안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 바다는 항상 파란색을 띤데, 왜 파란색인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.도대체 파란색으로 보이는 과학적인 이유 무엇일까요?!?! 바로 빛의 산란 때문입니다!!!빛은 우리 피부에 기미를 유발하고 색소침착을 만드는 못된 자외선(UV), 의학에서 쓰이기 시작한 감마선, 파장 영역 중에서 유일하게 우리가 눈으로 감지할 수 있는 '가시광선' 영역이 있습니다.가시광선만이 오로지 우리가 눈으로 관찰할 수 있는 영역입니다.이 마저도 어릴 때 과학책에서 다루 듯 빛의 스펙트럼 실험과 비가 온 후 바닥에 무지개가 뜬 기름이 떠있는 것을 보았듯이단일 색상, 딱 하나의 색깔로 이루어진 것이 아니기에 인간은 빛을 파장길이에 따라 ~ 빨 주 노 초 파 남 보 ~ 의 색으로 구분짓게 되었습니다.빛의 파장마다 물에 흡수되는 정도가 다르기 때문입니다.파장이 짧을 수록 강하고 속도가 빠르며, 파장이 길수록 속도가 느리고 힘이 약합니다.그래서 비교적 짧은 파장영역인 파란색이 물에 가장 흡수되는 양이 적습니다.하지만 보라색이 파장은 더 짧잖아요?! 라는 의문이 생길 수 있습니다.Blue 파장 영역은 410-520 nmPurple 파장 영역은 380-410 nm보라색영역은 파란색에 비해 영역이 상당히 좁은 편이라, 눈에 보인다 하더라도 느낄 수 있을 만큼 보이지 않습니다.고로 비교적 파장이 길고 힘이 없는 붉은계열의 빛들은 깊은 수심까지 빛이 도달하지 못합니다.수심 15m가 넘어가면 붉은 빛의 밝기가 1/4 까지 줄어들게 되고 수심 30m가 넘어가게 되면 붉은 빛은 거의 존재하지 않게 됩니다.그래서 깊은바다 일수록 청록색을 띄게 되는것입니다.깊은 바다로 들어갈 수록 빛이 점점 사라지게 되기에깊은 수심에서 홀로 남게되는 파란색 빛의 분자는 홀로 산란을 일으키며 바닷물이 파란색으로 보이게 합니다.이와 비슷한 이유로 하늘도 파랗게 보이게 되는 것입니다
지구과학·천문우주
Q. 지구에 작은운석같은것이 오면 자동소멸됀다는데 이유가있나요 ?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.작은 운석은 지구와 충돌할때 대기라는 것을 먼저 만나게 됩니다. 그러면 공기와의 마찰이 생기고 여기서 열이 발생하여 타버리는 것입니다. 그래서 작은 운석은 타서 없어져 버리는 것입니다.
화학공학
Q. 구연산 가루로 섬유유연제 만드는 방법
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.구연산 섬유유연제는 구연산과 물의 비율을 1:10로 정도로 만들어요. 구연산 10% 수용액을 만들면 됩니다.구연산 45g에 소스통이 500ml 용량이라 구연산: 물 = 45g : 450ml 로 만들었어요.물 450ml를 넣고 (찬물에서도 잘 녹아요)알갱이가 남지 않게 섞으면 완성!
생물·생명
Q. 생체에서 단백질 합성은 어떻게 이루어지나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.생체에서 단백질을 포함해 효소, 지질 등 모든 유기물을 합성, 분해하는 생화학적 작용은 자연적으로 일어나는 현상도 있지만 대부분 외부의 자극(효소의 작용)이 없이는 일어나지 않습니다.효소는 생체내에서 자연계에서는 고온, 고압 등 많은 에너지를 필요로하는 작용을 더 낮은 에너지로도 일어날 수 있게 해줍니다. 더 자세한 내용이나 근본적인 원리가 궁금하시면 열역학을 공부하시면 됩니다.이는 단편적으로 단백질(polypeptide)이 처음 합성될 때를 예로 들 수 있습니다.단백질은 monomer인 아미노산이 여러개 이어져 생긴 polymer입니다.아미노산이 이어지려면 peptide bond라는 결합이 형성되어야 하는데 이는 탈수작용을 하는 효소의 작용으로 탈수축합반응이 일어나 가능한 것입니다.즉, 단백질을 만드는 가장 기초부터 효소가 필요합니다.더 나아가 단백질을 만드는 과정의 가장 처음 - 그러니까 DNA에서 mRNA(아미노산 서열을 결정하는 물질로 단백질을 만드는 청사진이라고 생각하시면 됩니다.)가 합성되는 과정으로 거슬러 올라가보도록 하죠. 생화학적 반응에서 효소는 필수적인 경우가 대부분이며, 이 효소의 작용을 조절하기 위해 이를 합성/분해하는 효소가 따로 존재해야만합니다.단백질을 만들어내는 청사진인 mRNA는 단백질을 만들어내기 위해 여러개의 효소의 작용이 있어야만 하고(하나라도 하자가 생기면 단백질 합성에 문제가 일어나고 생명체에 있어서는 치명적인 질병이나 죽음을 초래할 수도 있습니다.) 효소가 무조건 많다고 좋은 것도 아니기에 필요한만큼 단백질을 합성했으면 또 이를 저해하거나, mRNA 자체를 없애버리는 효소를 작용시키는 등 계속해서 변화하는 외부환경에 대처해야하는 생명체에게 있어서 이런 단백질(효소)합성의 조절은 필수적입니다. 때문에 그 과정과정 별로 조절이 가능하게끔 역할을 하는 효소가 존재하는 것이지요.
생물·생명
Q. 예방 접종의 기본 원칙은 무엇이고, 백신은 어떻게 작동하는 것인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.백신은 비유하자면 가짜 바이러스를 만드는 물질이다. 백신이 생성하는 물질은 바이러스처럼 보이도록 하는 물질이며 우리 몸은 이 가짜 바이러스를 보고 바이러스라고 판단하여 항체를 생성해낸다. 이 가짜 바이러스는 번식 능력도 없기 때문에 항체 생성만 유발하고 소멸한다. 따라서 코로나19 백신은 코로나19바이러스(SARS-CoV-2)처럼 보이는 물질을 만들어내어야 한다.결국 유사한 바이러스를 만들어 몸속의 항체가 저항항할수 있는 능력을 향상시키는 것입니다
지구과학·천문우주
Q. 대리암과 석회암은 원래 같은 돌인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.석회암탄산칼슘을 주성분으로 하는 퇴적암을 말한다.백색, 회색 또는 암회색, 흑색을 띠며, 괴상 또는 층상을 이룬다.입자의 크기에 따라 석회질 루다이트, 석회질 아레나이트, 석회질 루타이트로 분류된다.대리암석회암, 돌로마이트가 접촉 또는 광역변성작용을 받아 재결정된 암석이다.원래의 암석이 순수한 탄산칼슘으로 조성되면 방해석 결정으로 변성되고 그 외의 성분이 있으면 여러 광물이 만들어진다. 색과 무늬가 아름다워서 장식용 건축석재로 사용된다.대리암이란 석회암이나 고회암이 압력과 열의 작용으로 방해석의 결정들의 집합체인 결정질 석회암으로 변성된 것을 말합니다. 석회암은 탄산염 광물로 CaCO_3 가 많은 암석을 이야기합니다. 이러한 CaCO_3가 압력과 열을 받아 결정화되면 방해석(CaCO_3)을 형성하고 이러한 방해석 결정들이 모여서 결정질 석회암을 만드는데 이러한 결정질 석회암을 대리암이라고 합니다.조금이라도 이것이 도움이 되었으면 좋겠습니다.
화학
Q. 사람이 증류수를 마시면 어떻게 되는가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.대개 대답은 예, 증류수를 마실 수 있습니다. 식수가 증류를 사용하여 정화되는 경우, 생성되는 물은 이전보다 청결하고 순수합니다. 물은 마시기에 안전합니다. 이 물을 마시는 것에 대한 단점은 물 속의 대부분의 천연 미네랄이 사라 졌다는 것입니다. 미네랄은 휘발성 이 아니므로 물이 새면 뒤쳐집니다. 이러한 미네랄이 필요한 경우 (예 : 칼슘, 마그네슘, 철) 증류수는 미네랄 워터 또는 샘물보다 열등한 것으로 간주 될 수 있습니다. 다른 한편으로, 초기 물에 극미량의 유독성 유기 화합물이나 중금속이 포함 된 경우 원천 수보다는 증류수를 마시고 싶을 수 있습니다.일반적으로 식료품 점에서 발견 할 수있는 증류수는 음용수로 만들었으므로 마셔도 좋습니다.
전기·전자
Q. 원자와 원소의 정확한 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.원자와 원소의 차이는원자는 물질을 구성하는 '최소 단위'입니다. 금 원자(원자를 알갱이라 표현하면) 한 개라고 하면 금 원자 알갱이가 하나 있는 것 입니다. 원소는 물질을 이루는 기본 '성분' 입니다. 금 원소라 하면 다른 원소(철, 마그네슘 등)과 구별되는 금을 말하는 것입니다. 금 원자가 여러 개 모여서 이루는 금반지를 '금 원소로 이루어져 있다' 라고 표현할 수 있죠. 한마디로 원자는 그 알갱이 하나하나에 중점을 두는 개념이고 원소는 그 원자의 종류에 중점을 두는 개념입니다.
기계공학
Q. AR,VR 기술이 헷갈립니다. 두 개념의 정확한 차이가 무엇인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.VR (Virtual Reality)가장 먼저 VR이란 Virtual Reality의 약자로 가상현실이라는 뜻을 가지고 있습니다. 만들어 놓은 가상의 세계에서 사람이 실제와 비슷한 체감을 느끼도록 하는 기술을 말합니다. 주로 머리에 쓰고 안경을 통해 현실과 비슷한 가상 공간에서 체험이 이루어지며 실제와 유사하지만 실제는 아닌 가상공간을 말합니다.현재 페이스북이나 애플 등 빅테크 기업에서도 VR과 XR 등에 많은 관심을 가지고 있으며, 현재 페이스북에서 출시한 오큘러스 퀘스트 VR 기기가 히트를 치면서 보편화가 이루어지고 있는 추세입니다. AR (Augmented Reality)AR이란 Augmented Reality의 약자로 증강현실이라는 뜻을 가지고 있습니다. 실제 공간에 가상정보를 실시간으로 반영해 띄움으로써 업무나 실생활에서 도움을 얻고, 증강된 가상정보로 상호작용하여 작업 효율을 높이는 기술을 말합니다. 현재 건축 업계 등에서 반영을 시도하고 있는 기술이며 유명했던 프켓몬 게임에도 이 AR 기술이 사용되었습니다.
생물·생명
Q. 소라게는 실제로 어떤 게인가요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.소라게로도 부르는 생물이지만, 학술적으로 정식 명칭은 엄연히 집게이다. 국립국어원 표준국어대사전 에 따르면, 소라게도 이명으로 인정하고 있으므로 둘 다 옳은 표현이다. 다만 일상에서는 보통 소라게로 더 많이 호칭되고 있다.특이하게 자기 몸에서 껍데기를 만드는 게 아니라 고둥이나 소라 등 조개류의 껍데기를 빼앗거나 주워서 거기 들어가 몸을 보호한다. 이 덕분에 동일한 크기의 갑각류보다 더 좋은 생존력을 가졌지만 소라에 몸을 집어넣기 위해서 배가 외골격으로 감싸지 않게 진화했으며, 평생 성장하며 몸이 커질 때마다 적당한 조개껍데기를 찾아다니며 이사를 해야 한다.소라 껍데기가 없으면 머지않아 죽는데, 이유는 낮에 내려쬐는 태양광 때문이라고 한다. 대부분 껍질이 없는 모습은 뒷부분이 누런 빛을 띠는 내장 같은 모양새라 사람에 따라 혐오감을 느낄 수도 있다. 이 내장 부분을 떼서 낚시 미끼로도 사용할 수 있다.번식기가 되어 암수가 만나면 서로 집 밖으로 나와 짝짓기를 한다. 도움이 되었으면 합니다.