자유시간

비누나 세제를 사용하면 얼룩이 잘 떨어지는데 그 비밀은 계면활성제라는 물질에 있습니다.

계면활성제란?

계면활성제는 물질의 경계에 작용하여 그 성질을 변화시키는 물질로 비누나 세제가 더러움을 제거하기 위한 주성분입니다. 비누나 주방용 합성세제, 세탁용 합성세제, 바디샴푸, 샴푸 등 모든 세제에 포함되어 있습니다. 그 화학구조에는 친수기(물에 친화적 부분)와 친유기(기름에 친화적 부분)가 있어, 그 구조에 의해 기름때 등을 제거할 수 있습니다.

계면활성제의 구조
What Are Surfactants
https://images.app.goo.gl/rd6pAEeaP2KW6Luz8

얼룩이 떨어지는 원리

마른 물건의 표면에 물을 떨어트리면 물이 둥근 입자(물방울)가 되는 것을 볼 수 있습니다. 물의 입자가 둥글게 되는 것은 물분자가 서로를 끌어당기는 '표면장력'이라는 힘이 작용하고 있기 때문입니다. 계면활성제가 작용하면 이 표면장력이 약해져 물이 물건에 침투하기 쉬워집니다.

식사를 한 후의 식기 및 땀 등이 묻은 옷은 세척만으로는 좀처럼 깨끗하게 되지 않습니다. 이러한 오염의 주요 원인은 기름에 의한 것입니다. 물과 기름은 일반적으로 분리되어 버립니다만, 계면활성제가 작용하면 양자가 섞일 수 있게 되어 깨끗이 씻어내릴 수 있습니다. 계면활성제가 기름때에 붙어 이를 감싸고 입자 형태로 물로 운반합니다. 이러한 작용이 종합적으로 작용하여 신체나 식기, 세탁물의 오염물질을 제거할 수 있습니다.

비누에 대해서

비누는 지방에 수산화나트륨 등의 알칼리를 혼합하여 가수분해한 것으로, 이 반응을 비누화라고 합니다. 이 과정에서 생긴 지방산염이라는 물질이 계면활성제입니다. 가정에서 나오는 폐유 및 수산화나트륨과 물을 혼합하고 있으므로 재활용과 환경보전의 일환으로 가정에서도 만들 수 있지만 신중한 취급이 필요한 수산화나트륨을 사용하기 때문에 주의가 필요합니다. (※ 수산화나트륨은 독극물로 지정되어 있습니다.)

 
출처 참조 번역
石けんと洗剤の科学
https://www.city.saitama.jp/sciencenavi/kurashi/004/p039256.html#:~:text=%E6%B0%B4%E3%81%AE%E7%B2%92%E3%81%8C%E4%B8%B8%E3%81%8F,%E3%81%AF%E6%B2%B9%E3%81%AB%E3%82%88%E3%82%8B%E3%82%82%E3%81%AE%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82

물질의 3가지 상태 이외에도 물질의 온도가 점점 올라가면 나타나는 또 하나의 상태가 존재합니다. 그것이 '플라즈마'라는 물질의 제4의 상태입니다.

물질은 어떤 원자가 결합된 '분자'로 되어 있습니다. 분자끼리의 결합이 강한 순서대로 나열하면...

① 고체 : 분자들이 단단히 결합되어 모양이 변하지 않는 상태
② 액체 : 분자들이 결합되어 있지만, 모양이 변하는 상태
③ 기체 : 분자끼리의 결합이 느슨해 모양과 밀도가 변화하는 상태
④ 플라즈마 : 기체 분자에서 전자가 튀어나와 자유롭게 움직이는 상태 (이온화된 기체)

플라즈마의 종류

몇 가지 종류로 나눌 수 있습니다.

예를 들어 어느 단위의 공간에 포함된 분자 중 어느 정도의 분자가 이온화되어 있는지를 나타내는 '전리도'에서는 대부분의 분자가 기체 상태로 약간의 분자만 이온화되어 있는 '약이온화 플라즈마'와 모든 분자가 이온화된 '완전이온화 플라즈마'로 나눌 수 있습니다.

또한 존재하는 환경의 '압력'으로도 분류할 수 있습니다.

1기압 정도의 평범한 환경에서 발생시킨 '대기압 플라즈마'와 우주에 가까운 환경에서 발생시킨 '진공 플라즈마'가 있습니다.

자연계의 플라즈마

플라즈마는 사실 우리에게 익숙한 것입니다.

'번개'는 전기를 띤 구름과 대지 사이에서 일어나는 방전 현상으로 200만 ~ 10억 볼트의 전압에서 전자가 발사되고 그 에너지에 의해 방전 경로에 있는 대기가 이온화 플라즈마 상태가 됩니다.

'태양'은 핵융합에 의해 엄청난 에너지가 만들어져 매우 고온이기 때문에 전체가 플라즈마 상태입니다. 또한 태양으로부터 방사된 '태양풍'도 플라즈마입니다. 태양풍이 지구의 자력선을 따라 대기에 쏟아지는 것에 의해 생기는 '오로라'는 플라즈마 에너지에 의해 대기 중의 산소와 질소가 발광하는 현상을 말합니다.

또한 우리 주변에 인공적으로 발생시킨 플라즈마를 적극적으로 이용한 것이 많이 있습니다.

예를 들어 촛불 등의 '불꽃'은 물질이 점화에 의해 온도가 높아지기 때문에 불타고 있는 물질 자체가 이온화되어 플라즈마 상태가 됩니다.

'형광등'은 방전에 의해 형광등 속의 수은을 플라즈마 상태로 만들어 거기서 발생하는 자외선으로 발광시키는 구조를 이용하고 있습니다. 그 외 TV와 살균 공기청정기 등 다양한 곳에서 활용되고 있습니다.

플라즈마가 발생하는 조건

플라즈마는 압력과 온도에 의해 발생의 용이성이 달라집니다. 예를 들어 어느 밀폐된 공간에서 발생하는 경우를 생각합니다.

어느 공간의 대기압을 1기압 정도로 유지하고 안에 놓아둔 두 전극 사이에 전압을 인가한 후 온도를 올리면 플라즈마를 발생시킬 수 있습니다. 물질의 온도가 높아지는 경우가 발생 조건입니다. 온도가 올라가면 주어지는 에너지에 따라 원자가 활성화하여 전자가 튀어나오기 쉬워집니다. 즉 이온화되는 경향이 있습니다.

그런 공간의 기체를 자꾸 뽑아내어 진공 상태로 만들었다고 가정합시다. 위의 예처럼 2개의 전극 사이에 전압을 걸면 즉시 플라즈마가 발생합니다. 원자와 전자의 밀도를 낮게 하는 것도 발생시키는 조건이 되는 것입니다.

이 때문에 진공의 우주는 물질의 99%가 플라즈마 상태에 있다고 추정되고 있습니다.

이외에도 레이저를 쏘아 국소적으로 온도를 올리거나 전자레인지처럼 물질에 마이크로파를 조사하여 원자를 활성화시켜 온도를 올리는 과정에서도 발생합니다.

출처 참조 번역
5分でわかるプラズマ！仕組みや種類、発生条件などをわかりやすく解説！
https://honcierge.jp/articles/shelf_story/6166

직장이나 일상생활에서 발생하는 여러 작업을 처리하는 방법에는 여러가지가 있습니다. 작업을 '중요하고 긴급하다', '중요하지만 긴급하지 않다', '중요하지 않지만 긴급하다', '중요하지도 긴급하지도 않다'는 4가지로 나누는 방법이 '아이젠하워 매트릭스'입니다.

The Eisenhower Matrix : Introduction & 3-Minute Video Tutorial
https://www.eisenhower.me/eisenhower-matrix/

'아이젠하워 매트릭스'라는 명칭은 미국의 제34대 대통령이었던 드와이트 D 아이젠하워가 "내가 안고있는 문제는 긴급과 중요라는 2종류가 있다. 긴급한 것이 중요한 것은 아니고, 중요한 것이 결코 긴급한 것은 아니다"라는 연설을 했다는 것에서 유래합니다. 이 연설은 1954년 노스웨스턴대학에서 개최된 세계교회협의회 제2차 총회에서 이루어진 것으로, 해당 발언은 노스웨스턴대학의 학장이었던 J 로스코 밀러 박사의 말을 인용하는 형태로 기술되어 있습니다.

'아이젠하워 매트릭스'를 표시하면 이런 느낌. 각각의 매트릭스에 배분된 작업을 왼쪽 → 오른쪽 → 왼쪽 → 오른쪽 아래의 순서대로 처리하고 있습니다.

◆ 긴급과 중요의 차이

긴급 작업은 즉각적인 대응이 필요하다는 것을 의미합니다. 이것들은 '지금'해야 할 일. 긴급 작업은 무엇보다 우선하여 처리되어야 합니다.

한편 '중요'는 장기적으로 달성하는 것이 좋은 목표 · 사명 등을 의미합니다. 일반적으로 '중요' 작업은 천천히 시간을 들여 해내는 것으로 달성하면 새로운 가능성이 발생하기도 합니다.

◆ 실제로 어떻게 배분할 것인가

1 : 중요하고 긴급하다

여기에는 즉시 처리하여야 되는 것을 분류합니다. 예를 들어 반드시 지켜야 하는 마감 직전의 작업이나 중요한 메일, 우는 아기를 달래거나 화장실 막힘을 처리하는 작업 등을 들 수 있습니다. 이러한 문제는 항상 발생하고 항상 대처할 필요가 있기 때문에 조금이라도 부담을 줄이고, 가능한 한 신속하게 대처하는 것이 중요합니다. 아기를 달래는 방법을 사전에 몇 가지 준비해두면 좋고 마감 직전의 작업은 매일 조금씩 해두면 여유를 가질지도 모릅니다.

2 : 중요하지만 긴급하지 않음

장기적으로 대처할 수 있거나 날짜가 정해져 있지 않은 것을 분류합니다. 예를 들어 한 달 후의 회의를 위한 서류 작성과 장기적인 계획의 수행, 개인적인 것이라면 운동, 취미, 자신의 미래를 위한 활동 전반 등이 해당됩니다. 본래는 태스크 소화 시간의 대부분을 이 작업의 소화에 지출해야 하는데, 대부분의 사람이 우선순위가 낮은 긴급 작업을 우선해 버려, 중요하지만 긴급하지 않은 작업은 나중에 하면 된다고 생각하는 경향이 있습니다. 이러한 사태를 방지하기 위해서는 하루 중 일정 시간을 반드시 이 작업에 할당하거나 긴급 작업이 정말 긴급한 것인지 재고하는 작업 등을 수행해야 합니다.

3 : 중요하지 않지만 긴급하다

갑자기 걸려온 전화나 동료로부터 갑자기 요청받은 일 등은 중요성이 낮지만 빨리 처리해야 하기 때문에 이것에 분류됩니다. 긴급하기 때문에 많은 사람은 이 작업을 우선하기 쉽지만, 시간을 빼앗겨 버리고 중요한 작업을 해낼 수 없게 되어버린다면 의미가 없습니다. 여기에 분류되는 작업은 타인에게 할당하거나 또는 세분화하여 그 중에서 정말 중요한 부분을 '중요하고 긴급하다'에 배분하거나 때로는 거절합니다.

4 : 중요하지도 긴급하지도 않다

하지 않아도 큰 문제가 없는 작업을 분류합니다. 소요되는 시간은 가능한 줄이도록 노력해야 합니다.

최근에는 물고기를 통째로 사오거나 대량으로 구매하지 않습니다. 핵가족, 일인 가정이 늘어난 영향이 큽니다.

식초는 매우 다양한 분야에서 냄새를 없애줍니다. 고기의 내장의 악취 제거는 식초를 넣은 물에 데치면 확실히 사라집니다.

생선 비린내의 원인물질은 트리메틸아민입니다. 이것이 분해되어 메틸아민이라는 물고기의 비린내를 유발합니다.

■ 부패 냄새의 발생 원리

트리메틸아민 >> 메틸아민

■ 식초에 의한 냄새의 변화

트리메틸아민 + 초산 >> 아세트산 트리메틸 암모늄

여기에 초산을 더하고 중화하여 염(산과 알칼리의 중화에 의해 생성되는 것, 식탁의 소금과는 다르다)이 만들어 집니다. 소금은 증발하지 않기 때문에 냄새만 없어집니다. 식초가 냄새의 원인물질과 반응하여 냄새가 나지 않는 다른 물질로 변화하는 것입니다. 그래서 산미도 없어집니다. 그것과 냄새의 근원은 물고기의 피부 아래와 피부와 몸 사이에 있는 지방 부분에 많습니다.

1993년 x86 아키텍처 CPU의 Pentium 브랜드를 구축한 Intel은 Pentium II의 염가판으로 발표한 저가형 엔트리 브랜드가 'Celeron'입니다. 그런 Celeron의 배경에 있는 Intel의 기술전략 '파괴적 혁신'에 대해 비영리 싱크탱크 '이노 사이트'의 연구원인 제임스 올워스 씨가 설명합니다.

Intel 's Disruption is Now Complete | by James Allworth | Nov 2020 | Medium
https://jamesallworth.medium.com/intels-disruption-is-now-complete-d4fa771f0f2c

'파괴적 혁신'은 하버드 경영대학원의 클레이튼 크리스텐슨 교수가 제창한 이론입니다. 기술은 본래 주류 시장의 주요 고객이 평가하는 성능 지표에 따라 진화합니다. 한편 '파괴적 혁신'은 기존의 기술보다 성능은 낮지만 새로운 가치 기준으로는 특징을 가진 '파괴성 기술'을 진화시켜, 틈새에서 새로운 시장을 개척해 나가는 것을 의미합니다.

Intel의 3번째 직원이며 전 회장 겸 CEO였던 앤드루 그로브 씨는 '파괴적 혁신'을 제창한 크리스텐슨 교수의 저서 '혁신의 딜레마'를 지난 10년 동안 읽은 가장 중요한 같은 책이라고 평가했습니다.

또한 그로브 씨는 저서를 읽었을 뿐만 아니라 크리스텐슨 교수의 이론을 Intel의 경영전략에 포함시켰습니다. 당시부터 Intel은 AMD와 경쟁관계에 있었으며 데스크톱 PC용 CPU 시장에서 격전을 벌이고 있었지만, 그로브 씨는 자신의 Pentium 브랜드의 점유율을 잠식할 것을 각오로 저가형의 이익률 낮은 Celeron 시리즈의 출시를 결정했습니다.

Celeron은 Pentium II에 비해 성능이 떨어지므로 처음에는 매출이 그다지 좋지 않았지만, L2캐시를 탑재하는 등의 개량을 한 2세대 Celeron이 경우에 따라서는 Pentium II 이상의 성능을 보여주는 것으로 판명나 히트를 칩니다. Celeron의 발매에 의해 확실하게 Pentium의 점유율이 잠식되어 버렸지만 최종적으로 Intel은 시장점유율의 35%를 획득할 수 있었다고 합니다.

동시에 1991년부터 전개하고 있는 'Intel Inside'라는 캐치프레이즈도 침투하여 2000년 전후 Intel은 Microsoft와 함께 데스크톱 PC의 대명사적인 기업으로 데스크톱 PC용 CPU 시장의 패권을 잡았습니다.

그리고 1987년부터 Intel의 경영에 종사하고 있던 그로브 씨는 1998년에 CEO에서 물러나 2005년 회장직을 은퇴. 같은 해에 Intel의 CEO로 취임한 인물이 폴 오텔리니 씨였습니다. 오텔리니 씨는 당시 Mac의 새로운 전개를 모색하던 Apple과 제휴해 취임 후 서서히 'Intel 기반 Mac'을 실현했습니다.

2006년에 개최된 Apple의 기조연설에서 Intel 기반 iMac이 처음 발표된 때 Intel의 작업복을 입은 오텔리니가 반도체 실리콘을 들고 등장했던 당시의 모습을 아래의 영상에서 확인 가능합니다.

First Intel Mac (10 Jan 2006) - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=cp49Tmmtmf8?t=61

올워스 씨는 "완전히 Intel이 승리한 것처럼 보였습니다. 확실히 Apple과 Intel의 거래는 Intel에 있어서 지금까지 실현되지 못했었던 만큼 중요했습니다. 하지만 'Intel이 데스크톱 PC용 CPU 시장을 지배했다'는 의미는 아닙니다. 오히려 'Intel이 다음에 무슨 일이 일어날지 생각하는 기업과의 관계를 구축했다'라는 의미에서 중요했습니다."라고 말합니다.

사실 Intel 기반 iMac을 발표한 1년 후에 등장한 자사 스마트폰인 iPhone 칩을 Intel이 개발한다는 이야기도 부상하고 있었으며, 실제로 Intel과 Apple의 협의도 있었다는 것.

그러나 Intel의 칩이 탑재된 iPhone은 실현되지 않았습니다. 그 이유에 대해 오텔리니 씨는 CEO 퇴임 1개월 전 진행된 인터뷰에서 "Intel과 Apple의 협의는 iPhone이 도입되기 전이며, 모두 iPhone이 무엇을 하는 물건인지를 몰랐다는 것입니다. 그들이 관심을 가지고 있던 칩 중에는 일정한 가격을 지불하기를 원하는 칩이 있었고, 그 가격은 우리의 예측 비용보다 낮습니다. 나는 알 수 없었다. 그 비용은 수량으로 보충할 수 있는 것이 아니었습니다. 그러나 지금 생각해 보면 그 예측 비용은 잘못 계산되었으며, 수량은 예상의 100배였습니다."라고 말했습니다.

Intel은 당시 이미 PDA나 3G 휴대폰을 위한 ARM 아키텍처 기반의 32비트 프로세서인 XScale을 출시했습니다. 만약 Intel이 XScale에서 더 전력효율이 향상된 제품을 개발하여 iPhone에 탑재하는데 성공했다면 지금과는 다른 미래가 있었을지도 모릅니다.

Apple은 최근까지 Mac에 Intel의 칩을 채용하고 있었지만, 2020년 11월 11일에 자체 개발 SoC 'M1'을 탑재한 최초의 Mac을 발표했습니다.

기술계 뉴스사이트 AnandTech는 Intel Core i9 시리즈와 Apple SoC를 벤치마크 테스트 'SPECint2006'의 계측에 의한 성능 결과를 비교한 다음 그래프를 작성했습니다. 세로축이 성능 값이고 가로축이 칩이 출시될 시기입니다.

그리고 다음이 1995년 크리스텐슨 교수가 발표 한 '파괴적 혁신' 이론으로 나타낸 그래프로 '처음에는 성능적으로 열등한 기술도 그것이 시장점유율을 크게 확대함으로써 기존의 기술보다 훨씬 빠른 속도로 개선되어 간다'는 것입니다. 올워스 씨는 Intel Core i9와 Apple SoC의 비교 그래프와 매우 유사하다고 지적합니다.

올워스 씨는 "Apple이 M1을 발표한 시점이 바로 Intel과 Apple의 선이 교차했을 때입니다. 그리고 ARM 기반의 칩이 Intel에 있어서 마지막 아성인 서버 비즈니스 시장에서 점유율을 확대하는 것도 시간의 문제일 것입니다"라고 예측합니다.

날개를 가진 유인 비행기가 7274km/h라는 속도를 기록한 후 50년이 경과했습니다. 이 기록은 어떻게 수립되었고 왜 반세기 동안 깨지지 않았던 것일까?

반세기 불변의 기록은 음속의 약 7배

2017년 10월 3일(화) 주익의 양력에 의해 비상하는 '비행기'에 의한 세계 속도 기록 7274km/h(마하6.7)의 수립 50주년을 맞이했습니다. 이 기록은 North American X-15 실험기를 조종하는 미국인 테스트 파일럿 윌리엄 J 나이트에 의해 달성된 것입니다.

X-15는 마하5 이상과 같은 하이퍼 소닉(극초음속) 연구프로그램 차원에서 속도 기록에 도전한다는 목적만을 위해 개발된 실험장치이며, 엔진으로 로켓을 탑재했습니다. 기체는 로켓엔진과 연료인 무수암모니아 및 산화제인 액체산소 탱크에 작은 날개와 파일럿을 위한 생존 공간, 착륙 장치로 '썰매'를 설치한 심플한 구조로 빨리 날기 위한 것을 제외한 모든 것을 버린 디자인이었습니다.

X-15는 자력으로 이륙할 수 없기 때문에 B-52 전략폭격기를 개조한 공중발사모선에서 발진하여 약 9톤의 연료와 산화제를 불과 120초에 소진하며 상승 가속했습니다. 그리고 최고 고도와 최고 속도에 이른 후에는 매우 성능이 나쁜 글라이더가 되어 마른 호수에 미끄러지듯 착륙합니다.

우주비행사 인증 조종사

최고 속도 기록 7274km/h는 188번째 비행에서 달성되었고, 이 때의 고도는 약 30km였습니다. 또한 상승 고도 기록도 수립하고 있으며, 1963년에 실시된 91번째 비행에서는 107.8km에 도달. 우주를 미공군에서는 고도 80㎞ 이상으로 정의하고 있기 때문에 X-15를 조종한 조종사 12명 중 8명은 우주비행사로 인정받고 있습니다. 우주에 도달하지 못한 4명 중 한 명이 나중에 달착륙을 완수하는 닐 암스트롱이었습니다.

비행기의 역사는 1903년 라이트 형제에 의해 발명된 이후 끝없는 '빨리' 그리고 '높이' 경쟁의 역사였습니다. 그리고 그 종착점은 의외로 빨리 찾아와 X-15의 속도 기록은 그 후 갱신되지 않았습니다.

속도 기록에 대한 도전은 사람을 흥분시키는 매력을 지니고 있지만, 돈과 노력이 많이 들고 공기의 단열압축에 의해 발생하는 열이 문제가 되고 있으며, 무엇보다 여객기나 전투기 등 실용기의 속도 성능은 고작 마하1 전후에서 정체되어 있어 7000km/h 이상과 같은 속도는 대기권에 돌아오는 우주선 이외에는 전무해 비행기에 의한 속도 기록은 실로 반세기 동안 정체되어 있습니다.

기술적으로는 당시를 능가 ...?

앞으로 X-15를 웃도는 속도의 비행기가 탄생할까? 2017년 9월 도쿄에서 하와이까지 30분이라는 여객기의 컨셉 '스페이스 X'가 발표되었습니다. 평균 시속 1만km/h를 초과하는 야심찬 계획이지만, 이것은 탄도미사일의 탄두부를 객실로 만든 것과 같은 것이라 비행기가 아니어서 만일 실용화되더라도 X-15의 기록은 불변입니다.

드론으로 따지면, 스크램제트 엔진을 탑재한 X-43 '하이퍼X'가 2004년에 마하 9.68(11265km/h)을 달성하고 있으며, 같은 해에 민간 우주선 스페이스십원이 유인비행기이면서 X-15를 웃도는 고도 112km에 도달했습니다.

X-15를 웃도는 속도 성능을 가진 비행기를 개발하는 것은 현시점에서 기술적으로 불가능하지 않을지도 모릅니다. 그러나 그것이 실현될 전망은 지금으로써는 없어 X-15의 위대한 속도 기록은 21세기에도 당분간 왕좌의 자리를 지킬 것입니다.

세계 여러 지역에서 산불이라는 재앙이 일어나고 있습니다. 산불이 발생하면 여러가지 요인에 의해 불이 확산하고 대응이 늦으면 대규모화하는 위험성도 있습니다.

지구온난화와의 관계 및 발생 원인

2019년 호주에서 일어난 크고 장기적인 산불이 세계적으로 주목받았습니다. 호주의 산불은 산이나 숲 등에 광범위하게 발생하는 화재로 산불 및 임야화재라고도 합니다.

산불이 일어나는 원인은 크게 나누면 자연발화와 인위적 요인 두 가지입니다.

자연발화

자연발화는 현재의 기후가 크게 관계하고 있는데, 건조함이 주요 요인입니다.

겨울철 등 건조하기 쉬운시기에는 낙엽 등의 수분이 빼앗겨 건조해집니다. 그 낙엽끼리 마찰을 일으켜 발화하고 주변의 낙엽과 마른 풀로 번져 산불로 발전합니다.

옛날부터 드물게 일어나는 산불 요인이었습니다만, 최근에는 특히 지구온난화와 기후 변화의 영향으로 이상 소우와 가뭄이 잦아져 건조하기 쉬운 상황이 발생하고 있습니다.

인위적 요인

산불의 대부분은 인위적 요인으로 일어나고 있습니다. 주로 모닥불이나 점화, 방화, 담배에 의한 화재가 확인되고 있습니다. 사람의 부주의가 산불의 원인을 만들어내고 있는 것입니다.

일본에서의 산불 건수는 4월이 가장 많았고, 2월부터 5월 사이에 연간 발생 건수가 집중되어 있기 때문에 이 시기가 가장 위험한 것으로 알려져 있습니다.

대규모 산불도 이 시기가 많이 발생하기 때문에 산림에 사는 사람이나 산기슭 등 주변에 사는 사람은 주의가 필요합니다.

산불에는 4종류가 있다

산불의 원인은 어디까지나 화재 원인이 전부입니다. 확산은 다른 요인이며 산불의 종류에 따라 확산 양상이 다릅니다 .

산불의 연소 형태는 4가지로 분류할 수 있습니다.

점화 장소와 연소 대상, 연소 속도는 각기 달라 몇 가지가 동시에 일어남으로써 대규모화와 장기화하는 것으로 알려져 있습니다.

또한 산불의 종류에 따라 소화 후 숲의 상황에 차이가 나타나기 때문에 경우에 따라서는 환경과 생태계가 크게 망가질 수도 있습니다.

산불의 종류는 임지 화재와 나무 화재로 나뉘고, 임야 화재는 '지표화'와 '지중화', 나무 화재는 '수관화'와 '수간화'로 나눌 수 있습니다.

◆ 지표화
지표 화재는 키가 작은 관목류(키가 작고 줄기가 발달하지 않는 목본식물)와 초목류, 숲 바닥의 이끼류, 낙엽 등 주로 지상에 있는 가연성 물질에서 불이 발생합니다.

최고 화재 온도는 1,000℃ 이하로 연소 지속 시간은 몇 분 정도입니다. 그러나 연소 속도는 보통 시속 4 ~ 7km지만, 강풍이 불거나 높은 경사면에서는 확산하기 쉽고 시속 10km 이상이 될 수도 있습니다.

나무에 비해 비표면적이 큰 초목류 등이 건조 상태에서 연소하기 때문에 사바나에서의 화재가 주로 지표화입니다.

연소 시간도 길지 않고 나무가 아니라 주변의 초목류가 불타는 일이 많기 때문에 진화 후 나무의 영향은 그리 크지 않습니다.

◆ 지중화
지중화는 토양 유기물(이탄층과 갈탄층)이 불타며 펼쳐집니다. 번져도 다른 연소 형태와는 달리 지하는 비교적 저온으로 불꽃을 발생시키지 않는 것이 특징입니다.

화염의 최고 온도는 600℃ 이하로 평균 연소 속도도 시속 4 ~ 5km로 매우 느립니다.

지표의 화재를 진화하여도 연소를 계속할 가능성이 높고, 땅속에서 장시간 연소하여 유기토양의 소실이 크며, 저온 연소로 인한 일산화탄소 및 기타 불완전연소물의 배출량이 많은 것으로 알려져 있습니다.

나무는 연소에 의한 영향은 적지만, 성장하는 토양이 유실될 수 있기 때문에 결과적으로 손실이 커질 수 있습니다.

◆ 수관화
수관 화재는 지표화가 발달해 일어나는 연소 형태입니다.

적송과 삼나무, 노송나무 등의 침엽수림에서 발생하는 경우가 많으며, 지엽이 연료 사다리라고 표현될 정도로 적당한 간격으로 줄지어져 있기 때문에 위쪽으로 쉽게 확산하여 수관까지 태워버립니다.

수관 화재는 화재 바람, 화재 선풍을 발생시키기 때문에 소화가 어렵고 나무를 포함한 숲에 막대한 피해를 가져옵니다.

화재 바람은 불의 확산을 야기하기 때문에 단시간에 광범위하게 번집니다.

평균 연소 속도도 보통 때는 시속 2 ~ 4km로 되어 있지만, 화재 선풍이 일어났을 경우에는 시속 40 ~ 50km 이상에 도달하고 화염 최고 온도는 1,000℃를 웃돌아 소화를 어렵게 합니다.

연소 지속 시간은 수십분 정도로, 나무는 몸통이 두꺼운 표피에 덮여있기 때문에 타지 않는 것이 많습니다만, 지엽이 손실되고 고온에 노출되었기 때문에 거의 확실하게 고사합니다.

◆ 수간화
지표 화재의 발달에 의해 일어나는 또 하나의 연소 형태가 수간화입니다. 나무의 몸통 속에서 발생한 화재로 밖으로 확산하는 경우는 거의 없습니다. 나무의 몸통은 두꺼운 표피로 덮여 있기 때문에 매우 드문 연소 형태입니다. 수간 화재가 일어나면 그 나무는 확실하게 고사해 버립니다.

출처 참조 번역
森林火災の4つの種類について解説
https://gooddo.jp/magazine/climate-change/forest_fire/8121/

발화점, 연소점, 인화점의 온도 차이

위험물은 인화점과 발화점에 따라 위험성이 판단될 수 있습니다.

혼동하기 쉬운 인화점과 발화점이지만, 그 차이는 제4류 위험물(인화성 액체)을 배우는데 기초가 되는 부분이므로 잘 기억해둡니다.

온도가 높은 순서로 나열하면 발화점>연소점>인화점이 됩니다.

◆ 인화점
인화점은 가연성 증기가 폭발하는 하한치의 농도에 도달한 액체 온도입니다. 즉, 인화점 폭발과 하한치의 온도는 동일합니다.

또한 불꽃( 점화원 )이 접근했을 때에 점화하여 연소하는 최저의 액체 온도(결국에는 불이 붙는 온도)라고도 합니다.

· 액체 온도가 인화점 이상인 경우
인화점보다 낮은 온도에서 인화성 증기가 발생하고 있습니다만, 연소 범위에 들어갈 정도의 농도가 아니라는 점에 유의하십시오.

· 액체 온도가 인화점 이하의 경우
덧붙여서, 제4류 위험물(인화성 액체)은 그 위험성을 인화점에 따라 정의하고 있습니다. 특히 석유류의 인화점에 따라 제1석유류에서 제4석유류까지 분류되어 있습니다.

◆ 연소점
연소점은 연소가 계속하는 데 필요한 최소한의 액체 온도를 의미합니다. 일반적으로 연소점은 인화점보다 높은 값을 나타냅니다.

◆ 발화점
발화점은 공기 중에서 점화원 없이도 스스로 발화하는 최저 온도입니다. 일반적으로 발화점은 연소점보다 높은 점에 유의합시다.

자연발화

자연발화는 상온의 공기 중에서 자연적으로 발열하여 열이 축적, 발화점에 도달하고 연소를 일으키는 현상입니다. (물론 점화원이 필요 없습니다.)

자연발화의 원인은 산화열이나 분해열, 흡착열, 미생물 등에 의한 발열을 들 수 있습니다.

자연발화의 원인

· 산화열에 의한 발열
예) 건성유, 석탄
· 분해열에 의한 발열
예) 니트로셀룰로오스
· 흡착열에 의한 발열
예) 활성탄
· 미생물에 의한 발열
예) 퇴비, 쓰레기

동식물 유류는 산화열에 의한 발열로 자연발화할 수 있기 때문에 동식물 유류가 묻은 걸레 등을 방치해두면 화재가 발생할 위험이 있습니다.

자동차의 주행 소음은 도로 주변 환경뿐만 아니라 자동차 내부에도 영향을 주고 있습니다. 그런 자동차 내부의 소음을 줄이기 위해 이스라엘을 거점으로 노이즈 캔슬링 기술을 개발하는 Silentium이 '자동차 노이즈 캔슬링 기능'을 개발했습니다. 이 노이즈 캔슬링 기능은 재규어 랜드로버 차량에 세계 최초로 탑재될 예정입니다.

Advanced, broad-band active noise cancellation now available in cars – Silentium
https://www.silentium.com/advanced-broad-band-active-noise-cancellation-now-available-in-cars/

Advanced, broad-band active noise cancellation now available in cars
https://www.autocarpro.in/news-international/israeli-firm-enables-sound-of-silence-with-broadband-active-road-noise-cancellation-77678

Headphone-style noise cancellation reduces road rumble in cars
https://www.imeche.org/news/news-article/headphone-style-noise-cancellation-reduces-road-rumble-in-cars

Silentium이 개발한 노이즈 캔슬링 기능은 기본적으로 하이엔드 노이즈 캔슬링 헤드폰에서 보이는 것과 같은 구조를 채용하고 있습니다. 노이즈 캔슬 기능이 활성화되면, 우선 차량의 샤시에 배치된 최대 6개의 가속도계가 주행 중에 생기는 불필요한 노이즈를 감지하여 차량에 탑재된 제어장치에 신호를 보냅니다.

이어 Silentium이 개발한 소프트웨어가 무시하고자 하는 노이즈 신호를 180도 반전시킨 안티노이즈를 생성합니다. 이것을 차량 내부의 스피커로부터 전송함으로써 탑승자의 귀는 주행시의 소음과 거기에 대응하는 안티노이즈가 동시에 도착하여 2개의 노이즈가 서로를 상쇄하는 구조입니다. 노이즈 캔슬 기능을 선택하면 20Hz ~ 1kHz까지의 넓은 주파수 대역에서 불필요한 잡음의 90%를 제거 가능하다고 Silentium은 설명합니다.

실제로 Silentium이 개발한 노이즈 캔슬링 기능 'Active Acoustics'를 사용하고 있는 모습은 아래의 동영상을 보면 잘 알 수 있습니다.

Silentium Active Acoustics on road noise - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=5x9NEpfRZuc

이번 테스트는 시속 50km로 주행했을 때의 소음에 대해 확인했습니다. 노이즈 캔슬링 기능이 켜진 주행중인 차량에는 잠긴듯한 주행 소리가 울립니다. 소음의 정도는 58~60 dB 정도. 8dB이라고 하면 근소한 차이로 보이지만, 8dB 증가하면 소리가 가지는 에너지량은 6배 이상 증가합니다.

스마트폰으로 노이즈 캔슬링 기능을 해제하니 단숨에 차내에 울리는 주행 소리가 커졌습니다. 소음은 8dB 정도 커지고 66dB 정도.

또다시 노이즈 캔슬링 기능을 선택하니 주행음이 순식간에 감소하는 것을 알 수 있습니다.

Silentium은 노이즈 캔슬링 기능은 탑승자에게 조용하고 세련된 주행 경험을 제공할 수 있으며, 드라이버의 피로를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 자동차에 사용되는 방음, 흡음재 대한 의존도를 줄이고, 차체 중량의 경감에도 이어질 것이라고 주장합니다. Silentium의 자동차부문 책임자인 Anthony Manias 씨는 "Active Acoustics는 자동차가 차내 소음을 저감, 캔슬, 강조하는 방법과 드라이버가 소리를 인식하고 반응하는 방법을 변화시킵니다"라고 말합니다.

주행중의 BGM으로 음악을 틀고 있는 케이스도 아래의 동영상에서 확인 가능합니다.

Silentium Active Acoustics with road noise and music - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=uDzSkaWBD7E

이미 Active Acoustics는 실용 단계로 재규어 랜드로버가 채용을 결정했습니다. 재규어 랜드로버의 개량선진기술전문가인 Iain Suffield 씨는 "우리는 고객을 위한 천국을 만들기 위해 노력하고 있으며, 이 새로운 기술은 차내의 불필요한 노이즈를 제거할 수 있습니다. 주행 경험을 더 조용하게 하고 승객의 행복을 개선하며 인지부하 및 반응시간을 줄이는 데 도움이 됩니다"라고 말합니다.

재규어 랜드로버의 수석의료장교인 Steve Iley 박사는 "노이즈 캔슬링 기술은 교통안전을 높일 뿐만 아니라 고객의 건강과 삶의 질을 향상시킬 수 있습니다. 새로운 생활양식이 출현하고 있는 신종 코로나바이러스 이후의 세계에서는 개인 이동에 대한 고객의 기대가 변화할 것으로 예상됩니다"라고 말하며 차내의 쾌적성이 종래 이상으로 요구되게 될 가능성이 있다고 시사합니다.

온수기를 사용하고 나서 가스 냄새나 탄 냄새 등 이상한 냄새가 나면 신경이 쓰이고 불안감을 유발하기도 합니다.

온수기 가스 냄새의 원인

온수기에서 가스 냄새가 나는 원인은 크게 3가지가 있습니다.

· 온수기의 불완전연소
· 프로판가스의 잔량 부족
· 부품 파손으로 인한 가스 누출

◆ 온수기의 불완전연소
불완전연소가 일어나는 이유는 다양한데, 예를 들면 다음과 같은 것이 있습니다.

· 온수기의 경년열화나 고장
· 온수기 내부에 누수가 일어나고 있다
· 온수기 급기구 앞에 물건을 두고 있다
· 온수기의 주위에 공기의 흐름을 차단하는 벽이나 지붕이 있다
· 조류의 둥지 등이 급기구나 배기구 안에 만들어져 있다

온수기의 불완전연소 확인 방법

온수기 내부에서 불완전연소가 발생하는 경우에는 다음과 같은 증상이 나타납니다.

· 불꽃이 붉은색이나 오렌지색 (블루가 정상)
· 가끔 불꽃이 사라진다
· 검은 연기가 나오고 있다

위와 같은 증상이 나오고 있다면, 온수기의 사용을 중지하고 점검을 실시하는 것을 권장합니다.

◆ 프로판가스의 잔량 부족
프로판가스의 잔량이 부족하면 가스 냄새가 강하게 날 수 있습니다. 원래 가스 자체는 무취지만, 가스 누출이 일어날 때 인간이 곧장 감지하도록 일부러 냄새가 나도록 하고 있습니다.

프로판가스의 잔량이 부족하면 가스통의 바닥에 쌓인 냄새의 원인이 가스와 함께 나오므로 평소보다 가스 냄새가 강해지는 현상이 일어납니다.

가스의 잔량이 걱정되는 경우에는 가스판매점에 연락하여 확인합시다.

◆ 온수기 부품 손상으로 인한 가스 누출
가장 위험한 경우는 '부품 손상으로 인한 가스 누출'입니다. 가스밸브에서 온수기에 뻗어있는 배관이 손상되었을 경우에는 가스밸브를 잠그면 냄새가 나지 않습니다.

가스밸브가 잠겨 있어도 가스 냄새가 나는 경우에는 가스배관이 손상되었을 가능성이 있습니다. 이 경우에는 가스업체에 연락하여 가스배관에 문제가 없는지 점검을 요청합시다.

온수기에서 가스 이외의 냄새가 나는 원인

온수기에서 타는 냄새가 난다
급기구나 환기구가 먼지나 이물질이 막히면 타는 냄새가 날 수 있습니다. 온수기 본체 내부에서 불완전연소를 일으키는 원인이 되기도 합니다. 문제가 일어나지 않도록 정기적으로 온수기 본체 청소를 해두면 안심입니다.

새로 구입한 온수기에서 악취가 난다
온수기 설치시 사용된 산업용 기름이 원인일 가능성이 있습니다. 그러나 초기 불량으로 불완전연소를 일으키고 있을 가능성도 있으므로, 시간이 지나도 이상한 냄새가 나는 경우에는 설치한 업체에 점검을 의뢰해 봅시다.

온수기에서 가스 냄새가 날 경우의 대처법

가스밸브를 잠그고 창문을 연다
환풍기를 사용하지 마십시오. 가스 누출이 일어나고 있을 경우, 환풍기의 스위치를 누르는 것만으로도 정전기가 발생하여 가스가 인화할 가능성이 있습니다.

환풍기뿐만 아니라 전구의 스위치 및 온수기 스위치 등 전자제품 전반의 스위치를 만지지 않도록 합시다.

가스밸브를 닫아도 냄새가 계속 난다면 가스회사에 연락합시다.

가스관에서 가스가 누출하는 경우는 대형 사고로 발전할 가능성이 있어 위험합니다. 우선 가스회사에 연락하고 검사를 받은 후 가스관 주위에 이상이 없다면 '온수기 수리업자'에 연락합시다.

화석연료를 대체하는 재생에너지를 찾는 것에 대해 전세계 기업이 주력하고 있습니다만, 태양광 · 풍력 · 지열 · 조력 · 수력 등은 에너지를 생산하고 산업 수준에서 사용하기 위해서는 많은 과제가 존재합니다. 그런 가운데 새롭게 '철가루를 연소시킴으로써 에너지를 만들어 낸다'는 기술을 네덜란드의 학생팀이 개발. 실제로 양조장에서 '모든 에너지를 철가루에 의한 순환형 에너지 시스템으로 충당'하는 시도가 시작되었습니다.

SOLID - A compact and clean fuel
https://teamsolid.org/

World first: Dutch brewery burns iron as a clean, recyclable fuel
https://newatlas.com/energy/bavarian-brewery-carbon-free-renewable-iron-fuel/

철이 연료로 어떻게 쓰이는지는 다음 영상을 보면 잘 알 수 있습니다.

Iron Powder - the green energy solution - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=rKVj1CwAmmk

화석연료 대신에 바람이나 태양광을 이용한 발전이 이루어지고 있습니다만, 바람과 태양은 항상 사용할 수 있는 것이 아니기 때문에, 산업에 따라서는 연료의 대체가 어려운 곳도 있습니다.

수소와 전력은 에너지를 저장하기 위해 물리적으로 큰 장소가 필요하고 비용도 많이 드는 문제가 있습니다.

그래서 문제를 해결하기 위해 개발된 것이 '철가루로 에너지를 생산한다'는 기술. 철의 분말은 직경이 50㎛ 정도로 많은 공간을 필요로 하지 않습니다. 석유와 가스뿐만 아니라 철의 분말도 점화하는 에너지를 만들어 낼 수 있습니다.

 
그러나 석유와 가스와 달리 연소시 이산화탄소를 배출하지 않습니다. 철가루가 연소할 때 나오는 것은 '녹'뿐.

철가루를 연소한 에너지로 증기를 생산할 수 있고 이 증기를 산업적인 목적으로 사용할 수 있습니다.
전력을 공급하기 위해 증기터빈을 가동하는 것도 가능합니다.

철을 연소하여 생성된 녹은 풍력 발전과 태양광 발전에 의해 다시 철로 되돌릴 수 있습니다.

이처럼, 철의 분말은 산업 수준에서 사용할 수 있는 연료가 될 수 있습니다만, 실현을 위해서는 추가 개발 및 확장이 필요합니다.

철가루를 에너지원으로 이용하기 위해 개발을 진행하고 있는 네덜란드의 Eindhoven 공과대학 학생팀 'SOLID'. SOLID 연구원은 기업과의 제휴를 시도하고 있으며, 2020년 11월에 네덜란드의 맥주 양조장인 Swinkels Family Brewers가 세계 최초로 철에너지 시스템을 산업 규모로 사용하는 기업이 되었다고 발표했습니다. Swinkels Family Brewers는 연간 1500만 잔의 맥주를 생산하는 데 필요한 에너지 전부를 양조장에 설치한 '순환 철연료 시스템'에서 조달하고 있다고 합니다.

수송 중인 순환 철연료 시스템.

작업자가 Swinkels Family Brewers의 에너지 시스템에 철가루를 투입하고 있는 모습.

Swinkels Family Brewers의 CEO인 Peer Swinkels 씨는 "우리의 일은 가업으로, '년 단위'가 아닌 '세대 단위'로 사물을 생각하는 지속가능한 순환형 경제에 투자하기로 결정했습니다. 이 혁신적인 기술을 통해 우리는 양조 과정을 화석연료에 의존하지 않는 것으로 하고 싶다고 생각하고 있습니다. 앞으로도 이 혁신에 대한 투자를 계속할 것입니다"라고 말합니다.

철의 분말은 청정에너지 연료로 비교적 저렴하고 에너지 밀도가 높으며 저장 공간을 필요로 하지 않고 수송도 용이하다는 장점이 있습니다. 또한 연소 온도가 높아 수소와 같은 극저온 냉각이 불필요합니다. 그리고 장기 저장에 의해 에너지가 손실되지 않는 점도 포인트라고 합니다. 2018년의 논문에 따르면, 철의 분말에 의한 순환형 에너지 시스템의 효율은 이론적으로는 40% 정도에 달할 것으로 보여지고 있습니다.

SOLID을 이끄는 Chan Botter 씨는 산업 수준에서 처음으로 시스템이 이용된 것을 기뻐하면서도 이에 그치지 않고 "기술을 향상시키고 1MW 시스템을 실현시키기 위한 후속 연구를 이미 시작했고, 2024년에는 10MW 시스템을 준비하기 위한 계획을 진행하고 있습니다. 목표는 2030년까지 화석연료 발전소를 지속가능한 철연료 발전소로 대체 하는 것입니다"라고 말합니다.

코킹제의 종류

코킹제의 종류에는 '실리콘 코킹제', '변성 실리콘 코킹제' 2가지가 있습니다. 각각의 특징을 소개합니다.

실리콘 코킹제
실리콘 코킹제는 내구성, 접착력이 우수하고 방수 성능도 가지고 있습니다.

변성 실리콘 코킹제
변성 실리콘 코킹제는 유연성이 있어서 코킹이 균열이 간 경우에도 덧칠할 수 있는 특징이 있습니다.

물을 사용하는 장소에 적합한 코킹제는?
물에 대응할 수 코킹제는 '내구성', '방수'가 중요하므로 실리콘 코킹제가 적합합니다. 변성 실리콘 코킹제의 경우, 보수에 적합합니다.

코킹 시공 방법에는 2가지 종류가 있다?

코킹 시공법에는 코킹 교체와 코킹 보수 2가지 종류가 있습니다.

코킹 교체는 기존의 코킹(실링)을 모두 철거한 후 새로운 코킹을 시공합니다.

코킹 보수는 기존의 코킹(실링)에 코킹을 보충합니다.

가격과 시세

◆ 코킹 교체
참고 비용 : 약 7000~12000원/m

예)
욕실의 경우(약 15m~20m) = 약 105000~240000원
주방의 경우(약 5m~10m) = 약 35000~120000원
세면대의 경우(약 1m~2m) = 약 7000~24000원

※ 업체에서 최소 매출을 설정하는 경우가 있습니다. 설정되어 있는 경우는 60000원/m가 시세입니다.

◆ 코킹 보수
참고 비용 : 6000~ 10000원/m

예)
욕실의 경우(약 15m~20m) = 약 90000~200000원
주방의 경우(약 5m~10m) = 약 30000~100000원
세면대의 경우(약 1m~2m) = 약 6000~ 20000원

※ 업체에서 최소 매출을 설정하는 경우가 있습니다. 설정되어 있는 경우는 60000원/m가 시세입니다.

水回りのコーキング(シーリング)にかかる費用と価格の相場は？
https://refolean.com/%E6%B0%B4%E5%9B%9E%E3%82%8A%E3%81%AE%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%81%AB%E3%81%8B%E3%81%8B%E3%82%8B%E4%BE%A1%E6%A0%BC%E3%81%A8%E8%B2%BB/

경차는 작은 자체 덕분에 운전하기 쉬운 반면 차체가 가볍기 때문에 사고 위험이 높다는 이미지가 있습니다. 안전성이 의문시되는 경우가 많고, 조금이라도 위험을 줄이기 위해 일반 자동차를 구입하는 사람도 있을 것입니다.

경차는 정말 위험할까?

경차의 사고 사망률은 다른 차량과 다르지 않습니다
'경차 = 사고 위험이 크다'고 연상하기 쉽지만, 사실은 사고로 인한 사망률은 다른 차량과 거의 동일합니다. 자동차 사고 발생시의 파워가 막대하기 때문에 어떤 차량도 위험합니다.

상호사고 사망률은 약간 높다

사고의 전체 사망률은 경차가 0.26%, 일반 자동차는 0.22%이며, 차량끼리 부딪치는 상호사고의 경우 경차 0.22%, 일반 자동차 0.19%입니다. 전체와 상호사고 모두 경차가 사망률은 높지만 그다지 큰 차이는 없습니다. 상호사고로 경차의 사망률이 높은 이유는 차체의 가벼움이 원인입니다. 차끼리 부딪치면 큰 충격이 발생하고, 가벼운 것이 날아가 크게 손상될 수 있습니다. 같은 속도로 부딪쳤을 경우에도 외부에서의 힘의 영향을 받기 쉬워 상호사고에 특히 주의해야 합니다.

단독일 경우는 일반 자동차의 사망률이 더 높다

단독 사고 사망률만을 보면 경차 4.47%, 일반 자동차 4.51%로 일반 자동차가 사망률은 다소 높습니다. 그 이유는 차체 중량과 밀접한 관계가 있는데, 벽이나 난간 등 고정된 물건에 부딪쳤을 경우 무게가 가벼운 편이 피해가 적습니다. 고정된 물건에 부딪치는 경우 '자동차의 무게' 와 '속도'가 사고시에 발생하는 파워입니다.

경차의 사고에 대한 안전성

· 차체는 충격을 흡수하도록 설계되어 있다
경차는 사고를 나면 즉시 파괴된다고 생각하는 사람도 많습니다. 일반 자동차에 비해 경차는 사고로 대파하는 경우가 많은데 이것은 차체가 손상되어 충격을 흡수하고 탑승한 인간을 보호하기 위한 설계가 되어 있기 때문입니다. 파괴되기 때문에 위험한 것이 아니라 차체가 파괴되기 때문에 인간의 피해가 적다는 것입니다.

· 차체의 가벼움은 위험하면서도 안전하다
차체의 가벼움은 경차만의 특징이지만, 이것은 안전과 위험이라는 두 요소를 가지고 있습니다. 차체가 가벼우면 사고시에 발생하는 파워가 줄어들어 사망사고로 이어질 가능성이 낮아집니다. 또한 대인사고에서도 일반 자동차보다 피해가 적은 경향이 있고 부상도 경미한 수준에서 끝나는 경우가 많습니다. 반대로 위험한 이유는 대형차량과의 충격에 약한 점을 들 수 있습니다. 상호사고의 경우는 차체가 무거운 만큼 안전성은 향상되므로 트랙처럼 대형차량과 접촉한 경우, 가벼운 접촉만으로도 튕겨져버릴 위험이 있습니다.

· 브레이크시의 제동거리가 짧다
브레이크시의 제동거리가 짧은 점도 경차만의 특징입니다. 제동거리는 제동조작 후 자동차가 멈출 때까지의 거리로 경차는 차체가 가벼워 제동이 쉽습니다. 제동거리가 짧아 급제동을 걸었을 때 즉시 멈출 수 있습니다. 다른 차량보다 긴급 회피 성능이 높다고 할 수 있으므로 사고를 미연에 방지하는 능력이 뛰어납니다.

사고에 대비한 경차 선택의 포인트

· 뒤쪽의 여유공간
뒤쪽에 공간이 있는 차량은 충돌시 충격이 분산되어 안전성이 높습니다. 뒤쪽이 가득찬 경우에는 충격이 고스란히 전달되어 차내의 인간에 미치는 영향이 강해지기 때문에 위험도가 높습니다. 안전성을 고려한다면, 후방에 여유가 있고, 넓은 실내 공간이 있는 모델을 선택합시다.

· 측면 보호 에어백
자동차의 안전장치에는 에어백이 있지만, 정면뿐만 아니라 측면에도 보호 에어백이 붙어있다면 더욱 안심이 됩니다. '사이드 에어백', '커튼 에어백' 장착 모델이라면 사고시 충격을 흡수하기 쉽고, 피해를 최소한으로 막을 수 있습니다. 처음부터 탑재되지 않은 모델도 옵션으로 붙은 경우가 있으므로 안전성을 고려한다면 설치를 추천합니다.

· 미끄럼 방지 기능
미끄럼 방지 기능은 미끄러짐을 감지하여 자동으로 궤도를 수정하는 기능입니다. 경차는 차체가 가벼워서 옆바람의 영향을 받아 미끄러지기 쉽습니다.

· 안전을 위한 자동 브레이크 내장
자동 브레이크는 장애물을 감지하여 자동으로 브레이크를 작동시키는 기능입니다. 저속일 경우라면 사고를 미연에 방지할 수 있고 브레이크 조작이 늦었을 때 사고의 충격을 줄일 수 있습니다. 완전히 사고를 막을 수는 없습니다만, 위험은 낮출 수 있으므로 안전성을 요구한다면 체크해야 할 기능입니다.

집안에 있는 전기 관련 장비는 물에 젖으면 누전이나 화재 등 예상치 못한 재해를 일으킵니다.

그런 누수로 인한 불안을 해소하기 위해 구체적으로 누수에 의한 누전 화재의 피해사례를 감안하여 적절한 대책을 소개합니다.

누수를 방치하면 누전의 위험이 커진다

누수를 발견하면 즉시 처리를 해야 합니다. 방치한다면 누전의 위험을 높여버립니다.

◆ 천장에서의 누수로 조명기구가 젖어 누전이 발생한다
지붕의 손상 등에 의해 누수가 일어나면, 천장 부분에서 빗물이 스며들어 옵니다. 그 때 빗물에 젖는 것이 전등입니다.

이 빗물이 조명기구의 전원 부분과 접촉하거나 절연체가 열화된 배선에 스며들어가 누전을 일으킵니다.

◆ 실내의 전기 배선이 빗물에 젖는다
누수에 의해 발생하는 누전을 간과하기 쉬운 경우는 주택의 내부 배선에 의해 일어나는 누전입니다.

일상생활에서는 별로 의식하지 않지만, 우리 집에는 수많은 전기 배선이 깔려 있습니다. 누수가 발생하면 그 배선에 빗물이 침투합니다.

일반적으로 배선은 절연체로 보호되어 있으며, 약간의 물에 젖어도 누전은 발생하지 않습니다. 그러나 열화와 외부 요인에 의해 흠집이 생긴 배선은 누전이 발생합니다.

◆ 벽을 타고 흐르는 누수로 콘센트에서 누전이 발생하고 있는 경우
집안에 있는 가전제품의 플러그가 꽂힌 콘센트도 누전이 자주 발생하는 부분입니다.

가전의 플러그는 전기가 통하는 부분이므로 절연 처리가 되어 있지 않습니다. 플러그가 콘센트에 꽂혀 전기가 흐르고 있는 상태에서 플러그가 물에 젖으면 전류가 누전되어 버립니다.

콘센트는 기본적으로 벽에 설치되어 있기 때문에 누수에 의한 빗물이 벽을 타고 흘러 젖는 경우가 많습니다.

특히 콘센트와 플러그 부분에 먼지가 쌓여있는 경우는 주의가 필요합니다. 이 먼지에 빗물이 흡수되어 장시간 콘센트가 물과 접촉하는 상태를 만들어냅니다. 이로 인해 누전의 위험이 커집니다.

누수에 의한 누전 피해

누수로 인한 누전은 1차 피해와 2차 피해를 나눌 수 있습니다.

◆ 1차 피해

정전
누수에 의해 발생하는 1차 피해로 가장 빈번하게 일어나는 것이 정전입니다.

누전으로 인한 정전은 차단기의 작동에 의한 것입니다. 차단기는 누전을 감지하면 전기를 차단하여 정전상태를 조성합니다.

차단기의 정전 기능은 감전 등의 위험으로부터 사람을 보호하기 위한 것입니다. 따라서 누전을 근본적으로 수리할 수 없는 한 정전을 복구할 수 없습니다.

가전제품의 고장
누전은 우리가 일상생활에서 사용하는 가전에도 영향이 주고 경우에 따라서는 고장을 일으킵니다.

콘센트와 플러그에서 누전이 발생하는 경우, 가전제품에 규정량 이상의 전류가 흐를 수 있습니다. 그러면 가전제품에 부담이 가중되어 고장 가능성이 높아집니다.

게다가 트래킹 현상에 의해 가전이 단락되어 버리면, 발화 등에 의해 가전 본체가 파손하는 상황도 일어날 수 있습니다.

전기 요금의 증가
누전의 피해는 경제적인 부분에 이르기까지 다양합니다.

누전이 발생하면 본래 사용되어야 할 전기가 흘러나갑니다. 흘러나간 전기도 사용한 전기로 계산되기 때문에 필연적으로 전기 요금이 증가합니다.

보통의 경우, 누전을 감지한 차단기에 의해 정전이 발생하기 때문에 눈에 띄게 전기 요금이 증가하는 것은 아닙니다. 그러나 차단기의 결함에 의해 누전을 감지하지 못하는 경우도 많습니다.

전기 요금의 청구 금액이 높은 것을 계기로 누전을 눈치채는 사례도 많이 있습니다. 누전을 방치하면 금전적인 면에서도 손해를 볼 가능성이 높다고 말할 수 있습니다.

◆ 2차 피해
누전은 1차 피해에서 더욱 발전하여 2차 피해가 일어나기도 하는 것으로 알려져 있습니다. 그것도 심각한 사고가 될 수 있는 피해입니다.

그 2차 피해의 대표적인 것이 감전과 화재입니다.

감전
우리가 사용하는 전자제품은 높은 전압으로 움직이고 있는 것이 많습니다. 일상에서는 높은 전압의 전기에 직접 닿을 일이 없지만, 누전이 발생하면 감전피해를 입을 가능성이 높아집니다.

화재
누전에 의해 일어나는 심각한 2차 피해가 화재입니다.

가전제품이나 콘센트 및 전기 배선이 누전되면 그 부분에 많은 전류가 흐르게 되어 열이 발생합니다. 그리고 이 발열 부분에 나무와 먼지 등의 타기 쉬운 것이 있으면 그것을 연료로 불이 붙습니다.

콘센트 부분이나 대형 가전의 뒷면 등은 먼지가 쌓이기 쉽고, 그 먼지가 누수나 습기로부터 수분을 흡수해 버립니다. 물기를 빨아들인 먼지에 의해 전기가 새어 발열, 발화해 버리는 것이 트래킹 현상입니다.

누전과 화재를 방지하는 '누전차단기'

누전차단기의 역할은 누전이 발생했을 때 피해의 확대를 방지하기 위해 전기를 차단하고 정전상태를 조성해주는 차단기입니다. 가전이나 배선 등에서 누전이 있으면 누전차단기는 그것을 감지하고 즉시 전기를 차단해줍니다.

일반 가정에 설치되는 차단기에는 이 누전차단기가 내장되어 있는 것이 대부분입니다. 또한 차단기에는 누전차단기 이외에 암페어 차단기 및 안전 차단기가 포함되어 있습니다.

정리

· 누수로 누전이 일어날 수 있고, 경우에 따라서는 감전이나 화재 등의 심각한 사고의 원인이 됩니다.
· 누전의 원인이 누수일 경우 누전 부위의 조사 · 수리뿐만 아니라 누수 자체를 수리해야 합니다.
· 미리 누전 예방조치를 취해 두는 것으로, 누전으로 발생하는 위험을 줄일 수 있습니다.

수도 요금명세서의 요금이 평상시와 다르게 오른 경우, 어쩌면 누수로 인해 수도 요금이 올랐을지도 모릅니다. 업자에게 의뢰하여도 누수 조사를 실시해줍니다만, 스스로도 누수 조사는 어느 정도 할 수 있습니다.

스스로 할 수 있는 누수 조사

물이 새고 있는지 여부는 수도미터를 보면 확인할 수 있습니다. 그러나 수도미터에는 다양한 눈금이 있으므로 확인 방법을 익혀야 합니다.

◆ 수도미터의 위치
단독 주택과 일부 아파트 등의 공동 주택은 현관 앞이나 주차장 등에 묻혀 설치되어 있는 경우가 많습니다.

고층 주택과 일부 아파트는 현관 옆 설비공간에 미터박스와 파이프샤프트가 있고, 전기계량기 및 가스미터와 함께 수도미터가 설치되어 있는 경우가 많습니다.

◆ 수도미터를 보는 법
수도미터에는 미터 지침(10리터보다 높은 자릿수), 10리터 눈금, 1리터 눈금, 파일럿으로 구성되어 있습니다. 미터 지침에 숫자가 카운트되어 있으며, 10리터 눈금, 1리터 눈금은 시계처럼 바늘이 빙글빙글 도는 구조로 되어 있습니다.

사용량을 보는 법은, 미터 지침이 3000인 경우에는 10리터 눈금 바늘이 5, 1리터 눈금 바늘이 6을 가리키는 경우로 물 사용량은 300,056리터라고 읽습니다. 이 수량에 마지막 사용량을 뺀 수량이 수도 사용량이 됩니다.

◆ 누수되고 있는지 확인하는 방법
수도미터에서 누수 여부를 확인하는 방법은 눈금이 없는 파일럿을 확인합니다. 사전에 모든 수도꼭지를 잠그고 파일럿을 확인합니다. 수도꼭지를 잠궜는데 파일럿이 움직이고 있는 상태라면 누수 가능성이 높습니다. 파일럿이 움직이고 있다는 것은 물을 사용하고 있는 상태라는 의미입니다. 즉 수도꼭지를 잠궜는데 파일럿이 돌고 있다는 것은 어딘가에서 새고 있다는 것을 의미합니다. 그리고 파일럿이 움직임으로서 수도 요금은 가산되어 갑니다.

◆ 누수의 발생위치를 특정하기
수도미터를 확인하고 물이 새는 것이 확인되었다면 다음은 어디에서 물이 새고 있는지, 원인이 되는 부분을 특정하지 않으면 안됩니다.

누수가 자주 발생하는 부분을 소개합니다.

화장실
변기의 물이 계속해서 흐르고 있어 수도미터의 파일럿이 움직이는 있을 가능성이 있습니다. 화장실 탱크에서 변기로 물이 졸졸 흐르고 있지 않습니까? 화장실 탱크 내부의 부품에 결함이 있으면 물이 그대로 계속 흘러버리는 경우가 있습니다. 화장실 탱크 내부는 평상시 별로 보는 경우가 드물기 때문에 주의하기 어려운 부분이 있습니다.

외부의 수도
외부에 살수 밸브와 입수전 등이 있는 경우, 그 수도꼭지에 호스를 연결하여 물을 뿜어내거나 잠글 수 있는 샤워헤드를 설치하는 가정도 많다고 생각합니다. 여기서 물이 새는 경우 누수 신호의 원인이 될 수 있습니다.

욕실의 샤워기
욕실에서 사용하는 샤워기도 요즘은 샤워헤드에 물을 조절하는 버튼이 붙어있는 경우가 있습니다.

세탁기의 수도꼭지와 호스 접속부
세탁기와 수도꼭지를 연결하면 호스로 연결되지만, 종류에 따라 '니플'이라는 나사로 고정하여 연결하는 유형이 있습니다. 이 유형은 경우 약간의 차이에도 누수를 일으킬 수 있습니다. 부근이 젖어 있지 않은지 확인합니다.

수도 동결에 의한 누수
추운 지역이나 겨울철이 되면 수도관이나 수도꼭지에 물이 동결될 수 있습니다. 동결해 버리면 팽창하여 수도관이나 수도꼭지가 균열되는 경우가 있습니다. 해동되어 물이 흐르게 되었을 때 균열 부분에서 물이 새어 버립니다. 외부에 노출된 온수기의 배관 및 살수 밸브, 입수전 등은 동결되기 쉽습니다. 보온재를 감싸 동결 조치를 하는 것이 중요합니다.

수도꼭지의 누수
수도꼭지 누수는 많이 발생합니다. 따라서 주방과 화장실, 목욕탕이나 세탁기의 수도꼭지, 세면대와 비데의 수도꼭지, 살수 밸브와 입수전 등의 외부 수도꼭지에서 물이 새어나오는지 확인합니다.

수도꼭지 누수 대부분의 원인은 패킹의 열화입니다. 패킹은 열화되기 쉬워 누수의 원인이 수도꼭지였던 사례가 많습니다.

◆ 지수전를 닫고 누수 발생위치를 특정
물을 사용하는 장소에는 지수전이 붙어있으므로 하나씩 지수전를 닫고 파일럿을 확인하는 방법으로 누수의 발생위치를 특정할 수 있습니다.

지수전이 주로 설치되어 있는 장소

· 화장실
· 욕실
· 주방
· 화장실
· 온수기
...

◆ 누수의 발생부위를 특정할 수 없는 경우
위에서 소개한 방법으로 누수 지점을 찾을 수 없는 경우에는 바닥이나 집 밖에 매설된 부분 등 눈에 보이지 않는 곳에서 누수가 일어나고 있을 수 있습니다.

바닥을 드러내 확인하거나 맑은 날에도 불구하고 항상 축축하게 흙이나 콘크리트가 젖어 있는 부분이 없는지 확인하여 발견할 수도 있습니다.

이러한 방법으로도 특정할 수 없다면 관련 전문가에게 상담하는 것을 추천합니다.

◆ 전문가의 누수 조사와 수리의 흐름
전문가가 누수 조사를 실시하는 경우에는 육안 또는 전용 장비를 사용하여 조사를 합니다.

집안의 벽이나 바닥의 배관에서 누수의 우려가 있는 경우는 벽재와 바닥재를 떼어내고, 집 밖의 땅속에 있는 배관 누수의 경우 흙을 파서 조사와 수리를 진행합니다.

우선 '누수 조사를 위한 견적'에 들어가 누수의 원인을 알게되면 '수리 견적'을 작성하여 고객으로부터 양해를 얻은 후에 작업에 돌입합니다.

정리

누수에 의해 늘어난 수도 요금은 전액 되돌아오는 경우는 거의 없다고 생각되기 때문에 정기적으로 수도미터 확인하고 이전의 수도 요금명세서와 비교하여 두면 빠르게 대응할 수 있습니다.

물과의 접촉으로 발화나 발열, 가연성 가스의 발생 등 위험한 상태가 되는 성질을 가진 물질이다.

칼륨과 물의 반응
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Potassium_water_20.theora.ogv

금속 칼륨은 물과 격렬하게 반응하여 수소를 발생한다. 이것은 발열 반응이며, 수소가 자연발화 하는 데 충분한 발열량이 발생한다. 탄화칼슘은 물과의 반응에서 폭발성 아세틸렌을 생성한다. 쥐약으로 사용되는 인화아연이나 인산화칼슘이 물과의 반응에서 생기는 호스핀(인화수소)는 상온에서 자연발화하고 강한 독성도 가지고 있다.

금속 칼륨이나 금속 나트륨은 물과 공기와의 접촉을 피하기 위해 광유 중에 보관한다. 황린은 자연발화를 방지하기 위해 수중에 보관된다.
같은 제3류 위험물인 황린과 금수성 물질을 동일한 저장소에 보관할 수 없다.

화재시 물을 이용한 소화 방법을 취할 수 없기 때문에 건조 모래나 질석, 펄라이트를 이용한 질식소화, 중탄산염 등의 분말소화제가 사용된다. 마찬가지로 물로 소화가 불가능한 물질은 제1류 위험물인 무기과산화물, 제2류 위험물인 금속분말이나 마그네슘 등이 있다. 제3류 위험물 중 황린은 물로 소화가 가능하다. 알킬알루미늄은 물과의 반응에 의해 가연성 가스가 발생하여 폭발적인 반응을 일으키는 물질이지만, 미국의 화학메이커의 연구에서 미세한 입자의 물을 안개처럼 살포함으로써 비교적 온화하게 물과 반응시켜 소화하는 방법을 확립했다.

산화칼슘(생석회)도 물과의 반응으로 발열한다. 이 성질을 응용하여 도시락이나 훈증식 살충제의 발열 재료로 사용된다.


◆ 법적 규제

미국교통부에서 사용하는 HAZMAT Class 4-3 표시

소방법 별표 제1에 [제3류 자연발화성 물질 및 금수성 물질]로 다음의 물질들이 게재되어 있다.

· 칼륨
· 나트륨
· 알킬알루미늄
· 알킬리튬
· 황린
· 알칼리 금속 (칼륨 및 나트륨을 제외) 및 알칼리 토류금속 - 리튬, 칼슘, 바륨 등
· 유기금속 화합물 (알킬알루미늄 및 알킬리튬 제외) - 디에틸 아연 등
· 금속 수소화물 - 수소화 나트륨 , 수소화 리튬 등
· 금속의 인화물 - 인화 칼슘 등
· 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물 - 탄화칼슘 , 탄화알루미늄
· 트리클로로 실란과 디클로로 메틸실란 등의 염화규소 화합물

금수성 물질에 해당하는 영어 단어로 'water reactive substances'가 있다. 국제연합위험물운송권고는 'substances which in contact with water emit flammable gases'라고 정의하고 분류 4.3로 구분하고 있다.

출처 참조 번역
禁水性物質
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E7%A6%81%E6%B0%B4%E6%80%A7%E7%89%A9%E8%B3%AA

자연발화는 인위적인 점화없이 화재가 발생하는 현상으로 수많은 화재의 원인으로 꼽히고 있다. 발화 이론으로써 자연발화가 일어나는 조건은 FK이론에서 다루어지고 있다.

◆ 불안정한 물질의 자연발화
예를 들면 황린은 상온의 대기 중에서 작은 충격을 주는 것만으로 자연 연소를 한다. 발명된 최초의 성냥에는 황린이 사용되고 있었지만, 너무 쉽게 발화하는 특성에 의해 사고가 속출했다. 따라서 현재는 사용이 금지되었고 안전한 적린을 성냥 발화약으로 이용하고 있다. 또한 불안정한 물질의 분해발열은 대형사고로 이어질 수 있다. 화학비료의 제조, 저장시설이 대폭발한 사례가 있었다.

◆ 산화에 의한 발열과 연소
페인트 및 잉크의 성분 중 산화 중합에 의한 경화 반응을 이용하는 제품을 천 등으로 닦으면 천에서 산화 중합하여 발열 후 발화하는 경우가 있다. 일반적으로 잘 사용되는 알키드 수지계 도료 등이 이에 해당한다.

대량의 튀김찌꺼기를 방치하거나 의류건조기에 유분이 부착된 의류를 넣은 경우에도 기름 산화에 의해 발화가 발생할 수 있다.

석탄도 자연발화할 수 있어 운송 및 보관에 주의가 필요하다.

◆ 발효에 의한 발화
음식물 쓰레기, 퇴비, RDF, 나무조각, 육골분 등의 유기물을 대량으로 보관하면 발효에 의해 내부의 온도가 상승하고 그로 인해 반응을 촉진되어 최종적으로는 산화 반응이 일어나고 자연발화될 수 있다.

◆ 낙뢰에 의한 발화
번개는 산불 등의 원인이 되는 경우가 많다.

◆ 집광에 의한 발화
페트병이나 물이 들어간 어항, 창문에 붙어있는 투명 빨판이 볼록 렌즈처럼 작용하여 태양빛이 초점을 맺고 해당 장소의 온도가 급격히 상승할 경우 화재의 점화원이 될 수 있다. 이러한 투과광 외에도 오목거울의 반사광에서도 일어난다. 이러한 빛의 융합에 의해 발생하는 화재를 '수렴화재'라고 한다.

◆ 기타 원인
· 화산 폭발
· 마찰 (정전기에 의한 것을 포함한다)

출처 참조 번역
自然発火
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%84%B6%E7%99%BA%E7%81%AB

튀김기름 화재의 경우, 응고제로 고형화한 튀김기름의 온도가 내려가기 전에 쓰레기봉투 등에 버려, 축열에 의해 발화했다는 사례가 있습니다. 음식점 등에서 발생하기 쉬운 화재유형으로 대량의 튀김찌꺼기가 몇 시간 후 발화했다는 이야기를 한 번쯤은 들어본 적이 있을지도 모릅니다.

이 현상들은 '자연발화'라고 불립니다. 자연발화가 일어나는 원인은 다양합니다만, 이번에는 위의 튀김기름으로 대표되는 일상의 가까운 곳에서 일어날 수 있는 '동식물유와 관련된 자연발화 현상'에 대해 소개합니다.

자연발화의 정의

자연발화는 물질이 공기 중에서 자연적으로 발열하고 그 열이 장시간 축적되어 발화점에 도달하여 물질 자체에서 발생하는 가연성 가스나 주위에 인접한 가연물을 연소시키는 현상을 가리킵니다.

화재 통계상 자연발화 건수는 많지는 않지만, 점포나 공장, 연구시설 외에 일반 가정에서도 동식물 기름의 자연발화에 의한 화재는 실제로 일어나고 있습니다.

자연발화의 조건

동식물유가 자연발화를 일으키는 조건은 간단합니다.
철이 야외에서 비바람에 노출되면 녹이 생기는 것과 마찬가지로, 동식물유도 공기 중에 노출되면 열화합니다. 이러한 과정을 '산화'라고 합니다. 산화는 공기 중의 산소와 결합하며 일어나는 화학 반응이며, 발열을 수반합니다. 이 산화열이 축적되어 주위의 온도가 상승하고 더욱 빠르게 산화 반응이 진행되는 사이클이 반복되고, 동식물유의 발화점에 근접하게 됩니다.

동식물유가 자연발화를 일으키는 조건은 크게 다음의 3가지로 정리됩니다.

· 산소(산소에 접촉하는 것으로 산화하며 산화열을 발생)
· 축열(산화열이 축적되며 내부온도가 상승)
· 온도(밀폐된 방 등 실내온도가 함께 상승하며 발화점에 도달)

◆ 화재 사례 1
나무재질의 카운터에 광택을 내는 페인트 (니스)를 칠했습니다. 걸레 3장을 사용하여 페인트를 닦아내었고, 그 걸레를 쓰레기봉투에 버리고 매듭을 지어 봉했습니다. 약 4시간 후, 외출하고 있었을 시점에, 쓰레기봉투에서 화재가 발생했습니다.

이 페인트를 조사한 결과, 성분에 식물성 유지가 포함되어 있는 것을 알 수 있었습니다. 이 광택 페인트 외에도 많은 일반적인 페인트에는 다양한 지방 성분이 포함되어 있습니다. 어떤 페인트이든 그것을 닦아낸 걸레나 시트, 골판지, 페인트 찌꺼기 등은 위의 사례와 같은 처리를 절대로 하지 마십시오. 물이 충분히 들어있는 용기에 담아 수분을 포함시킨 상태에서 버리도록 하십시오.

◆ 화재 사례 2
조리장의 걸레질에 사용된 행주 몇 장을 씻은 후 건조기에 걸었습니다. 건조 중에는 아무 이상이 없었으나, 건조 후 잠시 꺼내지 않고 방치한 결과, 건조기 내에서 화재가 발생했습니다.

이 행주는 조리장 곳곳에 부착되어 있는 식물성 기름이 포함되어 있었습니다. 섬유에 포함된 유분은 화장실이나 세탁기로는 완전히 떨어지지 않습니다. 그 상태로 건조기에 돌리면 상온에서 얻을 수 없는 열량이 내부에 축적되어 화재에 이릅니다. 덧붙여서, 건조 중에는 회전에 의해 열이 확산되기 때문에 발화는 건조기 정지 후 발생하는 사례가 많습니다.

정리

이번 두 사례의 공통점은 발화한 것이 동식물유를 포함한 '천'이었다는 것입니다. 섬유질은 표면적이 넓어 산소와의 접촉면이 커지기 때문에 산화 반응을 일으키기 쉽습니다.

이처럼 자연발화는 우리의 가까운 곳에 매복해 있어 충분히 일어날 수 있다는 것을 알 수 있었습니다.

최근 페인트를 닦은 수건이 자연발화하여 화재의 원인이 되는 사고가 빈번하게 일어나고 있습니다. 도료에 ​​의한 자연발화에 주의해야 할 내용을 소개합니다.

자연발화란?

사람이 불을 붙이지 않았는데 자연스럽게 발화하는 것을 자연발화라고 합니다.
예를 들어, 튀김기름이나 페인트, 잉크, 왁스 등의 유류는 산화에 의한 발열로 발화할 가능성이 있습니다. 그 외에도 공기 중에서 자연 점화되는 성냥의 재료인 황린, 물이 담긴 페트병 등에 의한 태양광의 집광, 천둥과 화산 폭발 등이 원인이 될 수 있습니다.

어떤 조건하에서 페인트가 자연발화 하는가?

페인트와 왁스 등의 유류는 산화 반응하여 발열합니다. 주요 조건은 '산소', '온도', '밀도'의 3가지. 유류는 산소에 접촉하는 것으로 산화하여 산화열이 발생합니다. 그 열에너지는 온도가 높은 상태에서 더욱 증폭합니다. 그리고 밀도가 높을수록 열이 배출되지 않아 화재로 이어질 가능성이 높아집니다.

예를 들어, 페인트와 왁스를 닦아낸 천, 기름이 스며든 종이, 양생에 사용한 시트 등을 쌓아두거나 용기에 한꺼번에 넣어 둔 경우, 비닐 봉투에 넣은 채로 방치해 둔 경우 등이 해당됩니다.

도막은 자연발화하지 않습니다

도막(페인트가 굳어 막이 된 것)은 얇게 바르고 퍼진 상태로, 열이 모이지 않아 자연발화는 발생하지 않습니다. 일반적인 도막의 두께는 산화 반응에 의한 발열보다 열복사가 더 빨리 일어나 열에너지가 축적될 수 없기 때문입니다.

자연발화 가능성이 있는 페인트

모든 페인트가 자연발화하는 것은 아닙니다. 가능성이 있는 것은 유지를 기본 성분으로 산화건조에 의해 경화하여 도막되는 '알키드 수지계 도료'입니다. 예를 들어, 아크릴에멀전계 도료는 발화하지 않습니다.

자연발화하지 않지만 래커 등 인화성 페인트도 화기에 가까이하면 위험하므로 주의하시기 바랍니다.

도장 현장 등에서의 예방 방법

알키드 수지계 도료를 사용한 경우에는 다음의 사항에 주의하십시오.

· 닦아낸 천, 페인트가 묻은 시트와 판지, 모은 페인트 찌꺼기가 쌓아두거나 용기나 비닐봉지에 정리하지 않는다.
· 오염된 천은 물을 충분히 넣은 용기에 가라앉혀 뚜껑을 닫아 물이 증발하지 않도록 주의한다.
· 안전한 소각 시설이 있다면 그곳에서 소각한다.

출처 참조 번역
塗料の自然発火にご注意
https://www.nipponpaint.co.jp/topics/hakka.html

알루미늄 분말은 알루미늄의 금속 분말이다.

◆ 특징
금속 중에서도 연소열이 크고, 분말은 표면적이 크기 때문에 매우 산화하기 쉬워 가연성 물질에 해당한다. 산, 물, 알코올, 산화제 등에 닿으면 폭발을 일으킨다. 따라서 알루미늄 분말에 의한 화재에는 물을 뿌리는 행위가 금기시된다. 또한 이 분말이 확산되면 분진폭발을 일으킬 수 있어 위험하다. 소방법은 150μm의 체를 통과하는 양이 50%를 넘는 알루미늄 분말을 제2류 위험물로 규정하고 있다.

◆ 화학 반응
이 분말을 물에 접촉시키면, 수산화알루미늄과 수소를 발생하며 발열한다.

또한 산화제이철과 알루미늄 분말의 혼합 분말에 불을 붙이면 강한 백색의 빛을 발하고 발화하며, 철과 알루미늄 산화물이 발생한다.

◆ 이용
· 내식성을 이용하여 은색 페인트에 포함되어 있다.
· 지문의 검출에 사용된다.
· 도료의 원료로서 입자가 세세한 것은 매장이나 경매사이트 등에서 판매되고 있는 것도 있다.

알루미늄 분말과 얼음으로 구성된 ALICE(ALuminum powder and water ICE)라는 추진제가 NASA와 공군연구소, 퍼듀대학에 의해 개발되었다.

출처 참조 번역
アルミニウム粉末
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%9F%E3%83%8B%E3%82%A6%E3%83%A0%E7%B2%89%E6%9C%AB

물건을 볼 때는 안구 속에 있는 수정체는 자동으로 두꺼워지거나 얇아져 빛을 망막에 모으고 있다. 그러나 근시 또는 원시가 되면 빛을 망막에 잘 모을 수 없게 되어 버린다. 이 상태로는 희미하게 사물이 보이기 때문에 안경을 사용한다. 안경의 렌즈는 눈에 들어오는 빛의 경로를 바꾸어 빛이 망막에 잘 모이도록 돕는다.

근시가 되면 가까운 거리의 물건은 잘 보이지만 멀리 있는 물체가 흐리게 보인다. 근시는 망막보다 앞에 있는 곳에 빛이 모여있는 상태이다. 따라서 근시의 눈에는 오목렌즈의 안경을 쓴다. 오목렌즈가 빛을 뒤에 모이게 하므로 망막에 잘 비추어지게 되는 것이다.

원시가 되면 먼 것은 잘 보이는데 가까운 것이 잘 보이지 않게 된다. 원시는 망막보다 뒤에 빛이 모여 있기 때문이다. 그래서 볼록렌즈의 안경을 사용하여 보다 앞에 빛을 모이게 한다.

탄소 나노튜브를 사용한 세계에서 가장 검은 물질이나 벤타블랙은 빛의 99.9% 이상을 흡수하여, 도포한 표면의 요철이나 깊이를 알 수 없게 되기 때문에 망원경의 내벽이나 위장의 신소재로 응용되고 있습니다. 이번에 새롭게 반대로 빛의 95% 이상을 반사하는 도료가 개발되었습니다.

Full Daytime Sub-ambient Radiative Cooling in Commercial-like Paints with High Figure of Merit: Cell Reports Physical Science
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(20)30236-8

This white paint could reduce the need for air conditioning by keeping surfaces cooler than surroundings - Purdue University News
https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2020/Q4/this-white-paint-could-reduce-the-need-for-air-conditioning-by-keeping-surfaces-cooler-than

surroundings.html

You've Heard of Vantablack. Scientists Just Created 'Super White', And It's Very Cool
https://www.sciencealert.com/you-ve-heard-of-vantablack-this-is-what-super-white-paint-can-do

고온의 물체는 주위에 전자파의 형태로 열에너지를 방출하여 온도를 낮추는 '방사냉각'을 일으킵니다. 이 방사냉각이 열섬현상과 지구온난화에 영향을 미치고 있다는 지적이 있어, '어떻게 하면 직사광선에 의한 온도 상승을 억제할 수 있을까?'라는 과제가 오랫동안 과학자들을 괴롭혀왔습니다.

퍼듀대학 기계공학과 연구팀이 개발한 도료는 탄산칼슘을 포함한 아크릴 물감의 일종입니다. 기존의 페인트가 닿은 빛의 최대 80~90%밖에 반사되지 않았지만, 이 새로운 페인트는 직사광선의 95.5%를 반사한다고 합니다. 따라서 이 도료를 칠한 물체는 직사광선에 의한 온도상승이 적어 야외에서도 주위의 온도보다 낮은 온도를 유지할 수 있습니다.

다음은 연구팀이 옥상에서 실시한 실험에서 촬영한 적외선 카메라의 이미지. 왼쪽의 보라색 물체가 새로운 도료를 칠한 타일이고 오른쪽이 시판중인 백색 도료를 칠한 타일입니다. 모두 동일한 조건으로 직사광선이 조사되었음에도 불구하고 새로운 도료를 도포한 타일 쪽이 저온임을 알 수 있습니다.

옥상에서 실험하고 있는 모습을 아래의 동영상에서 볼 수 있습니다.

Radiative Cooling Paint - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=caFzYvYAUo4

왼쪽이 새로운 페인트, 오른쪽이 기존의 페인트. 약간 색깔이 다르지만 거의 차이는 모르겠습니다.

도료를 칠한 타일을 옥상에서 직사광선에 노출시키는 작업을 진행중인 연구팀을 주도하는 퍼듀대학 기계공학과 Xiulin Ruan 교수.

언뜻 보면 그냥 흰색 도료를 칠한 것뿐인 타일이지만.....

온도를 측정할 수 있는 적외선 카메라로 보면 새로운 페인트로 쓴 퍼듀대학의 머리글자인 'P'만 주위 온도보다 낮아 파랗게 떠오르고 있습니다.

연구팀은 다양한 장소나 기상 조건에 따라 2일간의 필드테스트를 실시해, 새로운 도료를 도포한 부분은 야간에 주위의 온도보다 10℃ 정도 낮았고, 낮에는 주위보다 1.7℃ 정도 낮추는 효과가 있다는 것을 확인했습니다.

연구팀에 따르면 이 새로운 페인트는 기존의 페인트와 거의 같은 방법으로 도포할 수 있고, 건조하면 마모나 물에 강해 야외 환경에서 적어도 3주 동안 견딜 수 있다고 합니다. 또한 페인트의 내구성을 높이기 위해 불화탄소 기반의 고분자를 결합하는 것을 연구팀은 제안합니다.

새로운 페인트의 제조 공정은 기존의 페인트와 호환되며, 제조 비용도 거의 동등하거나 더욱 낮아질 수 있다고 합니다.

페인트의 이름은 아직 정해지지 않았습니다.

Ruan 교수는 "실용 가능한 단층 입자 매트릭스 페인트에서 환경 방사 냉각에 대한 신뢰할 수 있는 솔루션을 개발하는 것은 끈기를 필요로 하는 연구과제입니다. 이 새로운 페인트는 방사 냉각을 널리 응용하여 지구온난화의 영향을 완화하기 위해 중요한 존재입니다"라고 주장합니다.

지구환경을 보호하면서 인간사회에 필요한 에너지를 얻는 방법으로서 태양광이나 풍력과 같은 재생가능 에너지의 연구와 발전은 기대를 받는 분야 중 하나입니다. 신재생에너지 중에서도 큰 에너지원으로서 기대되는 '지열'의 에너지를 얻는 시스템의 발전에 대해 뉴스미디어 Vox가 정리하고 있습니다.

Geothermal energy is poised for a breakout - Vox
https://www.vox.com/energy-and-environment/2020/10/21/21515461/renewable-energy-geothermal-egs-ags-supercritical

지열에너지는 지구 약 5000km보다 깊은 지하에 있는 5000℃ 이상의 마그마가 만들어내는 열을 활용함으로써 얻을 수 있는 에너지. 지열에너지는 재생가능 에너지의 일종이라고 뷴류되어 있으며, 미국의 에너지고등연구계획국에서 지열에너지의 개발을 추진하는 프로젝트인 AltaRock Energy는 '지구가 가진 열량의 0.1%로 인류가 200만 년 동안 필요로 하는 총에너지를 공급할 수 있다'고 추정하고 있습니다.

지열은 오래전부터 인간에게 이용되어 온 에너지로 지열발전이 등장하기 이전부터 지열에 의해 데워져 지표면에 분출된 100℃ 전후의 온수가 요리와 난방에너지로 이용되어 왔습니다. 기술의 발전에 의해 지열에너지로 전기를 만드는 것도 가능하지만, 전기로 변환하기 위해서는 고온의 수증기에 의한 열량이 필요합니다. 기존의 지열발전소는 지열에 의해 생성된 고온의 수증기에서 수분을 분리하여 증기로 터빈을 움직여 발전을 해왔습니다.

그러나 Vox의 기자인 데이비드 로버트 씨는 "기존의 지열발전에는 몇 가지 문제가 있다"고 지적합니다. 로버트 씨는 문제점으로 "고온의 수증기를 풍부하게 얻을 수 있는 지역은 한정되어 있다"는 점을 듭니다. 아이슬란드와 캘리포니아와 같은 지역은 거대한 분기구가 지상에 있는 등 지열이 풍부하지만, 에너지에 사용할 수 있는 열원이 깊은 지하에 있는 지역이나 지질의 영향으로 지하에서 열을 끌어올리기 어려운 지역이 대부분을 차지하고 있다고 합니다.

로버트 씨는 "적어도 기존의 기술로는 지열에너지에 적합한 지역의 대부분이 개발되어 고갈되었습니다. 특히 수증기와 같은 자원에 의존하는 발전은 표준화 및 확장이 어렵습니다. 따라서 지열에너지 개발은 다른 재생가능 에너지에 뒤쳐져 왔습니다"라고 말합니다.

따라서 기존의 발전 방식과는 다른 지열에너지 활용 방법의 개발이 진행되고 왔습니다. 예를 들어, 지열을 얻기 힘든 지역에서는 고온암체 지열발전(EGS)라는 지열발전 시스템이 주목받고 있습니다. EGS는 지하의 고온암체가 존재하는 부분을 수압으로 굴착하고 공간을 만들어 물을 주입하여 증기나 온수를 얻는 방법입니다. EGS를 이용하여 미국에서는 1500만 테라와트 규모의 에너지를 생산해 낼 가능성이 있는 것으로 전망되고 있습니다.

미국 에너지부는 "주거 및 상업시설에 필요한 미국의 연간 에너지 소비량은 총 1754테라와트로, 이와 비교하면 EGS에서 얻을 수 있는 에너지는 이론적으로 적어도 8500년 이상으로 충분한 양입니다."라고 추정합니다.

또한 로버트 씨는 첨단 지열발전 시스템으로는, 캐나다 기술기업인 Eavor가 계획하고 있는 'Eavor-Loop'라는 시스템을 후보로 듭니다. Eavor-Loop는 약 2.5km 떨어진 지점에 묻은 수직 파이프 2개를 수평으로 배열된 가로 파이프로 연결하여 표면적을 늘려 가능한 많은 지열을 흡수하는 시스템.

Eavor-Loop의 파이프 내에서 A→B→C→D→E 방향으로 물이 흐르고 있습니다. 파이프에는 하나의 루프가 있으며, 온도가 낮은 것이 밑으로 향하기 쉬운 성질을 이용하여 물을 순환시킵니다. 파란색으로 표시된 냉수는 하강하고 빨간색으로 표시된 온수는 상승하기 때문에 펌프를 필요로 하지 않으며 자연적으로 물을 순환할 수 있다고 합니다. 현재 Eavor-Loop는 150℃ 전후의 열을 얻을 수 있습니다.

Eavor-Loop을 발전시킨 'Eavor-Lite'라는 프로젝트도 진행되고 있습니다. Eavor-Lite는 Eavor-Loop를 발전시킨 것으로, 어떤 모양인지는 아래의 영상을 보면 잘 알 수 있습니다.

Eavor Lite to James Joyce Animation - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=GZcFd5Xfv-0

Eavor-Lite는 Eavor-Loop의 파이프를 반으로 접은 것과 같은 형상으로…….

가로 파이프를 사방으로 확장하여 표면적을 더 늘렸습니다. Eavor-Lite는 캐나다의 3~4곳에 설치가 계획되어 있으며, 2021년 이후에는 독일과 프랑스, ​​일본에서도 설치가 예정되어 있다고 합니다.

로버트 씨는 "청정에너지 산업은 지속적으로 성장하고 있으며, 2020년 이후 10년은 그 어느 때보다 지열발전의 발전이 더욱 활발해질 것입니다. 완전히 재생가능한 전력을 공급한다는 세계 비전은 점점 손이 닿는 곳까지 다가오고 있습니다"라고 말합니다.

체코 프라하를 흐르는 블타바 강에 걸쳐진 카렐교는 1357년에 건설이 시작되어 1402년에 완성된 돌로 만든 거대한 아치다리입니다. 중장비 등이 없었던 중세에 어떻게 이렇게 거대한 아치다리를 건설했는지를 CG로 설명한 동영상이 YouTube에 공개되어 있습니다.

Karlův most - Stavba pilíře a klenebního pole ve 14. století - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=nJgD6gyi0Wk

카렐교는 1402년 완공되어 1841년까지 프라하 구시가와 그 주변을 잇는 유일한 다리이며, 교통에 매우 중요한 장소였습니다. 카렐교는 몇번이나 홍수 등의 피해를 겪어 손상되었지만, 그때마다 복구되었고, 현재도 2019년부터 시작된 약 20년이 소요되는 복구공사가 진행되고 있습니다. 하지만 복구는 다리의 경관과 통행을 방해하지 않는 방식으로 이루어지고 있어 복구 기간에도 다리를 사람들이 오가고 있다고 합니다.

밤이 되면 라이트업되고, 그 아름다운 광경은 사람들로부터 많은 인기를 얻고 있습니다.

카렐교의 교각은 블타바 강 양안뿐만 아니라 강의 도중에도 갖추어져 있어, 과거 매우 대규모 공사가 진행되었음을 알 수 있습니다.

가스렌지에서 찌찌찌, 딱딱, 칫칫 등 소음이 발생하여 신경이 쓰이고 부저의 경고음이 울려 놀랄 수도 있습니다. 이러한 소리의 원인과 해결책과 함께 설명합니다.

가스렌지에서 소리가 나는 원인

가스렌지에서 어떤 소리가 나는 경우 그 원인은 무엇인지, 소리의 종류별로 설명합니다.

◆ 찌찌찌, 딱딱거리는 소리가 난다
가스렌지를 사용할 때 점화 버튼을 누르면 나는 소리는 점화플러그에 스파크가 발생할 때 나는 소리입니다. 일반적으로 즉시 점화용과 메인 버너용 가스가 분사되어 불이 붙지만, 간혹 불이 붙지 않고 소리만 나는 경우도 있습니다.

원인은 배터리가 소진하거나 버너가 젖어 있거나 버너 또는 점화플러그, 안전장치가 기름이나 먼지로 막혀 있거나 버너 캡이 올바르게 설정되어 있지 않을 가능성이 있습니다.

오염되어 있는 경우에는 버너 캡 및 삼발이를 제거하고 모든 부품을 깨끗하게 청소하여 잘 말린 후 다시 불을 지펴 보십시오. 특히 버너 캡은 뒷면의 홈 부분을 잘 청소합시다. 버너가 막힌 경우, 불완전 연소에 의해 일산화탄소가 발생할 수 있어 위험합니다.

◆ 점화시에 부저 소리가 난다
점화시에 피~ 같은 소리가 난다면 배터리가 바닥났을 수 있습니다. 부저 소리와 함께 전원 표시등이 깜박이는 기능이 탑재되어 있는 가스렌지도 있습니다. 배터리가 바닥나면 점화할 수 없게되므로 배터리를 교체합시다.

◆ 점화 후 부저 소리가 난다
점화 후 부저음이 울리며 불이 꺼진 경우에는 안전장치가 작동하여 소화되었거나 가스공급이 멈췄을 가능성이 있습니다. 조림 요리 등으로 수분이 없어져 눌어붙을 때, 국물이 넘칠 때, 점화 후 2시간 정도 경과했을 때 등에는 안전장치가 작동하도록 설정되어 있는 기기가 많습니다.

 
◆ 점화시에 북북거리는 소리가 난다
버너가 막혔거나 버너 캡이 올바르게 설정되어 있지 않거나, 가스렌지가 기준 이하로 차가워져 있을 수 있습니다.

버너 캡이 뜨거나 기울거나 있지 않은 지 확인하고 올바르게 설정하십시오. 또한 버너의 막힘은 일산화탄소가 발생할 위험이 있으므로, 버너 캡의 뒷면에 있는 홈 부분 등을 청소하십시오.

수명을 맞이한 가스렌지에서 원인불명의 소리가 들린다면

가정용 가스렌지의 수명은 10년 정도로 알려져 있습니다. 따라서 구입 후 10년 가까이 지난 가스렌지에서 상기 이외의 원인으로 이상한 소리가 의심되는 경우에는 부품 등의 열화에 의한 결함일 가능성이 있습니다. 그대로 계속 사용하는 것은 위험할 수 있으므로 업체에 수리를 의뢰하거나 교체를 고려하는 것이 좋습니다.

2020년 1월, 5월, 9월은 매월 관측 사상 가장 기온이 높았던 것으로 보도된 바와 같이, 최근 지구온난화의 영향이 표면화하고 있습니다. 그런 지구온난화에 대해 언급할 때 빈번히 이산화탄소(CO2)가 주목되지만, CO2의 300배나 강력한 온실효과를 가지는 있는 '아산화질소(N2O)'도 지구의 미래를 위협하고 있다는 공동연구를 호주연방과학산업연구기구의 펩 카나델 사무국장 등 저명한 기후학자들이 발표했습니다.

A comprehensive quantification of global nitrous oxide sources and sinks | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2780-0

New research: nitrous oxide emissions 300 times more powerful than CO₂ are jeopardising Earth's future
https://theconversation.com/new-research-nitrous-oxide-emissions-300-times-more-powerful-than-co-are-jeopardising-earths-future-147208

N2O가 지구의 대기에 방출된 경우에는 자외선에 의해 분해되어 일산화질소를 생성하고, 이것에 의해 오존층을 파괴되어 버립니다. 또한 온실효과는 CO2의 300배나 되지만, 대기 중에 수천 년 동안 잔류하는 CO2에 비하면 116년이라는 상대적으로 짧은 잔류 기간이고 대기 중 농도가 낮아서 온실효과의 강도를 정하는 지구온난화 계수에서는 CO2와 메탄에 이어 3위에 자리매김하고 있습니다.

카나델 사무국장 등 전 세계 44기관의 70명의 기상학자가 참여한 합동연구팀은 인류에 의한 N2O의 총배출량 조사를 실시해, N2O 배출량이 지난 40년 동안 30% 증가한 것을 밝혀냈습니다. 아래의 이미지는 공기 중의 N2O 농도의 변화를 나타낸 그래프. 1980년 이전에는 기록이 존재하지 않기 때문에 Law Dome라는 남극의 만년설에 갇혀 있던 기체에서 산출된 추정치입니다. 서기 200년부터 큰 변화가 없었던 농도가 1800년대 중반부터 갑자기 급상승한 것으로 나타나고 있습니다. 2018년 시점의 N2O 농도는 1750년경에 비해 22%나 상승하고 있다고 합니다.

합동연구팀의 조사에 따르면, 토양 및 해양 등에서 자연적으로 방출되는 NO2의 양은 거의 변화하지 않았다는 것. 합동연구팀은 N2O 농도가 급상승한 주요 원인으로 농업과 축산 등을 꼽습니다. 농업의 질소 비료의 사용이나 가축의 퇴비 생산이 N2O를 급격히 증가시키고 있으며, 화학 공업 및 폐수, 화석 연료의 연소 등 인간의 다양한 활동도 N2O 농도 상승과 관련이 있다고 합니다.

연구팀은 지역별 N2O 농도의 변화율도 조사했습니다. 조사에 따르면 브라질 · 중국 · 인도 등의 급속한 경제 성장을 이루고 있는 국가는 작물 생산과 가축 수가 급증하고 있기 때문에, N2O 배출량의 증가가 특히 현저하다고 합니다.

계속하여 상승하는 N2O 농도에 대해 합동 연구팀은 '규제가 없다'는 문제가 있다고 지적합니다. 오존층을 파괴할 우려가 있는 물질에 대한 규제를 정한 몬트리올 의정서는 에어컨과 냉장고의 냉매, 전자 부품의 세정 등에 사용되고 있던 염화불화탄소와 할론, 하이드로 클로로플루오로 카본 등의 프레온 가스와 드라이클리닝 용제나 냉매로 사용되었던 사염화탄소 등이 규제되고 있었습니다만, N2O에 대한 규제는 없다고 합니다. 파리 협정에서는 CO2와 N2O의 감축 목표가 정해졌습니다만, 이것은 어디까지나 목표이기 때문에 구속력이 존재하지 않습니다.

연구팀은 현재의 N2O 농도는 예상을 뛰어넘는 속도로 증가하고 있다며, 온실가스 배출량을 줄이는 노력에 대해 논의할 때 N2O에도 주목해야 한다고 주장하고 있습니다. 구체적인 방법으로는 N2O 농도의 급증의 주요 요인이 되는 농업 · 축산의 '가축 퇴비에 대한 관리를 강화한다', '식물에 최적화된 비료를 사용', '비료의 사용량을 줄이기 위해, 콩류 등의 토양을 개선하는 작물을 윤작', 'N2O 배출량이 낮은 비료 사용' 같은 방법을 제시하고 있습니다.

다음은 연구팀이 정량화한 세계 전체의 N2O에 대한 연간 수지를 나타낸 그림. 단위는 테라그램(1테라그램 = 100만 톤)입니다. 인류의 활동에 의해 방출되는 N2O는 연간 7.3테라그램(730만 톤) 정도, 그 중 농업이 3.8테라그램(380만 톤)으로 높은 비중을 차지하고 있습니다. 한편, 자연에 의해 방출되는 N2O는 연간 9.7테라그램(970만 톤) 정도로 대기 중 화학반응에 의해 소멸되는 N2O는 연간 13.5테라그램(1350만 톤). 인류의 활동에 의해 대기 중에 존재하는 N2O가 증가하는 것이 시각적으로 나타나 있습니다.

합동연구팀은 적절한 농업 정책을 실시하더라도 합성비료와 퇴비는 현재 필수적이어서, 온실가스의 실질적 배출량을 제로로 하는 신기술이 요구된다고 말합니다.

연료전지는 발전 효율이 높은 에너지원으로 응용이 기대되고 있는 전지이지만, 제작 재료가 고가인 것이 단점이어서 보급의 걸림돌이 되고 있습니다. 이 재료비를 줄이기 위해 '시금치'를 이용하려는 연구가 아메리카대학 화학부의 소존 죠 씨 연구팀에 의해 진행되고 있습니다.

Spinach Gives Fuel Cells a Power Up - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/energywise/green-tech/fuel-cells/spinach-gives-fuel-cells-a-power-up

실용화되고 있는 연료전지는 높은 발전 효율을 실현할 수 있는 전극 촉매로 백금을 사용하고 있습니다. 하지만 백금은 희귀하고 고가이기 때문에 연료전지 자체도 고액이 되어 버려, 연료전지의 보급을 방해하는 원인이 되고 있었습니다. 이 비용을 낮추기 위해 많은 연구자에 의해 백금의 대체 촉매가 연구되어 왔지만, 비용 대비 효과적이지 않을 것이 대부분이어서 실용화에는 이르지 못했습니다.

그런 가운데, 죠 씨 연구팀은 백금을 대체하는 저렴한 소재로 '시금치'를 선택했습니다. 죠 씨 연구팀은 현지 슈퍼마켓에서 구입한 시금치를 기반으로 연료전지에 사용할 수 있는 높은 탄소 촉매를 제작하는 연구를 수행했습니다.

대체 소재로 시금치가 선정된 이유는 철과 질소의 함유량이 높기 때문이라고 죠 씨는 말합니다. 그리고 시금치가 재생 가능한 바이오매스 자원이라는 것도 이유 중 하나입니다. "시금치는 백금보다 분명히 손쉽게 구할 수 있고 재배량을 늘리는 것도 어렵지 않습니다. 지속 가능성은 우리가 생각하는 매우 중요한 요소입니다"라고 죠 씨는 말합니다.

시금치 기반의 촉매 제작은 일부 과정은 스무디를 만드는 레시피와 유사하다고 죠 씨는 말합니다. 시금치를 촉매로 사용하기 위해 먼저 신선한 시금치 잎을 씻어 믹서에 갈아 액체 상태로 동결 건조합니다. 그 다음 동결 건조한 시금치를 분쇄하여 가루로 만든 후 질소 촉진제로서 멜라민을 첨가. 거기에 염화나트륨과 염화칼륨을 첨가하고 900도의 고온에서 여러 번 열분해하여 나노시트 형상의 촉매를 제작합니다.

죠 씨에 따르면, 염화나트륨 · 염화칼륨을 추가함으로써 나노시트가 작은 구멍을 많이 가진 다공성을 얻을 수 있다고 합니다. 이 다공성으로 연료전지에 필요한 산소를 투과할 수 있는 특성을 실현하고 있다고 합니다.

죠 씨 연구팀은 시금치 촉매가 유망하다고 말하는 한편, 실용화를 향한 길은 아직 멀어 "지금까지의 연구는 원리의 증명에 불과하다"고 말합니다. "실용적인 연구에 대해 말할 때는 매우 주의해야 합니다. 왜냐하면 실험 단계에서 뛰어난 결과를 보여도 실제 장치에 구현하면 결과가 나빠질 가능성이 있기 때문입니다"라고 죠 씨는 덧붙여, 실용화를 위해 해결해야 할 과제가 많이 남아 있음을 시사합니다.

과제의 하나는 죠 씨가 중시했던 지속 가능성. 시금치 촉매를 제작하기 위해서는 900도의 고열이 필요해, 열 발생이 이산화탄소 배출에 이르기 때문에 제작 과정에서의 에너지 효율 향상이 과제가 되고 있습니다. 또 다른 과제는, 시금치 촉매는 수소 이온 농도가 알칼리에 가까울수록 플래티넘 촉매보다 높은 성능을 얻을 수 있지만, 산성에 가까울수록 효율이 떨어진다는 점. 수소 이온 농도에 관계없이, 시금치 촉매의 효율을 유지하는 것도 난해한 과제가 되고 있습니다.

이미 죠 씨 연구팀은 시금치 촉매의 프로토 타입을 완성하였고, 연료전지에 시금치 촉매를 테스트하는 단계까지 진행하고 있습니다. 그러나 죠 씨는 "나의 연구팀은 테스트를 실시하기 위한 충분한 전문지식이 없습니다"라고 정직하게 상황을 토로하며 "시금치 촉매 테스트는 필요한 단계이므로, 다른 그룹과의 공동연구 및 연구팀 전체의 새로운 전문지식의 축적을 고려하고 있습니다"라고 죠 씨는 말합니다.

초전도는 특정 금속이나 화합물을 냉각했을 때, 그 물질의 전기 저항이 제로가 되는 현상입니다. 초전도가 발견된 1911년 이후 초전도는 '저온에서 발생하는 것'이라고 취급되어 최고 섭씨 영하 23도의 환경에서 발생했습니다. 그러나 미국 로체스터대학의 연구팀에 의해 초전도가 실온에서도 발생하는 것으로 밝혀졌습니다.

Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2801-z

For The First Time, Physicists Have Achieved Superconductivity at Room Temperature
https://www.sciencealert.com/for-the-first-time-superconductivity-has-been-achieved-at-room-temperature

2020년 10월 14일 (수)에 발표된 로체스터대학의 물리학자인 랑가 디아즈 씨 연구팀은 세계 최초로 섭씨 15도의 온도에서 '상온 초전도'실험에 성공한 것으로 밝혀졌습니다.

디아즈 씨 등의 발견 이전에는 황화수소와 랜턴 수소화물 등의 화합물로 초전도의 발생 온도를 상승시키고 있었습니다. 섭씨 영하 23도의 초전도에 성공한 랜턴 수소화물은 170기가파스칼(GPa)의 초고압 하에서 초전도가 되는 것으로 확인되었습니다. 높은 온도에서 초전도되기 쉬운 공통의 원자는 자연계에서 가장 가벼운 원소인 '수소'였습니다.

디아즈 씨도 "저온이 아닌 환경에서 초전도를 실현하기 위해서는 강력한 화학 결합과 가벼운 원자가 필요했습니다. 강력한 결합 중 하나는 수소 결합이며, 가장 가벼운 수소입니다"라고 말하며 자신의 실험에 수소를 사용했다고 합니다. 그러나 가스상태의 수소는 절연체이며, 초전도 물질로 만들기 위해서는 고압 하에서 고체화해야 합니다. 디아즈 씨 연구팀은 수소와 탄소, 유황을 합성한 'Carbonaceous sulphur hydride(탄소질 수소화 유황)'로 실험을 실시하여 섭씨 15도, 압력 270GPa 환경에서 초전도 상태를 실현할 수 있다는 것을 발견했습니다.

상온 초전도의 발견에 대해 디아즈 씨는 "초전도와 같은 뛰어난 성질을 가진 물질은 '저온'이라는 제약으로 인해 많은 사람이 그리는 방식으로 세계를 변혁할 수 없습니다. 그러나 우리의 발견은 저온이라는 장벽을 깨고 많은 잠재적인 응용에 문을 열 것입니다"라고 설명합니다.

상온 초전도가 발생한 물질의 크기는 25~35 마이크로미터로 매우 작고 초전도 발생에 필요한 압력도 매우 높아서 디아즈 씨 등의 발견을 실용 가능한 기술로 사용할 수 있기까지는 오랜 시간이 걸릴 것으로 전망되고 있습니다. 연구팀은 "연구의 다음 단계는 물질의 성분을 조정하여 필요한 압력을 감소하는 것입니다. 상온 상압의 초전도체가 이제야 손이 닿는 곳까지 왔습니다"라고 말합니다.

지구온난화와 생명공학 또는 바이오매스를 이용한 에너지 이용 등 최근 화제가 되고 있는 다양한 주제에 공통점이 있다는 것을 깨달았습니다. 그것은 '온도'입니다. 그것도 소위 상온에 가까운 영역의 온도와 관련된 것이 매우 많은 것 같습니다. 고도 성장기의 철강 생산 등은 1000℃에 도달하는 고온에서 생산이 이루어졌습니다. 반대 방향으로 눈을 돌리면, 천연가스는 -162℃의 저온에서 액체로 수송되고 있습니다. 물론 이러한 초고온과 초저온 기술은 지금도 사용되고 있습니다만, 이전에는 그다지 주목되지 않던 상온 부근의 온도에 상대적으로 관심이 쏠리고 있는 것은 하나의 트렌드라고 해도 무리는 없을 것입니다.

온도의 정보 밀도

얼어 붙은 -162℃의 LNG도, 1000℃의 화염도, 우리가 따뜻함을 느끼는 25℃도 모두 온도입니다. 직선적인 메모리의 위에 온도는 정연하게 새겨져 있습니다.

우리 생물은 몸의 대부분이 물로 되어 있습니다. 물론 물은 0℃에서 얼고 100℃에서 끓습니다. 생물에게 이 100℃ 사이라는 것은 매우 중요한 의미를 가지고 있습니다. 그 이상과 이하라는 극단적인 온도는 생물에게 매우 위험합니다. 극단적으로 높은 온도와 반대로 매우 낮은 온도에서는 생물이 살 수 없기 때문입니다.

살아갈 수 없다는 의미에서는 1000℃와 2000℃는 유사한 것이라고는 말할 수 있을지도 모릅니다. 인간에게는 1000℃와 2000℃는 '매우 높은 온도' 이상의 의미는 없습니다. 낮은 온도인 -200℃와 -250℃도 생존할 수 없다는 의미에서 양자는 거의 차이가 없습니다. 한편, 인간에게 체온인 36℃는 많은 의미를 가지고 있습니다. 단 0.5℃의 체온이 변화한 것만으로 몸 상태가 나빠져 버립니다. 이러한 온도 범위에서는 0.1℃의 온도 변화도 큰 의미가 있는 것입니다.

이렇게 생각하면, 온도 변화가 가져오는 정보의 밀도라는 것은 반드시 선형이 아닐지도 모릅니다. 생존할 수 있는 온도의 외부에 가면 갈수록 온도 변화로 인한 메시지는 작아지고 마는 것입니다. 온도 1℃당 메시지 밀도가 낮다고 해도 좋을지도 모르겠네요.

온도가 가지는 메시지. 그것은 다른 온도 사이의 우리의 사고방식입니다. 2개의 온도가 다르다는 것은 사실 절대적인 가치가 없을지도 모릅니다. 1000℃와 2000 ℃가 유사한 것처럼 36℃와 37℃도 별다른 차이는 없습니다. 만약 120℃에서 생존하는 생명체가 있다면, 36℃와 37℃는 그냥 차가운 온도에 불과한 것입니다.

출처 참조 번역
温度にまつわる話
http://www.netdecheck.com/emerging_technologies/temperature/001/page1.htm

몬티홀 문제는 저명한 수학자도 틀릴 정도로 '직관적으로 옳다고 생각하는 해답과 논리적으로 정답이 다른 문제'로 유명한 확률 이론의 난제입니다. 그런 몬티홀 문제에 대해 일러스트를 이용해 시각적으로 사고방식을 이해할 수 있는 해설이 공개되어 있습니다.

Making the Monty Hall problem weirder but obvious - DYNO MIGHT
https://dyno-might.github.io/2020/09/17/making-the-monty-hall-problem-weirder-but-obvious/

몬티홀 문제는 다음과 같은 문제입니다.

'플레이어의 앞에 닫힌 3개의 문이 있고, 1개의 문 뒤에는 경품인 신차가, 두 개의 문 뒤에는 탈락을 의미하는 염소가 있습니다. 플레이어는 신차의 문을 맞추면 신차를 받을 수 있습니다. 플레이어가 하나의 문을 선택한 후, 사회자인 몬티가 나머지 문 중 염소가 있는 문을 열어 염소를 보여줍니다. 여기서 플레이어에게 처음 선택한 문을 남아있는 열리지 않은 문으로 변경해도 좋다고 제안합니다. 여기에서 플레이어는 문을 변경해야 할 것인가?'

몬티홀 문제는 사회자인 몬티가 문을 열어 염소를 보여준 단계에서 남겨진 문이 2개이므로, '두 개의 남겨진 문 중 각각의 문에 신차가 들어있는 확률은 2분의 1이므로 어느 쪽의 문을 선택하여도 확률이 변하지 않으니까 문을 변경하지 않아도 상황은 마찬가지다'라고 직관적으로 생각해버리는 경향이 있습니다. 그러나 실제로는 문을 변경하면 신차를 얻을 수 있는 확률은 3분의 2로, 변경하지 않으면 3분의 1이 되어 '문을 변경해야 한다'는 답변이 정답입니다.

이 문제가 미국의 뉴스 잡지 'Parade'에 답변과 함께 게재된 결과, 미국 전역에서 '잘못되었다'는 지적이 1만 건 이상 쇄도. 일련의 논의에 수학자가 참여하고 뉴욕타임즈 등의 대형 언론사까지 논의를 게재하는 사태로 발전했습니다.

과학적 문제를 논의한 블로그 'DYNO MIGHT'에 게재된 몬티홀 문제의 해설은 '문을 10개로 생각해 본다'라는 것.

플레이어는 10개의 문 중에서 하나를 선택합니다.

이번에는 몬티가 문을 여는 대신 '처음 선택한 문 이외의 내용물을 모두 획득할 수 있다'고 변경합니다. 이 경우 '처음 선택한 문의 내용물을 획득한다'는 선택에서는 신차를 얻을 수 있는 확률은 10%. '처음 선택한 문 이외의 내용을 모두 획득할 수 있다'라는 선택에서 신차를 얻을 수 있는 확률은 90%라고 직관적으로 이해할 수 있습니다.

계속해서, 몬티가 꽝인 문을 열고 '처음 선택한 문 이외의 내용을 모두 획득할 수 있다'라는 대안을 제시하는 예를 살펴보겠습니다. 우선 플레이어에게 10개의 문이 제시되고 ......

그중에서 1장을 선택하는 것까지는 동일합니다.

여기서 몬티가 남아있는 9개의 문 중 꽝인 8개의 문을 연다는 점이 차이점.

꽝인 8개의 문을 열었다 해도 '처음 선택한 문 이외의 내용물을 모두 획득할 수 있다'라면 90%의 확률로 신차를 맞출 수 있다는 것을 시각적으로 이해할 수 있습니다.

마지막으로, '처음 선택한 문 이외의 내용믈을 모두 획득할 수 있다'는 선택이 아닌 '먼저 선택한 것과 다른 닫힌 문의 내용물을 획득할 수 있다'라는 대안이 제시되는 예를 생각해 봅시다. 우선 플레이어에게 10개의 문이 제시됩니다.

그중에서 1개를 선택.

몬티가 남은 9개의 문 중 꽝인 8개의 문을 엽니다.

지금까지의 예에서는 '처음 선택한 문 이외의 내용물을 모두 획득할 수 있다'라는 선택에 대해 생각해 왔지만 이번에 제안된 것은 '처음에 선택한 것과 다른 닫힌 문의 내용물을 획득할 수 있다'라는 선택입니다.

그러나 이 두 가지 선택의 차이에 대해 주목하면, 이 2개의 선택권은 '꽝인 문의 내용물을 획득할 수 있는지 여부'만 다르고 '신차를 획득할 수 있다'에 대해서는 차이는 일절없고, '신차를 획득할 수 있는 확률'에도 변화가 없습니다. 그래서 '처음에 선택한 것과 다른 닫힌 문의 내용물을 획득할 수 있다'라는 옵션을 선택하더라도 신차를 획득할 수 있는 확률은 90%로 유지되는 것입니다.

몬티홀 문제는 문을 3개로 했을 뿐 원리는 공통이므로 '문을 변경한다'는 선택이 왜 올바른지를 확인할 수 있습니다.