안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 극지방에 사계절이 존재하는지 여부?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.극지방에도 사계절이 있다북극의 봄은 태양의 주황색 테두리가 수평선 위로 반짝임과 동시에 시작된다. 북위 75도 이북의 고북극 지방에서 2월 14일, 태양이 떠오름과 동시에 실질적인 북극의 봄이 눈을 뜨게 된다. 두 달이 지난 4월 19일에 태양은 수평선 위에서 24시간 내내 단 한 번의 중단 없이 북극을 비추고 있지만, 그럼에도 불구하고 온도는 여전히 영하 30도다.봄의 소식과 함께 가장 눈에 띄는 동물은 북극곰이다. 어미 북극곰은 자신의 긴 코를 눈 밖으로 꺼내 세상을 탐지한다. 바깥세상으로 나가도 된다는 판단이 섰을 때 눈을 깨고 몸을 드러낸다. 겨울 내내 굶주린 어미 곰은 사냥을 위해 새끼 곰을 다그치며 바다로 나가는데, 이는 초봄에 새끼 곰들이 물범들의 먹이로 잘 노출되는 이유이기도 하다. 이 시기는 고리무늬물범이 번식을 위해 해빙으로 돌아와 있는 때로, 북극곰 수컷이 해빙 위에서 사냥과 짝짓기를 하기 때문에 남은 새끼 곰들은 먹이에 불과한 것이다.고리무늬물범은 새끼곰들을 먹이로 삼지만 이들은 북극곰의 주요 먹이가 되기도 한다. 4월에서 7월 사이에 대부분의 사냥을 마치는 북극곰이 이 시기에 지방이 많은 물범을 본격적으로 사냥하는 것이다.일반적으로 고리무늬물범은 얼음이 단단한 북쪽에서 새끼를 낳는데 이는 북극곰들이 물범의 새끼를 쉽게 잡을 수 있는 빌미를 제공하는 것과 마찬가지다. 고리무늬물범은 북극곰들로부터 새끼를 지키기 위해 굴과 수많은 숨구멍을 만들어 사냥 나온 곰들을 헷갈리게 하는 등 자신만의 필살기를 발휘하곤 한다.봄은 북극곰이 깨어나고 물범이 돌아오며, 각종 새와 고래들이 귀환하는 계절이다. 더불어 북빙양 주변의 나무가 없는 거대한 툰드라까지 해동하는 시기로, 우리의 봄처럼 많은 생명이 약동한다.이렇게 따뜻해진 기온에 맞춰 극지대로 돌아간 생명들은 여름이 되면 절정을 이룬다. 7월은 북극지방의 한여름으로 24시간 내내 햇살이 비치고 따뜻하다. 봄까지만 해도 북극곰이 자신의 몸을 의지했던 해빙은 점점 녹아 움직이는 부빙조각이 된다.해빙에 의지해 사냥을 즐겼던 북극곰은 여름철 얼음이 깨지면서 다소 힘든 시기를 보내게 되지만, 여름은 대부분의 북극 야생생물에게 매우 풍요로운 시간이 된다. 얼음이 녹고 녹아내리는 강으로부터 유입되는 영양분과 온기가 해양생물을 대량으로 증식시키는 것이다.불어나는 여름이 지난 후에는 짧은 가을 이후 이내 겨울을 맞게 된다. 여름철 절정에 치달은 생명의 풍성함 이후 가을이 다가옴과 동시에 해빙은 다시 생성되고, 북극은 육지와 바다가 얼어붙기 전 남쪽으로 바삐 향하는 새들로 분주해진다.그렇게 짧은 가을 이후, 북극의 생명은 점차 마감한다. 동지인 12월 21일에 북극점에 서면 극야를 경험할 수 있다. 이날은 지구가 태양을 도는 동안 극이 태양으로부터 최대 기울기로 멀어진 시점으로 별들은 뜨지도 않고 지지도 않는다. 이렇게 극점 자체에는 사실상 6개월 동안 밤이 지속되게 된다. 암흑기로도 불리는 시기다.
생물·생명
Q. 일란성과 이란성 쌍둥이는 어떤 차이점이 있나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.쌍태임신은 일란성과 이란성으로 구분되는데, 2개의 난자가 한꺼번에 배란이 되어서 각각 수정, 착상이 되는 경우를 이란성 쌍태임신이라고 합니다. 그리고 1개의 난자가 배란되어 한 개의 정자와 수정된 후 2개로 분리되는 경우가 일란성 쌍태임신입니다. 일란성 쌍태아는 성별이 같고 서로 많이 닮고 성격도 대개 비슷하다고 합니다. 하지만 일란성이라고 하여도 경우에 따라 태아의 발육에는 조금 차이가 있습니다. 이란성 쌍태아는 두 개의 정자가 서로 다른 난자와 결합하기 때문에 성별도 다를 수 있고 외모나 성격도 다릅니다.
생물·생명
Q. 나무에 보면 나이테가 있고 이를 통해 나이를 알수 있다고 하는데 나이테가 생기는 이유와 나이를 아는법
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.나무는 4계절을 보내며 자랍니다.자라는 과정에서 여름에는 왕성하게 자라고 수분도 많이 받지요. 그런데 겨울에는 잘 자라지 못합니다. 햇빛과 수분이 부족하죠 그래서 여름에는 세포가 부드럽게 잘자라고 겨울에는 딱딱하고 세포벽도 두껍게 자랍니다. 이런것 때문에 나이테가 생기는 것입니다. 여름에 자란 세포와 겨울에 자란 세포가 좀 다른거죠.
화학
Q. 표백제는 어떤 원리로 찌든 때를 벗겨 하얗게 만들어 주나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.표백제는 산화 환원 반응의 원리를 이용한 것이다.· 염소계 표백제: NaOCl이나 KOCl과 같이 염소가 포함된 산화제로, 수영장 소독이나 살균제 등으로 사용된다.NaOCl + H2O → HOCl + Na+ + OH-이때 생성되는 HOCl이 박테리아를 죽일 수 있다.· 산소계 표백제: 과탄산 나트륨(sodium carbonate peroxyhydrate)과 같은 산소를 포함한 산화제로, 옷을 표백할 때 사용한다.
지구과학·천문우주
Q. 하늘이 파란색인 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.파란 이유는 빛의 산란 때문입니다.파장이 짧을수록 산란이 강하게 일어나므로 낮에 파장이 짧은 청색 빛이 산란이 일어나 대기는 청색 산란광이 지표에 가장 많이 도달하는 두께를 갖고 있는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 천동설에서 지동설로 바뀐 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.지구는 자전하고 있지만, 우리는 그것을 느낄 수 없습니다. 그래서 옛날 사람들은 지구가 자전하는 것이 아니라 하늘(천구)이 회전을 한다고 생각했습니다. 태양을 비롯한 별들이 지구를 중심으로 돈다는 천동설(天動說)은 우리가 직접 우주 밖으로 나가서 관측을 할 수 없었기에 과거에는 거의 사실처럼 여겨졌습니다. 하지만, 사실은 지구가 자전을 하고 있기 때문에 상대적으로 정지해 있는 우주가 움직이는 것처럼 보였던 것이었습니다.2세기 무렵 프톨레마이오스는 하늘에서 움직이는 별들과 태양의 움직임을 관찰하고는 천체의 모든 별과 태양이 지구를 중심으로 공전을 한다고 생각하였습니다. 이를 지구 중심설 또는 천동설이라고 합니다. 그런데 천동설을 통해 별들의 움직임을 바라볼 때 몇 가지 문제점이 발생하게 되었는데 별의 ‘연주 시차’와 금성의 모양 변화가 그것이었습니다. 별의 연주 시차란 지구가 태양을 중심으로 공전 운동을 하기 때문에 별을 바라보았을 때 별의 위치가 상대적으로 바뀌어 보이는 현상을 말하는 것으로, 지구가 천동설에서 얘기하는 것처럼 가만히 있다면 연주 시차가 나타날 리가 없기 때문에 천동설로는 연주 시차를 설명할 수가 없었습니다. 또한 금성을 관측하면 달처럼 다양한 모양의 변화가 나타나는데 천동설에 의하면 금성은 초승달 또는 그믐달 모양으로만 보여야 했기 때문에 금성의 위상 변화 역시 천동설로는 설명할 수가 없었습니다.16세기에 이르러 코페르니쿠스는 지구도 움직일 수 있다는 가정 아래 별의 움직임을 관찰하였고 이러한 가정이 별의 움직임을 더 잘 설명한다는 것을 알아내었습니다. 그리하여 코페르니쿠스는 지구 중심설이 아닌 태양 중심설, 즉 지구를 포함한 행성들은 태양을 중심으로 공전한다는 지동설(地動說)을 주장하게 되었습니다.지동설은 갈릴레오 갈릴레이의 망원경을 이용한 정확한 관측을 통해 입증되었으며 이후 케플러와 뉴턴 같은 학자들이 천체 관측 자료를 바탕으로 별의 연주 시차, 금성의 모양 변화 등 천동설로는 설명할 수 없었던 현상들을 지동설로 설명해 내면서 지동설이 옳다는 것이 증명되었습니다.
화학
Q. 자외선이 피부에 닿으면 어떤 현상이 일어나나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.자외선은 녹색식물의 광합성에 관여하여 생산자로서의 역할을 하고 사람의 피부에서 비타민 D의 합성을 유도하여 칼슘의 대사에 일조한다. 또한, 치료효과도 있기 때문에 피부과에서는 건선, 아토피 피부염, 백반증 등의 질환의 치료에 이용되기도 한다. 그러나 이런 일부 좋은 작용을 제외한 대부분의 작용은 인체에 해롭다는 것이 이미 밝혀진 사실이므로 자외선을 무방비 상태로 쪼인다거나 자외선을 이용한 피부 미용은 생각할 필요가 없다.자외선은 파장에 따라 자외선 A, 자외선 B, 자외선 C로 분류하고 있는데 자외선 A는 피부노화, 기미, 주근깨, 잡티 증가를, 자외선 B는 일광 화상과 피부암을, 자외선 C는 단백질 과 유전인자 파괴를 유발한다. 그러나 이중 자외선 C는 오존층에 의하여 걸러져서 지구상에 도달하지 못한다. 그리고 지구상에 도달하는 태양광선에는 자외선 A가 B보다 약 9배정도 많다. 따라서 자외선 B가 우리 피부에 가장 많은 영향을 미친다고 보면 될 것이다.
생물·생명
Q. 조류는 고추의 매운 맛을 모른다던데 왜 그런건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.조류는 캡사이신 수용체가 포유류와 달라서 매운맛을 느낄 수는 있지만 잘 느끼진 못합니다.포유류는 평균적으로 할라피뇨 고추 정도의 캡사이신에서부터 맵다는 것을 느끼는데,새는 (캡사이신 레벨)capsaicin levels >20,000 ppm (하바네로 고추) 에도 별 상관 안합니다.
화학
Q. 플라스틱 용기는 왜 전자레인지에 사용하면 안되나요>?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.식당 그릇으로 사용하는 멜라민 용기의 경우는 큰 문제는 없습니다만대부분 전자레인지 사용이나 뜨거운 음식을 담았을 때 문제가 되는 제품들은제품을 사출성형할 때 모양을 잘 만들도록 도와주는 가소제들이 환경호르몬이라서문제가 된 것이었죠. 요즘에는 대체성분을 사용하거나 가소제 없이도 성형을 하는신기술들이 있다던데 뭐든 완벽히 안심을 할 수는 없습니다.
화학
Q. 일반 유리컵은 왜 전자레인지에 돌리면 안되는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.확실한것은 유리잔으로 전자렌지를 돌리게 될 경우에는 유리잔이 깨지거나 폭발할 위험이 있습니다. 그렇기 떄문에 내열 유리잔이 아니라면 전자렌지 사용을 안하는 것이 좋습니다.금선(금페인트)장식이 들어간 도자기 =>일반적으로 도자기는 대부분 전자레인지 사용이 가능하기 때문에 실수하기 쉬운 부분입니다.금선 장식이 있는 식기를 전자레인지에 사용하면 금속 장식 부분에서 불꽃이 튀고, 식기가 과열되어 깨질 수 있습니다.별 문제가 없더라도 금선 장식이 검게 변색되거나 증발되어서 없어집니다.금선 장식이 있는 식기가 상대적으로 고급 식기라는 것을 생각할 대 주의해야합니다.백색 유리로 된 가짜 도자기전자레인지에 사용하다가 파손하게 되는 경우가 많습니다.유리밀폐용기 제조사 간의 분쟁과 디스전에도 나왔지만 최소 120도 이상에 버티는내열유리용기를 음식을 담을 채 전자레인지에 돌렸을 때 안전합니다.내열유리와 강화유리는 다른데 강화유리로 만든 밀폐용기는 전자레인지나 급격한온도변화에는 상대적으로 약한편입니다.