손소독제를 알코올램프 연료로 사용하는것은 큰 문제는 없을것이라 봅니다. 불을 붙이더라도 건강상에 위험한 내용물은 나오지 않으므로 걱정안하셔도 될것 같습니다
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Q. 석유로부터 추출되는 것에는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.석유에 있는 등유,경유 등의 성분을 분리시키는 방법은 끓는점 차이를 이용한 분리방법이 있습니다. 끓는점이 낮은 물질부터 기화되어 나오게 되며, 분류되는 물질은 등유,경유, 나프타 등이 있습니다
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Q. 항공유와 자동차 기름의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.항공유는 크게 등유 성분인 제트연료와 휘발유 성분인 항공 가솔린으로 나뉩니다. 보통 제트 연료를 많이 사용하는데 이는 제품마다 조금씩 성분이 다릅니다. 자동차 기름과 다른 차이점은 항공기가 하늘에서 날다보니, 저온에서 품질이 유지되어야 한다는 것과 항공기가 고장이 나면 안되므로 상대적으로 더 고품질의 연료라는 차이가 있겠습니다.
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Q. 플라스틱에도 다양한 종류가 있는데 어떠한 기준으로 다양한 플라스틱이 성능이 달라지는 지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.플라스틱을 일종의 같은 구조단위가 반복적으로 이어져 있는 형태라고 생각하시면 편합니다. 이러한 단위 구조체가 무엇이느냐에 따라 성질이 달라지게 되는데, 성능은 우리가 흔히 쓰는 제품부터 우주산업에 쓰이기까지 정말 다양하게 사용되고 있습니다.
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Q. 살충제가 소수성을 띠는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.살충제가 전부 소수성을 띠는 것은 아닙니다. 소수성을 띠는 것은 보통 물질의 화학적인 작용기( -OH(하이드록실), -COOH(카복실) 또는 -NH2(아민) 와 같은 극성작용기)가 적을수록 소수성이 강해지고, 분자의 크기가 크고 복잡할수록 소수성이 커지게 됩니다(머릿속으로 생각했을 때, 작은 분자들은 물이 둘러싸기 좋지만 크고 복잡한 분자들은 물이 잘 감싸지 못함)예를 들어, Glyphosate(글리포세이트)라는 제초제로 많이 쓰이는 물질은 -NH2, -COOH 등 극성작용기를 가지고 있어서 상대적으로 친수성을 띠게 됩니다.
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Q. 전기차 배터리에서 말하는 셀, 팩, 모듈은 무엇인가요?
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.배터리 셀은 우리가 기본적으로 탑재하는 배터리를 구성하는 기본 크기라고 생각하시면 됩니다. 이러한 배터리 셀을 더 안전하게, 더 효율적으로 만들기위해 배터리 셀을 여러개 묶어서 모듈로 만들고, 모듈을 묶어서 팩을 만듭니다.
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Q. 플라스틱을 만드려면 어떤 공정을 거치나요?
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.플라스틱은 간단히 설명하면 반복되는 구조물을 연달아 이어 붙여서 만든 구조체라고 생각하시면 됩니다. 이러한 구조체의 기본 단위가 되는 것을 단량체(monomer)라고 하는데, 석유 속에는 단량체가 될 수 있는 물질들이 서로 화학적으로 붙어서 존재합니다. 석유에서 이러한 단량체를 뽑아내기 위해서 '크래킹'이라는 과정을 거치는데, 이 과정을 통해 서로 붙어있는 물질들을 우리가 원하는 단위구조체로 분리시킬 수 있습니다.
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Q. 석유 정제 과정에서 크래킹은 무엇을 의미하는것인가요???
안녕하세요. 이정수 전문가입니다.크래킹이라는 것은 C-C (탄소간 결합)을 깨는 과정으로, 이러한 공정을 통해 우리가 쓸 수 있는 경유, 등유 등이 만들어지게 됩니다. 크래킹 종류로는 촉매를 이용한 촉매크래킹, 고온스팀을 이용한 스팀크래킹이 있습니다. 두 방식은 단점이라기보다는 어떠한 온도에서, 어떠한 물질을 크래킹하느냐에 따라 만들어지는 결과물이 다르게 나옵니다. 크래킹을 통한 방식으로는 부산물이나 오염물질이 나오는데, 이를 없애기 위해 유독가스는 불에 태워 없애고, 나머지 찌꺼기는 우리가 아는 아스팔트에 이용하고 있습니다.