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우리몸은 왜 밤에 잠을 자게 되어있을까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 수면의 기능은 아직 풀리지 않은 과학의 미스테리 중 하나이다. 여러 가지 연구에 따르면 생물이 잠을 자는 이유는 뇌의 기능 유지나 기억의 재정비, 깨어 있는 동안 발생된 산화적 스트레스로부터의 피해를 감소시키기 위해서라는 가설들이 있다.얼마 전, 네이처 뉴로사이언스 리뷰지에서는 수면의 기능에 대한 새로운 연구를 소개하였다. 미국 UCLA 의대 정신과 제롬 시걸(Jerome Siegel) 교수는 수면의 가장 근본적인 기능은 동물의 삶의 효율을 증진시키고 행동의 지속 시간을 조절함으로써 위험을 최소화하기 위해서라고 결론 내렸다.(출처 : 대한민국교육부 - 우리는 왜 잠을 자는가?) 최근 연구 결과를 보면 잠은 단순히 몸을 쉬게 하는 소극적인 휴식이 아니다. 뇌를 일깨우고 다음 날 다시 새로운 기억을 저장할 수 있도록 준비시키는 적극적인 정신 활동이기 때문이다.잠은 기억을 정리하는 시간잠은 뇌가 낮 동안 수집한 기억을 정리하는 시간이다. 잠은 크게 렘(REM) 수면과 비(非) 렘(non-REM) 수면으로 나눌 수 있다. 이 가운데 깊은 수면을 의미하는 비렘 수면 중에는 느린 뇌파 수면 일명 ‘서파 수면(slow-wave sleep)’이라는 단계가 있다. 대뇌피질에서 약 1Hz 정도의 느린 뇌파가 뇌 전반에 흐르기 때문에 붙은 이름이다.잠을 자는 신경과학적 이유시냅스는 낮에 활동을 하면 수가 늘어나고 크기도 커진다. 기억이 새로 만들어져 시냅스의 형태로 기록됐기 때문이다. 하지만 무한정 커질 수는 없으므로, 적당한 시기에 불필요한 시냅스를 정리해 새로운 기억을 받아들일 준비를 해야 한다. 그게 바로 밤에 잠을 자는 이유라는 것이다. 키렐리 교수팀은 초파리에서 밤에 시냅스를 줄이는 역할을 하는 유전자까지 찾아내, 이 가설에 한층 힘을 실어줬다.(출처 : 국립중앙과학관 - 왜 잠을 자는가? 수면의 과학)
학문 / 토목공학
23.08.25
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욕조물을 뺄때 회전하면서 빠지는 이유는?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 변기나 욕조에서 물을 빼면 회전하면서 물이 빠지는 이유는 지구가 자전을 해서 발생되는 전향력 때문에 일어나는 현상입니다. 전향력은 지구 북반구에서는 시계 반대 방향으로 작용하고, 남반구에서는 시계 방향으로 작용되기에 때문에 욕조에 소용돌이도 이에 맞춰 일정한 방향으로 움직입니다.
학문 / 물리
23.08.24
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사막의 기온차가 심한 이유를 알고 싶어요
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 어떤 물질 1g의 온도를 1도 올리는데 필요한 열량 혹은 에너지를 비열이라고 합니다. 일반적으로 물의 비열이 1이면 모래는 약0.2라고 합니다. 그말뜻은 온도 1도 올리는데 아직 작은 에너지로도 올릴수 있다는 것입니다. 그 에너지가 사라지면 더 빨리 온도도 내려간다는 말입니다. 사막의 모래의 비열이 너무 작아서 낮에는 온도가 빨리 올라가고 밤에는 온도가 빨리 내려가서 일교차가 크게는 60도까지 난다고 합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.24
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해안사구가 생기는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 해안사구는 해류에 의하여 모래해안으로 운반된 모래가 바다에 의해 발생된 파도에 의하여 밀려 올려지고, 그곳에서 자주 발생되는 매우 강한 바람인 탁월풍의 작용을 받은 모래가 낮은 구릉 모양으로 쌓여서 형성되는 지형을 말합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.24
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지구의 중력은 상공 몇 km이상되야 없어지나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지구의 중력은 지구에 있는 모든 물체와 식물 미생물까지 모든 것에 영향을 미칩니다. 하지만 중력도 일정 부분떨어져 있으면 그 중력의 영향이 없어지는데요. 중력의 영향력은 약 6만Km까지 미친다고 합니다. 그래서 그 거리 이상 가면 지구의 중력의 영향이 없다고 합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.24
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왜 기차 선로 위에는 자갈 같은 돌들을 많이 깔아 놓나요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 기차 선로의 자갈들은 많은 일을 합니다. 먼저 비가 오거나 하면 배수 효과가 있습니다. 모래나 흙경우 배수가 되지 않아서 물에 의해서 선로가 잠기거나 해서 문제가 되는데 자갈은 배수가 좋아서 문제가 되지 않습니다. 또한 자갈이 선로의 잡아줘서 선로가 움직이지 않게 해 줍니다. 그래서 기차가 지나갈때의 충격등도 흡수해주고 소음등도 발생이 적어진다고 합니다.
학문 / 토목공학
23.08.24
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드라이아이스는 어떤 상태라고 불러야 하나요? 고체?기체?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 드라이아이스를 만드는 원리는 기체 이산화탄소에 고압을 가하면 액체가 됩니다. 이 액체를 작은 구멍을 통해 액체 이산화탄소를 분사하면서 갑자기 압력을 낮추면 일부는 기체가 되고 일부는 눈과 같은 결정이 되고 이 결정들에 다시 높은 고압을 가면 고체 이산화탄소인 드라이아이스가 만들어지게 됩니다. 따라서 드라이아이스자체는 고체라고 보시면 되고 기화되면 이산화탄소라고 보시면 됩니다.
학문 / 화학
23.08.24
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리터와 씨씨의 차이가 무엇인가요??
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 우리가 용량을 나타내는 부피 단위를 cc와 ml를 많이 사용합니다. 그런데 이게 동일한 용량을 나타내는 단위입니다. 먼저 cc는 cubic centimeter 의 약자로 1cm x 1cm x 1cm 정육면체안에 물을 체운 것을 1cc라고합니다. ml는 동일하게 1cm x 1cm x 1cm 정육면체 물을 체운 것이 1ml입니다. 따라서 동일한 부피를 나타내는 단위입니다. 수(水)량에 대해서는 국제표준단위로는 cc 가 기준이지만, 생활밀접형 기준으로 mL도 많이 사용합니다.
학문 / 화학
23.08.24
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개구리가 동물인가요? 과학문제를 보다가 궁금해졌어요.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 동물이란 엽록소를 갖지 않고 세포벽을 갖지 않으며 몸속에 여러 기관이 있는 생물 중 다세포인 것을 말한다.(출처: 나무위키 - 동물) 그리고 개구리는 양서류에 속하는 동물입니다. 위에 말한것 처럼 엽록소를 가지지 않고 몸에 여러가지 기관을 가지고 있어서 개구리는 양서류에 속하는 동물입니다. 양서류는 4개의 다리와 촉촉하고 부드러운 피부를 가진 척추 동물을 말합니다. 배꼽이 없는 이유는 양서류는 알을 낳아서 태어나기 때문에 포유류 같이 아기를 낳는 동물들에게만 나타나는 현상이기 때문입니다.
학문 / 생물·생명
23.08.24
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왜 달 표면에는 움푹 들어가 있는 곳이 많은 건가요??
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 달표면이 움푹파인 곳이 많은 이유는 행성이나 운석의 충돌에 의해서 만들어진 것입니다. 지구는 대기가 있어서 행성이나 운석이 떨어지면 대기에 의해서 대부분 소멸되고 혹시라도 떨어지면 움푹파인 구덩이가 생겨도 시간이 지나면 바람의 풍화작용으로 매꿔져서 확인할수 없는데요. 달은 대기가 없어서 운석의 충돌이 있고 또한 대기가 없으니 풍화 작용이 없어서 충돌에 의한 움푹파인곳이 그대로 보존되는 것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.08.24
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