안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
생물·생명
Q. 뇌와 심장은 서로 어떻게 상호작용하며 인체의 기능을 제어할까요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.심장과 뇌 사이의 화학 작용은 신체의 건강과 밀접한 관련이 있다.예를 들면, 우울증, 외로움, 불안, 노여움, 스트레스 등 정신적 원인으로 심장질환이 악화되거나 유발되기도 한다. 심장과 뇌에 영향을 끼치는 요소 중 하나인 스트레스 호르몬은 혈관을 수축시키고 심장박동수를 증가시키며, 심장을 일정한 리듬으로 뛰게 하는 전기 신호를 방해하기도 한다. 또한 우울증이나 불안, 외로움 등의 증상들은 심신을 무기력하게 하며, 정도에 따라 약을 복용해야 하거나 의사와 상담을 해야 하기도 한다.심장과 동맥에 문제가 생겼을 경우 단순히 신체만 영향을 받는 것이 아니라 정신 건강도 영향을 받는다. 최근 연구에 의하면 고혈압, 콜레스테롤로 인해 막힌 동맥과 염증 및 기타 심장 질환들은 알츠하이머병과 혈관성 치매에도 영향을 끼친다고 한다. 미국의 경우 85세 이상 노인의 절반 정도가 알츠하이머병이나 치매로 기억력 감퇴, 상실 또는 성격의 변화 등을 겪는다고 한다.반면 긍정적 감정, 유대감, 운동이나 명상과 같이 스트레스를 완화시키는 활동이나 분노 관리 등은 심장과 뇌의 건강에 좋다. 또한 혈액 순환이 증가돼 뇌졸중 예방은 물론 노후의 기억력 유지에도 도움이 된다고 한다.그렇다면 심장과 뇌 사이의 상호작용을 어떻게 조절할 수 있을까? 가장 좋은 방법은 신체와 두뇌를 가능한 한 자주 사용하는 것이다. 또한 혈압, 콜레스테롤, 혈당을 적정 수준으로 유지하며 과일과 야채, 곡물, 생선, 단순단백질과 식물성 기름을 섭취하고 포화지방산, 가공된 탄수화물 및 붉은 육류의 섭취를 줄이는 것이다.
물리
Q. 브라운 운동은 무엇인가요? 알려주세요.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.브라운 운동이란 정지 상태에 있는 액체나 기체 안에서 움직이는 미소 입자 또는 미소 물체의 빠르고 혼돈적인 운동이다. 이 운동은 유체 분자와 미소 입자가 충돌하는 비율 변동의 결과로 나타난다1).유체가 전체적으로 움직이지 않는 평형 상태라도 유체를 이루는 미소 입자는 열운동을 하고 있어서 다른 미소 입자와 부딪치면서 병진 운동을 하기 때문에 이 현상은 일어난다. 물에 떠 있는 꽃가루의 운동이나 냄새의 확산 현상 등에서 이 운동을 살펴볼 수 있다. 1827년에 스코틀랜드의 식물학자 브라운(Robert Brown)이 물속에 떠 있는 꽃가루 입자를 현미경으로 관찰하다 발견하였다.
화학
Q. 어떻게 뇌 속에서 정보를 처리하고 기억할까?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.보는 행위에서 가장 먼저 받아들이는 기관은 눈인데, 그 자극은 바깥 세계의 빛이다. 안구 속의 망막에 빛이 도달하면 빛을 느끼는 시세포가 반응하고, 그것은 신경절세포에 전달된다. 그리고 시신경을 통과해서 최종적으로는 대뇌의 후두엽으로 보내진다.대뇌의 후두엽에는 시각중추가 있다. 시각중추 영역은 문자 그대로 시각과 깊은 관계가 있다. 시신경을 통해서 전달된 자극을 가지고 사물을 시각으로 인지한다. 예컨대 눈앞의 사물이 무엇인가를 '보는' 것이다. 시각중추에서 사물의 색이나 모양, 깊이, 움직임 등 여러 요소의 특징을 잡아내는 것이다.사람은 눈앞의 사물을 보게 되는데, 그것은 단순히 보는 것에 지나지 않는다. 그 사물이 어떤 성질의 것이며 위험한 존재인가 아닌가는 판단할 수 없다. 이것을 식별하는 것은 두정엽이나 전두엽의 기능이며, 혹은 측두엽의 기억에 관한 기능이다. 이른바 사람은 사물을 볼 때 뇌의 모든 기능을 동원해서 그 모양 등 여러 성질을 분석하고, 위험도를 판단하는 것이다.사물을 인식한다는 행위에 한정해서 말한다면, 사람의 경우 시각은 다른 감각보다 우수하다. 시각이 청각이나 후각 등의 다른 감각보다 우수하게 작용하고 있는 것이다.사람이나 원숭이는 이제까지 여러 형태로 극적인 진화를 이루어 왔다. 그 과정에서 사람이나 원숭이는 보는 것에 많이 의존하고, 그 중요성을 강조해 왔다. 시각에 의한 자극이 모든 감각의 60% 에 달한다고 기술했는데, 그 숫자가 그 동안의 사정을 이야기해 준다. 그 결과 사람이나 원숭이는 시각과 관계된 시각중추가 발달되었다.한편, 오늘날에는 시각에 관한 여러 연구가 진행되고 있다. 시각과 관련된 신경세포, 그리고 뇌 작용의 비밀이 밝혀지려 하고 있는 것이다.
생물·생명
Q. 인간의 몸에서 가장 작은 뼈는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.우리 몸에서 가장 작은 뼈는 이소골이라는 귓속에 있는 세개의 뼈입니다. 추골 침골 등골 이 세개의 벼가 마치 지렛대 처럼 연결되어 고막을 울리는 공기의 진동수와 진폭을 달팽이관에 전달합니다.
전기·전자
Q. 전기 자동차의 배터리에 사용되는 주요 금속은 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.베터리 종류에 따라 다르지만 일반적으로 리튬, 금, 은, 팔라듐 ,코발트 등이 사용이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 미국에서 토네이도는 종종 발생하는데 우리나라에서는 왜 발생하지 않나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.미국은 산이 많기 보단 넓은 평야가 많은 나라죠 하지만 우리나라는 여러 산맥이 넘치는 복합한 지형입니다. 이러한 이유로 토네이도가 생기는 일이 적습니다. 한반도의 상공은 대기가 크게 불안정하지 않는 게 토네이도 형성이 비적합다하고 합니다. 그래서 우리나라는 흔하게 볼수잇는 토네이도는 해안가에서 용오름 정도 밖에 안되는 것입니다.
화학공학
Q. 비데용 물티슈는 어떤 물질로 구성되어 있길래, 일반물티슈와는 달리 물에 녹는건가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.두루마리 휴지는 100% 셀룰로오스 섬유로만 만들기에물에 넣으면 펄프(셀룰로오스)가 해리(분열)되어 물에 풀리는 것입니다.일부 물에 잘 녹는 화장지라고 파는 것 중 이런 섬유질에 특수 처리로 수용성과 가용성을높여서 물과 만났을 때 잘 분해되도록 한 것도 있고
물리
Q. 화재발생시 스프링쿨러 작동원리는 뭔가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.열을 감지하여 작동하는 것입니다. 습식 스프링클러 시스템 : 화재 발생시 그 열에 의하여 스프링클러헤드의 휴즈가 녹거나글라스벌브의 유리가 파괴 되는 순간 소화수가 방출되고, 2차측 압력 하강에 따른 압력균형이깨져 밸브가 개방되어 분사되는 것입니다.
생물·생명
Q. 다람쥐는 채식동물인가요, 잡식동물인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.다람쥐는 도토리만 먹고 살지 않는다고 한다. 과달루프 공원은 “그들은 또한 새 알이나, 도마뱀, 뱀도 먹는다”고 전하며 “사진속의 다람쥐 또한 뱀의 뼈까지 포함해서 전부 다 먹었다”고 밝혔다.잡식동물이네요..
지구과학·천문우주
Q. 바닷물은 어떻게 움직이나요?궁금합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.바닷속이 원인이 아니라 우주에서 일어나는 지구, 달, 태양의 여러요인때문에 바닷물의 흐름이 생기는 것입니다. 태양열, 지열에 의한 밀도 변화, 지구와 달 사이의 인력 변화 등 여러가지 요인이 있습니다.