안녕하세요. 윤보섭 전문가입니다.
생물·생명
Q. 암수가 있는 가장 원시적인 생물은 무엇인가요?
암수를 구분할 수 있는 가장 원시적인 생물은 단세포 생물인 것으로 알려져 있습니다. 원생생물계의 일부 단세포 생물들은 접합이라는 방식으로 유전 물질을 교환하는데, 이 과정에서 두 개체가 일시적으로 결합하면서 암수의 구분이 생깁니다. 또 세균 계통의 일부 단세포 생물들도 유전자 전달 과정에서 암컷과 수컷 역할을 하는 개체가 있어 암수 구분이 가능합니다.
생물·생명
Q. 왜 인류의 진화는 더 높은 지능을 가지는것을 선택하지 않았을까요?
인류의 진화가 더 높은 지능을 가지는 방향으로 나아가지 않은 이유는 진화의 과정이 특정한 목표를 향해 나아가는 것이 아니라 환경에 적응하는 방식으로 이루어지기 때문입니다. 진화는 우연한 유전적 변이와 자연 선택의 결과로 일어나며, 높은 지능이 생존과 번식에 직접적인 이점을 주지는 않았기에 지능을 높이려는 강한 진화적 압력이 없었습니다. 대신 인류는 협동, 의사소통, 도구 사용 등 당면한 환경에서 생존할 수 있는 능력들을 발전시키는 방향으로 진화했습니다.
지구과학·천문우주
Q. 물리학의 양자역학으로 이 세상의 모든것을 설명할 수 있나요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.양자역학은 자연 현상의 많은 부분을 설명할 수 있지만 모든 물리 현상을 완벽하게 설명하지는 못합니다.양자역학은 원자 수준의 미시세계에서 일어나는 현상들은 매우 정확하게 설명할 수 있지만, 상대성이론과 양립되지 않는 한계가 있습니다. 또 중력과 같은 커다란 스케일의 상호작용을 설명하는 데에도 부족함이 있기에 현재까지의 물리학에서는 양자역학이 우주 전체를 통합적으로 설명하기에는 한계가 있는 것으로 평가됩니다.
생물·생명
Q. 윷놀이할 때 도, 개, 걸, 윷, 모가 나올 확률은 각각 어떻게 되나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.윷가락을 던졌을 때 나올 수 있는 경우의 수는 모두 16가지인데요, 이 중에 모와 윷이 나오는 경우는 한 가지뿐이고 도와 걸이 나오는 경우는 4가지, 그리고 개가 나오는 경우는 6가지로 정리해보면 가장 나올 확률이 높은 개는 3/8, 그 다음으로 확률이 높은 도와 걸은 1/4, 마지막으로 모와 윷은 1/16 입니다.
생물·생명
Q. 하루살이가 대량 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.하루살이는 애벌레 시기를 1-2년 정도 물 속에서 보내다가 성충이 되면 번데기에서 동시에 탈출합니다. 하루살이들은 짧은 성충 기간 동안 짝짓기와 산란을 해야 하는데, 이를 위해 동일한 시기에 대량으로 출현하게 됩니다. 특히 하천의 유속이 완만하고 물이 맑은 지역에서 집중적으로 발생하는데, 한강 상류 지역이 이 조건에 잘 맞는 적합한 환경입니다. 따라서 비교적 오염되지 않은 한강 상류에서 하루살이들이 자주 대량으로 발생하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 물안에서 공기를 뱉으면 공기가 물밖으로 빠져나가는 이유
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.물속에서 뱉은 공기가 물 밖으로 나가는 이유는 부력과 공기의 밀도 차이 때문입니다.물은 공기보다 밀도가 크기 때문에 물 속의 공기 방울에는 부력이 작용합니다. 이 부력이 공기 방울을 위로 밀어올려 결국 물 표면으로 나오게 합니다. 물속에서는 공기 방울의 밀도가 주변 물의 밀도보다 작기 때문에 부력을 받아 올라가게 되는 것입니다.
물리
Q. 중력은 힘이 아니지 않나요??
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.중력을 힘으로 볼 것인지에 대한 관점 차이는 있지만, 현대 물리학에서는 중력을 하나의 기본힘으로 인정하고 있습니다. 일반상대성이론에서 중력은 시공간의 휘어짐으로 설명되지만, 이는 중력의 본질을 기술한 것일뿐 중력이 힘이 아니라는 의미는 아닙니다. 질량을 가진 물체 주변의 시공간 구조가 휘어져 있기 때문에 다른 물체가 그 궤적을 따라가는 현상 자체가 바로 중력의 작용입니다. 따라서 중력은 두 물체 사이에 가해지는 가속도를 야기하는 상호작용력으로 볼 수 있습니다. 다만 강력, 전자기력과 달리 인력만 존재하고 척력은 없다는 점에서 차이가 있을 뿐입니다. 현대 물리학에서는 중력을 4가지 기본 상호작용 중 하나의 힘으로 다루고 있습니다.
생물·생명
Q. 물속에서 사는 물고기도 후각이 있나요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.물고기도 후각이 있습니다! 물고기의 후각은 공기 중에서와는 다른 방식으로 작용하는데 물고기는 물 속에 용해된 화학물질을 감지하여 후각을 느낍니다. 물고기의 코 부분에는 후각 상피라고 불리는 특수한 조직이 있으며, 이 조직에는 수 많은 후각 수용기 세포가 있어 물 속 화학물질의 자극을 전기신호로 변환하여 뇌로 전달합니다. 물고기는 이 후각을 통해 먹이, 위험, 동족 개체 등을 탐지할 수 있습니다.
화학
Q. 갯벌의 생태계가 기후변화에 영향을 줄 수 있는지요?
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.갯벌은 기후변화에 상당한 영향을 줄 수 있는 환경입니다. 갯벌에는 많은 양의 탄소가 퇴적물 속에 저장되어 있는데, 갯벌의 식물과 미생물들이 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고, 이것이 퇴적물로 가라앉아 오랜 기간 동안 탄소를 격리시키는 역할을 합니다. 하지만 갯벌 환경이 파괴되면 이렇게 저장되었던 탄소가 다시 대기 중으로 방출될 수 있고 이는 곧 대기 중 온실가스 농도를 높여 지구 온난화를 가속화시키는 역할을 할 수 있습니다. 따라서 갯벌의 보전은 단순히 습지 생태계 보호 차원을 넘어 기후변화 대응을 위해서도 매우 중요하다고 할 수 있겠습니다.
화학
Q. 곰팡이는 어떤 과정으로 생겨나는지 궁금해요
안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.먼저 곰팡이가 피는 것은 포자로 시작이 되는데, 곰팡이 포자가 공기 중에 떠다니다가 습한 환경에 닿으면 발아하기 시작합니다. 발아된 포자에서는 갓과 균사체가 자라나며, 균사체는 기질을 분해하여 영양분을 흡수합니다. 이 과정에서 새로운 포자들이 생성되어 공기 중으로 퍼져나갑니다. 곰팡이 생성에 있어 중요한 요소는 충분한 수분과 20-30도의 적정 온도, 그리고 유기물이 있는 기질입니다. 이런 조건이 갖추어지면 곰팡이는 빠르게 번식하여 곳곳에 퍼져나가게 됩니다.