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화학공학과

  • Part 2. 바닷물 어떻게 마실 수 있는 물로 만들까? 유료 바닷물을 그냥 마시면 안 되는 이유! 바닷물을 그냥 마시면 안 되는 이유는 바로 ‘삼투현상’ 때문이에요. 바닷물에는 흔히 소금이라고 부르는 염화나트륨을 비롯해 여러 ‘염류’들이 포함돼 있어요. 이렇게 바닷물에 녹아 있는 염류들을 모두 합쳐 ‘염분’이라고 불러요. 전세계 바닷물의 평균 염분 농도는 3.5%랍니다. 반면 우리 몸은 염분의 농도를 0.9%로 항상 일정하게 유지하고 있어요. 그래서 바닷물을 마시면 염분을 몸 밖으로 내보내기 위해 마신 양보다 더 많은 양의 물을 소변으로 배출한답니다. 바닷물을 마셔도 목이 계속 마를 수밖에 없지요. 심하면 몸에서 물이 많이 빠지는 탈수 현상이 일어나 위험해질 수 있어요. 염분을 없애려면? 끓이거나 걸러내라! 바닷물에서 염분을 없애는 가장 간단한 방법은 바닷물을 끓여서 증발시키는 거...
  • Part 3. 마실물 만드는 별별 방법! 유료 염생 식물인 맹그로브를 따라해 볼까? 보통 식물들은 염분이 많은 땅에서는 살지 못해요. 그런데 맹그로브는 바닷물에서도 살 수 있어요. 그건 뿌리 덕분이랍니다. 뿌리가 염분을 들어오지 못하게 막고, 물만 흡수하는 거예요. 이상준 포스텍 기계공학부 교수팀은 맹그로브 뿌리의 원리를 이용해 바닷물을 담수로 바꾸는 새로운 방법을 개발했어요. 연구팀은 페트병과 같은 소재의 막에 양전하를 띠는 물질과 음전하를 띠는 물질을 여러 층으로 쌓았어요. 염분이 들어오지 못하게 화학적으로 처리한 거예요. 여기에 바닷물을 통과시켜 보니 97%의 염분이 걸러졌어요. 맹그로브의 뿌리는 음전하(-)를 띠고 있어서 염화 이온(Cl-)은 밀어내고 나트륨 이온(Na+)은 끌어당겨 표면에 달라붙게 만든다. 그래서 염분은 뿌리 안쪽으로 들어오지 못하고 물만 흡수된다. 90% 이상의 염분이 뿌리에서...
  • [쇼킹 사이언스] 바다 속에서 별이 반짝반짝~! 야광바다 유료 대만 사진작가 윌 호는 몰디브로 신혼여행을 갔다가 엄청난 광경을 보게 돼요. 바닷물에 반짝이는 별들이 쏟아져 있었던 거예요! 아름다운 광경을 놓칠 수 없었던 윌 호는 그 풍경을 사진으로 담았죠. 그런데 왜 유독 이곳의 바닷물은 반짝이는 걸까요? 정말 별이 쏟아지기라도 한 걸까요? 몰디브 바드후 섬이나 푸에르토리코의 모스키토베이, 자메이카의 몬테고베이 등에는 밤에 푸른 빛을 내는 바닷물이 있어요. 특히 밀려오는 파도의 끝부분은 바닷물 속에 별이라도 있는 것처럼 반짝이지요. 물 속에서 반짝이는 건 사실 별이 아니라 플랑크톤이에요. 플랑크톤 중에서도 ‘링굴로디니움 폴리드럼(Lingulodinium polyedrum)’을 포함한 *쌍편모조류지요. 쌍편모조류 중 18종은 물리적인 충격을 받으면 푸른색 빛을 내거든요. 파도가 치거나 배가 지나가며 물결이 일 때, ...
  • 태양의 에너지를 지상에서 꽃피우다PART2. 핵융합의 원리 핵융합 춘추전국시대핵융합은 태양에서 에너지가 만들어지는 원리다. 수소 동위원소를 이용하면 인공적으로 핵융합 에너지를 만들 수 있다. 중수소와 삼중수소를 융합시키면 중성자와 헬륨이 만들어지고, 줄어든 질량만큼 막대한 양의 에너지가 나온다. 레이저 핵융합(관성가둠 핵융함)은 레이저로 초고압의 상태를 만들어 핵을 융합시킨다. 자기가둠 핵융합은 두 가지 대표적인 방식이 있다. 자성으로 플라스마를 가둬 핵융합을 일으킨다. 세상에서 가장 유명한 물리공식인 ‘E=mc2’은 아인슈타인이 1905년 ‘질량-에너지 등가원리’를 다룬 논문에서 처음 등장한다. 이 공식은 원자핵 반응에서 나타나는 질량결손(줄어듦)이 에너지로 바뀔 수 있음을 암시했다. 하지만 정작 아인슈타인 본인은 이 사실을 깨닫지 못했다. 이를 처음 제대로 알아챘던 사람은 이탈...