도마뱀은 어떻게 꼬리가 짤려도 다시 살아나는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.도마뱀이란 단어는 짧고 작은 동강을 의미하는 ‘도막’이라는 단어에 뱀을 붙여서 만든 것입니다. 위험할 때 꼬리를 잘라내는 모습에서 비롯된 것이죠. 서양에서도 도마뱀의 꼬리자르기는 꽤 인상적인 행동이었던 듯 합니다. 영어에서 꼬리를 뜻하는 ‘tail’이라는 단어가 자르다는 의미의 어근으로 쓰이면서 ‘재단사(tailer)’, ‘삭감하다(curtail)’ 등의 단어가 만들어지거든요. 꼬리라는 단어를 생각했을 때 도마뱀의 꼬리를 생각하고, 그 꼬리가 잘려나가는 모습까지 연상하는거죠.사람들의 시선에 도마뱀은 위험에 빠지면 쉽게 꼬리를 잘라버리는 것 같습니다. 하지만 도마뱀의 꼬리 자르기는 잘라낼 부위가 미리 결정된 상태에서 유사시 척수 반사에 의해 행동에 옮겨지는 일종의 신체 반응 과정입니다. 도마뱀 꼬리에는 꼬리뼈가 느슨히 이어진 ‘탈리절’이라는 부위가 여러 개 있는데요. 이 자리에서 꼬리가 잘려나가면 ‘꼬리조임근’이 재빨리 꼬리 동맥을 수축해 피가 흘러내리는 것을 최소화 한다고 하네요. 실제로 야외에서 도마뱀 꼬리가 잘려나가는 장면을 보면 처음에 약간의 출혈이 발생하지만 이내 멈추죠.도마뱀처럼 자신이 스스로 신체의 일부분을 떼어버리는 행동을 ‘자절(自切) 현상’이라고 합니다. 척추동물인 도마뱀이 자절 현상이 나타나는 대표적인 동물로 알려져 있지만 사실은 대부분 무척추동물에서 발생합니다.
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허블상수를 발견하기전까지 정적우주론이 대세였던 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.정적인 우주론은 우주는 크기가 변하지 않고 항상 같은 모습으로 존재한다는 우주관입니다. 우주에 있는 모든 물체에는 중력이 작용하여 서로 당기고 있죠. 이런 당기는 힘 때문에 우주는 수축하고 말텐데 실제로는 그렇지 않습니다. 때문에 정적인 우주론에서는 중력에 의한 수축을 막는 어떤 힘이 있다고 가정하는데요. 정적인 우주관을 지지한 대표적인 과학자가 바로 뉴턴과 아인슈타인입니다. 특히 아인슈타인 방정식의 해로 정적인 우주를 나타내기 때문에 정적인 우주를 다른 말로 아인슈타인 우주라고도 부른답니다.뉴턴: 우주는 무한하고 균질하기 때문에 중력이 작용하더라도 수축하지 않고 정지해 있다고 주장했습니다.아인슈타인: 중력에 반대되는 힘인 우주 상수를 도입하여 우주가 팽창하거나 수축하지 않고 같은 모습을 유지하며, 중력에 의한 수축을 막는 어떤 힘이 존재한다는 주장을 펼쳤습니다.당시 과학의 양대 산맥인 뉴턴과 아인슈타인의 주장 이었기 때문에 정적 우주론을 믿을 수 밖에 없었을 것입니다.
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은하가 지구에서 가까워지면 어떤색으로 보이고 멀어지게되면 어떤색으로 보이게 되는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.지구와 멀리 떨어져 있는 별들은 움직이지 않는 것처럼 보이지만, 사실 각자 고유의 운동을 하고 있습니다. 그리고 별은 운동하면서 지구와 가까워지기도, 멀어지기도 합니다. 이때, 별의 파장은 길어지기도, 짧아지기도 하는데요. 빛의 스펙트럼에서 별이 관측자에게서 멀어져 파장이 길어지는 것을 적색이동 또는 적색편이라고 하고, 반대로 파장이 짧아지는 것을 청색이동, 청색편이라고 합니다.
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같은 사람이 탁구공과 골프공을 동시에 던졌을경우에...
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.골프공의 표면상태를 무시하면 단면적과 속력이 같으므로 탁구공과 골프공이 받는 공기저항은 같습니다. 하지만 던져진 후 받는 저항력은 같지만 골프공의 질량이 더 크므로 관성이 더 크죠. 그래서 운동상태가 덜 변합니다. 즉 속력이 빨리 안줄어든다는 것이죠. 그 결과 골프공이 더 멀리 날아갑니다. 물론 속력이 충분히 빠르면 골프공 뒷쪽에 난류가 생겨 기압차에 의한 추진력도 생긴다고 합니다.
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날씨가 추워지게 되면 왜 비염이 심해지는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.날씨가 추워지거나 환절기가 되면 콧물, 코 막힘으로 숨쉬기 불편하다고 호소하는 사람들이 늘고 있습니다. 추운 날씨에 몸의 체온이 내려가면서 면역력이 약한 사람의 경우 호흡기 질환에 노출되기 쉬운데 비염이 대표적입니다. 비염은 코가 정상적인 생리 작용을 못하는 상태를 일컫는데, 주로 콧물, 재채기, 코 막힘을 동반합니다.외경동맥에서 코로 들어가는 혈관이 좁아져서 혈액 순환 상태가 나빠지면 코 내부의 정상적인 온도와 습도가 유지되지 못합니다. 그러다 보니 점점 예민해져서 약한 자극에도 콧물이 분비되고 재채기가 나오며, 코의 점막이 부어 코 막힘 증상이 나타나게 됩니다. 이러한 상태가 오래되면 염증 물질의 배출이 용이하지 못하게 되면서 코와 부비동 내에 콧물과 염증 물질이 가득 차는 축농증이 됩니다. 콧물이 목으로 넘어가는 후비루 증상도 나타나서 이로 인한 목의 자극이 심해지면 인후두염까지 발생할 수 있습니다. 비염을 앓게 되면 숨 쉬는 게 불편해지고 코에 염증 물질이 가득 차면서 답답함을 느끼는 동시에 집중력이 떨어지게 됩니다. 학생들은 효율적으로 공부하기 힘들어지고 직장인들의 능률도 많이 떨어지게 됩니다.
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예전 모델인 필름 카메라의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.필름카메라의 원리는 디지털카메라와 어떻게 다를까요? 간단하게 설명하자면, 셔터가 찰칵하는 순간 빛의 상이 필름에 맺히는 원리입니다. 필름에는 빛과 반응하는 물질이 발라져 있는데, 사진을 찍으면 빛이 필름에 기록됩니다. 이 보이지 않는 희미한 상을 화학반응을 통해 뚜렷하게 만드는 것이 바로 '현상'입니다. 여기서 필름카메라의 불편함이자 매력이 나옵니다. 사진을 바로 확인할 수 없습니다. 필름을 현상해야 필름에 상이 맺힙니다. 또 현상이 끝난 뒤 사진을 디지털로 보고 싶으면 스캔을 하고, 사진을 실물로도 받고 싶으면 '인화'를 해야 합니다. 반면 디지털카메라는 디지털 센서를 통해 피사체의 상을 전기적 신호로 변환한 뒤 기록하는 식입니다. 이미지 센서가 필름의 역할을 하는 거죠.
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제주도에 있는 노루와 한반도 내륙에 있는 노루는 같은 종인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.논문 보고에 의하면 “형태적 특징으로 볼 때 제주 노루는 세계적으로 제주도에만 서식하는 고유 아종으로 판단된다”고 밝혔습니다. 호랑이 가운데 벵골호랑이와 아무르호랑이(시베리아호랑이, 한국호랑이)가 다른 아종 이듯이 한반도 내륙의 노루와 제주의 노루는 다른 아종이라는 것입니다.
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멧토끼가 잘 발견되지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다. ‘한국토끼(Lepus Coreanus)’인 멧토끼는 대대로 한반도에서 서식해온 토종 토끼입니다. 과거 개체수가 많아 야생동물 보호·관리법상 사냥이 가능한 수렵동물로 분류됐지만 점차 감소하고 있다는 지적에 따라 2004년부터 수렵동물에서 제외됐습니다. 그러면서 2005년부터 개체수와 서식 밀도가 공식적으로 집계되지 않았습니다. 멧토끼의 개체수 감소는 ‘로드킬’(야생동물 찻길 사망사고) 순위에서도 드러납니다. 국토교통부의 로드킬 조사에서 2008년까지 멧토끼는 고라니, 너구리에 이어 세 번째로 많이 희생되는 동물이었지만 2021년 조사에서는 7위 안에도 들지 못했습니다. 그만큼 수가 줄었다는 뜻입다.이렇게 멧토끼의 수가 급감한 요인으로는 서식환경의 악화로 꼽히고 있습니다.
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목성의 구름밑에는 무엇이 존재할까요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.목성의 내부구조를 살펴보면, 목성의 가장 깊숙한 내부에는 얼음이나 암석으로 이루어진 핵이 존재하고, 그 위로 액체 금속 수소가 있고 그 위로 비균질(헬륨이 작은 물방울 형태로 존재하는 지역)지역, 수소분자 지역 그리고 대기가 존재할 것이라 추정됩니다.
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전기차에 들어가는 이차전기의 구성 및형태에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.이차전지를 이루는 가장 기본적인 구성 요소는 양극, 음극, 분리막 전해질 입니다. 앞에서도 이야기 했듯이 양극과 음극은 리튬원자를 보관하는 물질입니다. 양극은 리튬, 금속, 산소가 결합되어 있는 형태의 물질(리튬금속산화물)로 구성되어 있습니다.충전중에는 양극을 이루는 물질 중에서 리튬만 쏙 빠져 나와서 음극으로 옮겨 갑니다. 음극은 여러가지 소재가 있지만 최근에 많이 사용되는 음극은 천연흑연을 기본으로 이루어져 있습니다. 연필에 사용되는 그 흑연 맞습니다.흑연은 마치 종이가 겹쳐 있는 것과 같은 구조를 이루고 있습니다. 이를 층상구조라고 하는데 양극에서 빠져 나온 리튬원자 들이 이러한 층상 구조 사이로 끼어 들게 됩니다. 이차전지를 사용할때는 반대 현상이 벌어지게 됩니다.흑연 사이에 끼어 있던 리튬이 다시 양극으로 이동해서 다시 리튬금속산화물을 이루게 됩니다. 분리막은 이름 그대로 양극과 음극을 분리시켜 주는 역할을 합니다. 집에 있는 콘센트에 쇠 젓가락 꼽아서 연결하면 빠직하고 감전되는 것처럼 이차전지의 양극과 음극도 서로 연결되면 전지가 고장나거나 아니면 폭발이 일어나거나 하니까 양극과 음극을 서로 분리시켜 놓을 필요가 있습니다.그러면서도 그 사이로 리튬이 지나가야 되니까 분리막은 아주 작은 구멍이 숭숭 뚫려있는 구조를 가지고 있습니다.전해질은 리튬이 이동할 수 있도록 도와주는 용액입니다.
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