안녕하세요 김지윤 전문가입니다.
화학
Q. 왜 유전 질환 같은 것은 한 세대를 건너서 증상이 나타날까요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.유전자는 생식세포에서 다음 세대로 전달됩니다. 유전질환은 보통 염색체의 유전자에 생기는 변형으로 인해 발생합니다. 만약 부모 중 한 명이 유전자 변이를 가지고 있을 경우, 해당 변이는 50%의 확률로 자녀에게 전달됩니다. 그러나 이것이 자녀가 유전질환이 되어야 할 것이라는 것은 아닙니다.유전질환을 가진 부모들은 종종 해당 질환이 미약한 형태로 표현될 수 있는 특정 유전자를 가지고 있을 수 있습니다. 이러한 경우, 한 세대에서는 유전자 변이를 가진 사람이 실제로 증상을 나타내지 않을 수 있습니다. 이러한 사람들을 "증상 없는 운동장"이라고 부릅니다. 그러나 그들은 해당 유전자를 그들의 자녀에게 전달할 가능성이 있으며, 자녀가 두 개의 변이 유전자를 갖게 되면 질병이 발생할 가능성이 높아집니다.따라서, 한 세대를 건너뛰어 유전질환의 증상이 나타나는 경우는, 부모가 "증상 없는 운동장"으로서 변이를 가지고 있고, 자녀가 그 변이를 물려받아서 두 개의 변이 유전자를 가지게 되었을 때 발생할 수 있습니다. 이러한 경우 자녀는 질병의 증상을 나타내는 "변이형"을 가지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양계의 행성 중에서 낮이 가장 긴 행성은?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.태양계의 행성 중에서 낮이 가장 긴 행성은 금성(Venus)입니다. 금성은 태양계에서 가장 밝은 행성 중 하나로, 자전주기가 공전주기와 거의 같아서 하루 동안 태양 주위를 한 바퀴 돕니다. 이로 인해 금성은 태양 주위를 공전하면서 하루 종일 태양을 따라다니는 형태가 되어, 낮이 매우 길어집니다. 사실 금성의 하루는 지구의 243일에 해당하며, 태양 주위를 공전하는데는 225일이 걸리기 때문에, 하루 동안 태양을 따라다니는 시간이 길어지게 됩니다.
물리
Q. 고음역대의 진동보다 저음역대의 진동이 더멀리가는 원인이 무엇인가요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.음파의 진동은 파장의 길이와 진동수에 따라 결정됩니다. 파장의 길이는 진동이 전파되는 거리를 의미하며, 진동수는 1초 동안 발생하는 진동의 횟수를 의미합니다.저음은 파장이 길어진 상태에서 발생하므로, 파장의 길이가 길어진만큼 더 넓은 범위에 전파될 수 있습니다. 따라서 저음은 고음보다 멀리까지 전파될 수 있습니다.반면에 고음은 파장의 길이가 짧아져서 더 짧은 거리를 전파할 수 있지만, 파장이 짧아지면서 공기 분자와의 충돌이 더 빈번하게 일어나기 때문에, 진폭이 작아져서 멀리까지 전파되기 어려워집니다.따라서, 저음과 고음은 파장의 길이와 진동수에 따라서 전파되는 범위가 달라지기 때문에, 고음이 멀리 전파되지 않는 원인은 파장의 길이와 진폭의 작아짐에 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 거미는 왜 거미줄에 붙지 않나요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.거미가 거미줄에 붙지 않는 이유는 거미줄의 특수한 구조 때문입니다. 거미줄은 일반적인 흡착력으로 인해 다른 물체들이 끌려들어오는 것과는 달리, 거미줄 표면에 있는 수많은 미세한 털이나 끈적거리는 점액질 물질에 의해 끌려들어오게 됩니다.거미는 이러한 거미줄 표면의 물질들을 자신의 발톱과 발톱 끝에 있는 모낭이라는 기관을 통해 회피할 수 있습니다. 거미의 발톱은 일종의 클립 같은 형태로 되어 있으며, 거미줄에 발을 닿았을 때 발톱의 클립이 닫혀서 거미줄에 묶이지 않도록 방지합니다. 또한 거미의 발톱 끝에 있는 모낭이라는 기관은 거미줄을 건너는 동안 발톱 끝에 달라붙은 물질들을 제거하여 거미가 거미줄을 통과할 때 원활한 이동이 가능하도록 합니다.
생물·생명
Q. 여왕개미가 갑자기 죽으면 개미들은 어떻게 하나요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.여왕개미가 죽게 되면 개미군은 큰 혼란을 겪을 수 있습니다. 여왕개미는 개미군의 생존에 매우 중요한 역할을 하기 때문입니다.일부 종류의 개미는 여왕개미를 대체할 수 있는 개미를 선출하여 새로운 여왕개미로 만들기도 합니다. 이 과정을 "성충교체" 또는 "성충이성변화"라고 부릅니다. 즉, 새로운 여왕개미가 선출되면 그녀는 새로운 개미군을 만들고 번식을 계속할 수 있습니다.그러나 일부 종류의 개미는 여왕개미가 없으면 살아남을 수 없으므로, 이 경우에는 개미군이 점차적으로 사라지고, 최종적으로 개미군이 완전히 사라지게 됩니다.
화학
Q. 요즘 미세먼지가 많은데 왜이렇게 많은가요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.미세먼지는 대기 중에 발생하는 다양한 물질이 농도가 높아져 인간의 건강과 환경에 영향을 미치는 현상입니다. 이러한 물질은 자연적인 원인과 인간의 활동으로 인해 발생할 수 있습니다.자연적 원인미세먼지의 주요 원인 중 하나는 지구 활동, 자연재해 등으로 발생하는 자연 환경의 영향입니다. 황사, 화산재 등이 바람에 의해 수백 km 거리까지 날려서 미세먼지를 일으킬 수 있습니다.인간의 활동인간의 산업활동, 교통, 에너지 생산 등의 활동으로 인해 대기 중에 미세먼지를 일으키는 다양한 물질이 배출됩니다. 예를 들어, 자동차와 공장에서 나오는 배기가스, 화석 연료를 태우는 발전소에서 나오는 미세먼지 등이 있습니다. 또한, 농업작업으로 인해 경작지에서 바람에 의해 먼지가 일어나는 경우도 있습니다.최근에는 중국과 같은 국가에서 대기 오염의 심각성이 증가하면서, 대기 오염 물질들이 전 세계적으로 분포됨으로써 미세먼지 발생량이 늘어나고 있습니다. 이러한 이유로 인해 미세먼지가 증가하고 있는 것으로 보이며, 이를 해결하기 위해서는 국제적인 협력과 지속적인 대기환경 개선 노력이 필요합니다.
기계공학
Q. 플라즈마는 정확히 무엇인가요? 또 어떻게 만들어 지는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.플라즈마는 이온화된 기체 상태로, 고온이나 높은 에너지 상태에서 생성됩니다. 일반적으로 기체 상태에서는 전자가 중심에 위치한 원자 내부의 전자껍질에 바인딩되어 있지만, 플라즈마 상태에서는 전자가 이 영역에서 벗어나 이온화되어 있습니다. 이로 인해 기체 상태보다 높은 전기적 활동성과 전도성을 가지게 됩니다.플라즈마는 자연에서 많은 곳에서 발견됩니다. 가장 유명한 예로는 태양 표면의 플라즈마가 있습니다. 번개, 대기중의 오존층, 별과 각종 우주 현상 등에서도 발견됩니다.인공적으로 플라즈마를 만드는 방법으로는, 전기 분해, 마이크로파 방출, 레이저 가열, 높은 전압 방출 등이 있습니다. 대표적인 예로는 형광등, TV, 플라즈마 커팅 등에서 사용되는 산업용 플라즈마가 있습니다. 또한, 의학 분야에서는 저온 플라즈마가 세균 및 바이러스 제거, 상처 치료, 종양 치료 등에 이용됩니다.
화학
Q. 고체, 액체, 기체 모두 속하는 상태가 있을까요?
안녕하세요. 김지윤 과학전문가입니다.네, 일부 물질은 고체, 액체, 기체 상태 모두를 가질 수 있습니다. 이러한 물질을 "플라즈마"라고 부릅니다. 플라즈마는 전기장에 의해 이온화된 기체 상태로서, 고온 또는 높은 에너지 상태에서 생성됩니다. 예를 들어, 별이나 번개가 플라즈마입니다. 또한, 플라즈마는 진단 및 치료용으로 의학 분야에서도 사용됩니다.