답변 내역

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.개미가 먹이를 찾아갈 때, 여러 길 중에서도 가장 거리가 짧은 길을 선택하여 이동합니다. 또한, 이동하는 표면의 성질까지 고려하여 이동하기도 합니다. 개미가 먹이를 찾아 이동하는 것에는 원칙이 있습니다. 무조건 직선으로 이동하는 것이 아니라 상황에 따라 이동하게 되는데 이는 '페르마의 법칙'을 따라 움직이는 것이지요. 페르마의 법칙이란, 빛이 한 지점에서 다른 지점으로 이동할 때 가장 짧은 시간의 경로를 따라 진행한다는 것입이다. 같은 매질이라면 빛이 일정한 속도로 이동하기 때문에 가장 짧은 시간의 경로가 최단거리가 되고, 그 경로는 직선 형태가 되는 것이지요. 반면 매질이 다른 경우에는 직선의 기울기가 다르게 되고, 결국 빛이 서로 다른 매질을 통과할 땐 그 경계에서 꺾이는 굴절이 일어납니다. 개미는 최소 시간으로 이동하기 위한 경로를 선택하는 것으로 나타났다며, 이 연구 결과는 로봇이나 정보 통신 등 다양한 분야에서 활용할 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우리가 몸의 균형을 잡는 것은 여러가지 기능들이 복잡하게 작용하여 이루어집니다. 몸이 흔들리거나 회전할 때 눈을 통해 주변의 움직임을 인지하고 귀의 전정기관을 통해 가속과 회전의 느낌을 인지하고 발, 다리를 통해 주변의 흔들림을 인지하여 뇌로 신호를 보내면 이를 종합하여 우리 몸에 균형을 잡으라고 지시하게 되는데 이 신호들이 서로 일치하지 않을 때 멀미를 하게 됩니다. 특히 교통수단을 이용할 때 멀미를 하게 되는 경우가 많습니다. 우리 몸은 교통 수단의 좌석에 앉아있지만 눈이나 귀에서는 주변의 움직임을 감지하기 때문에 이로 인해 어지러움이나 구역, 구토등을 느끼게 되는 것이죠. 사람이 걸어다니기만 하는 시대에는 멀미는 없었겠죠? 교통수단이 발달하지 않았거나 놀이동산의 재밌는 놀이기구들이 발명되지 않았다면 멀미하는 사람들은 거의 없을 지도 모르겠습니다. 특히 각 기관의 발달이 미숙한 어린이들에게서 더 심하게 나타납니다. 멀미약은 크게 부교감신경 차단제와 항히스타민제로 나뉘는데 부교감신경차단제(스코폴라민)은 눈, 귀등의 감각기관에서 뇌로 가는 신경전달물질을 차단하는 기전으로 효과를 나타냅니다. 항히스타민제는 보통 알러지약으로 많이 쓰이지만 초기에 발견된 1세대 항히스타민제는 구역, 구토 증상을 완화하는 작용을 하며 약간 졸리는 부작용이 있습니다. 정리하자면 뇌로 가는 (교통수단을 탔을 때)서로 일치하지 않는 눈, 귀, 다리로 부터의 신호를 차단하는 부교감신경 차단제와 구역, 구토증상을 완화하는 항히스타민제로 나뉘고 두가지 약은 작용기전이 다릅니다. 즉, 멀미가 안생기게 하는 약과 멀미 증상을 가라앉히는 약으로 나뉜다고 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다. 생물학자 알렉산더 플레밍에 우연히 페니실린이 발견 되었습니다. 그가 휴가를 다녀온 다음 실험실에 들어가서 깜짝 놀랐어요. 아주 작은 포도 모양의 세균을 유리접시에 길러두고 휴가를 다녀왔는데, 유리접시 뚜껑을 깜빡하고 닫지 않았던 것이에요. 그렇게 열려있는 유리접시에 무언가가 날아와 세균을 다 녹여서 없애버렸어요. 플레밍은 실험을 망쳤다고 실망하지 않고 오히려 그 유리접시를 좀 더 자세히 관찰하기로 했어요. 플레밍이 자세히 관찰했더니 작은 포도 모양의 세균을 없앤 것이 바로 푸른곰팡이였어요. 이 푸른곰팡이에는 페니실린(penicillin)이 들어있어서 세균이 번식하려고 할 때 세균이 세포벽을 만들지 못하게 해요 마치 벽이 없는 집이 무너지듯이 페니실린 때문에 세포벽을 못 만든 세균이 죽게 되는 거예요. 알렉산더 플레밍이 페니실린을 발견한 다음 셀 수 없는 많은 사람들이 페니실린 주사를 맞았어요. 이제는 세균에 감염되어도 페니실린 같은 약을 먹거나 주사를 맞으면 건강하게 나을 수 있게 된 거예요. 페니실린처럼 세균을 없애주는 약을 항생제라고 불러요. 그리고 최초의 항생제, 페니실린을 발견한 공로로 알렉산더 플레밍은 1945년 노벨생리의학상을 받게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.공룡은 파충류로서 중생대에 번성했던 대표적인 생물입니다. 과거 생명체가 사라진 것을 대멸종이라고합니다. 중생대말 대멸종의 주요원인으로 대규모화산폭발과 운석충돌로 알려지고 있습니다. 이 대멸종으로 인하여 공룡이 멸종되었다고 추측하고 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.해시계는 간단하고 정확한 시간 측정기기이지만, 개인 날과 낮에만 쓸 수 있으므로 흐린 날이나 밤에는 쓸모가 없습니다. 그래서 물시계는 공적인 표준시계로 해시계보다 더 유용하게 쓰였지요. 조선왕조가 도성을 한양으로 옮기고 경복궁을 지으면서 표준시계로 물시계를 제작한 것 입니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.기본적으로 하늘은 파란색을 띄는데 이는 햇빛이 대기층을 통과하면서 공기 중의 미세 물질들과 부딪혀 부서지는 ‘산란’현상 때문입니다. 산란이 이뤄지면 산란광이 발생하는데, 이 산란광의 파장이 짧아 푸른색을 띠기 때문에 하늘의 색깔도 파랗게 보이는 것입니다. 여기에 우리나라의 가을은 이동성 고기압의 영향을 받는데 고기압은 하강 기류를 발생 시켜 대기 중의 먼지를 씻어내는 역할을 합니다. 이 때문에 가을에는 높은 고도에서의 산란까지 더 잘 보여 하늘이 높고 푸르게 느껴지는 것입니다. 고기압은 대기 중 습도를 낮춰 건조하게 만드는 데, 이렇게 되면 태양빛과 수증기가 부딪혀 하늘이 하얗게 보이는 현상도 줄어들어 파란색이 도드라지게 됩니다. 가을이 오기 전에 비가 많이 내리는 것도 푸르고 높은 하늘을 만드는 원인 중 하나 입니다. 보통 여름철 장마가 끝나고 난 후의 하늘이 일 년 중 가장 먼지가 적은 하늘이기 때문이지요.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주에는 수조개의 별들이 있습니다. 숫자로 말하면 약 200 x 1000 의 7 제곱개 정도 입니다. 이 별들에는 모든 형태와 크기가 있는데 가장 작은 별은 "EBLM J0555-57Ab," 로 토성 크기입니다. 그러면 우주에서 가장 큰 별은 UY Scuti 로 알려져 있습니다. 이 별은 지름이 11.88 억 km 로 추정되고 있는데 UY Scuti 가 태양계에 있다면 이 별의 외부층 광구(光球) 는 목성의 궤도 밖이 될 것입니다. 이 별은 적색 하이퍼 거성으로 엄청난 질량과 밝기를 가지고 있는데 이러한 별 종류는 수명이 짧아 발견하기 어렵습니다. 수십억년을 가는 다른 별들과는 달리 하이퍼 거성은 몇 백만년 밖에 살지 못합니다. UY Scuti 는 1860년 독일 천문학자에 의해 발견되었고 "BD-12 5055." 라는 이름이 붙여졌 있습니다. 이 별은 지구로부터 약 9500 광년 떨어진 우리 은하계 중심 근처에 있습니다.이 별을 태양과 비교하면 태양은 우리 태양계에서 중심에 있으나 이 별은 우주의 중심에 있는 것으로 태양의 평균 반경은 약 696,000 km 인데 UY Scuti 와 비교하면 태양의 직경은 1,700 배 작습니다. 약 5억 개의 태양이 UY Scuti 에 들어갈 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.통통한 몸집과 어울리지 않게 대나무를 주식으로 하는 판다는 대나무를 먹기 시작한 것이 최소 600만년 전부터 이어졌을 가능성이 있다는 연구 결과가 있습니다. 미국 로스앤젤레스 자연사 박물관의 왕 샤오밍 박사 연구팀은 최근 약 600만년 전 자이언트 판다 조상인 아일루락토스(Ailurarctos) 화석을 분석한 결과, 대나무를 잡는 데 쓰이는 ‘가짜 엄지’가 존재했다고 밝혔고 이 화석은 중국 남부 윈난성 자오퉁시의 슈이탕바 지역에서 발굴됐습니다. 약 600만년 전 살았던 고대 판다 아일루락토스의 것이며, 눈여겨볼 것은 손목 부위에서 발견된 돌출 뼈로 바로 이 뼈가 자이언트 판다가 가진 여섯 번째 손가락 일명 ‘가짜 엄지’라고 하며 판다의 가짜 엄지는 대나무를 보다 쉽게 잡을 수 있도록 하는 데 쓰인다는 사실을 알게 되었습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.판다는 왜 이렇게 작게 태어나는 걸까요? 연구에 의하면 어미 판다의 자궁에서 수정란(정자와 만나 수정이 이뤄진 난자)이 늦게 착상되기 때문이라는데요. 임신 과정 중 하나인 ‘착상’은 포유류의 수정란이 자궁벽에 붙어 어미의 영양분을 흡수할 수 있는 상태가 되는 것을 말합니다. 이때부터 배아가 본격적으로 어미 배 속에서 성장하게 됩니다. 일반적으로 곰과의 수정란은 어미 자궁 속을 떠돌다 출산 60일 전에 벽에 착상하는데 반해 판다의 경우 새끼를 낳기 30일 전에 수정란이 착상을 합니다. 어미 배 속에서 세포분열을 하며 자라날 시간이 충분하지 않기 때문에 미숙한 상태로 태어나는 것이라고 보고 되어 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우리들이 사용하는 전기 기기나 기계에서 뺄 수 없는 자석은 아주 오래 전 중국에서 처음 발견되었습니다. 하지만 정확이 누구인지는 알 수가 없습니다. 철을 끌어당기는 이상한 돌에서 발견된 자석은 중국에서 유럽으로 전해져 항해용으로 사용되었고, 13세기 네덜란드의 학자 페토로스 페레그리누스는 자석의 성질, 즉 남극과 북극을 가리킨다는 것과 같은 극끼리는 서로 밀고 다른 극끼리는 서로 잡아당긴다는 것을 알아 냈습니다. 이를 체계적으로 실험한 사람은 갈릴레이와 같은 시대에 활약한 영국의 의사 윌리엄 길버트(1540∼1603) 였습니다. 작은 공 모양의 자석을 만들어 그 위에 자침을 올려 놓고 실험 해 본 결과 우리가 살고 있는 지구 그 자체가 커다란 자석이라는 사실을 알아 내었습니다. 1800년대 중반에 패러데이가 전자 유도의 법칙을 발견한 후로 자석은 방위를 알리기 위한 도구에 머물지 않고 전기 에너지, 운동 에너지의 발생근원이 된다는 것을 알게 되었고 자석 재료도 크롬강철, 텅스텐강철 등이 사용 되었으며, 마침내 1916년 일본의 혼다 고타로 박사에 의해 경이적인 자석 'KS 강철'이 발명되었습니다.지금도 자석에 대한 연구는 계속되고 있으며 미래에는 어떤 자석을 가지고 우리를 놀라게 할지 아무도 모르는 일이지요. 참 요즘 핫한 초전도 현상도 자석과 연관성이 많지요...