안녕하세요. 이종민 전문가입니다.
생물·생명
Q. 생선에서 부레가 없어도 되는 것인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.일부 생선에서는 부레 대신 다른 기구를 이용하여 호흡을 합니다. 예를 들어, 고래상어는 체액 내부에 위치한 크고 얇은 혈액관인 '시프론형 혈액관(Spiracle)'을 통해 공기를 흡입하여 호흡합니다. 또 다른 예로는 악어고기 등 일부 척추동물에서 호흡에 이용되는 기관인 '플로크(Flocculus)'이라는 기관을 이용하여 호흡합니다. 이러한 생물들은 기본적으로 수면 근처에서 생활하며, 호흡에 필요한 공기를 효율적으로 얻기 위해 특화된 구조를 갖추고 있습니다.또한, 일부 생선은 브랜키스토마(Branchistoma)과 같이 지느러미의 운동으로 물을 통과시켜 가공하여 호흡을 하는 경우도 있습니다. 이러한 생물들은 대개 물 속에 살며, 브랜키스토마는 특히 미세한 지느러미로 수직적으로 움직여 호흡하며, 물 속의 산소를 효율적으로 흡수합니다.따라서, 부레 대신 다른 기구를 이용하여 호흡하는 생선들은 물 속에서 살면서 특화된 구조와 행동을 통해 호흡을 효율적으로 처리하며, 그 외의 생존 및 생활에 대해서도 적응하고 있습니다.
전기·전자
Q. 카메라의 초점은 어떤 원리로 맞추는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.디지털 카메라나 스마트폰에서 초점이 맞추어지는 원리는 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 조절하여 빛을 모아 이미지를 선명하게 찍을 수 있도록 하는 것입니다. 이를 자동 초점 (Autofocus)이라고 합니다.자동 초점 시스템은 다음과 같이 동작합니다. 우선, 렌즈에서 들어오는 빛은 카메라 내부에 위치한 센서에 반사됩니다. 이 센서는 빛의 반사 패턴을 분석하여 초점 조절을 위한 신호를 보냅니다. 이 때, 렌즈를 움직여 초점을 맞추게 됩니다.
화학공학
Q. 물질의 경도는 화학 결합의 강도인건 가요??
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.자 간 결합 강도가 높으면 해당 물질은 더 단단하고 강하게 만들어지게 됩니다.그러나, 분자 간 결합 강도만으로 물질의 경도를 결정할 수는 없습니다. 예를 들어, 다이아몬드와 금속은 분자 간 결합 강도가 강하지만 다이아몬드가 더 경도가 높습니다. 이는 다이아몬드가 결정 구조로, 금속은 비정질 구조로 이루어져 있기 때문입니다. 결정 구조는 분자 간 결합 강도뿐만 아니라 분자 간 위치와 결합 방향까지 고려해야 합니다.또한, 물질의 경도는 결정화 과정에서 발생하는 결정의 결함 수와 크기, 결정화 과정에서 발생하는 미세구조의 차이 등에도 영향을 받습니다. 결함 수와 크기가 적은 결정과 미세구조가 균일한 물질일수록 경도가 높아지게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 과학적으로 광속 비행이 가능할까요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.과학적으로는 광속 이상으로 비행하는 것이 불가능합니다. 이는 상대성 이론에 의한 결과입니다.상대성 이론은 물리학의 기본 법칙 중 하나로, 빛의 속도는 모든 관측자에게서 일정하다는 것을 말합니다. 이는 빛의 속도가 299,792,458 m/s로 고정되어 있기 때문입니다.따라서, 광속 이상으로 이동하려면 빛의 속도보다 더 높은 속도로 이동해야 할 것입니다. 하지만 이렇게 빛의 속도를 초과하는 것은 불가능합니다. 상대성 이론은 이러한 광속 이상의 운동을 불가능하게 만들어 버립니다. 이론적으로, 빛의 속도를 초과하려면 무한대의 에너지가 필요하게 되어 불가능한 것입니다.따라서, 현재로서는 광속 이상으로 비행하는 것은 불가능합니다.
지구과학·천문우주
Q. 밤에 짐승들의 눈에서 불빛이 나는 이유가 알고 싶어요
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.짐승들의 눈에서 불빛이 나는 현상은 반사성 눈알 혹은 타액선의 반사로 인해 발생합니다.우선, 대부분의 동물들은 야행성 동물이 아니기 때문에 어두운 밤에 시야를 향상시키기 위해 눈의 구조가 조정됩니다. 그 중 하나는 눈알 뒷면에 있는 반사성 층입니다. 이 반사성 층은 빛을 반사하면서 빛의 양을 증가시키므로, 야간 시야를 향상시키는 역할을 합니다.또한, 일부 동물은 눈에서 빛이 나는 효과를 내기 위해 타액선이라는 눈에 있는 구조물을 이용하기도 합니다. 이 타액선은 반사성 물질로 채워져 있으며, 빛이 들어오면 이 반사성 물질이 빛을 반사해 눈이 빛나는 효과를 줍니다.따라서, 동물들의 눈에서 불빛이 나는 현상은 동물들의 눈의 구조에 따른 현상으로, 야간 시야를 향상시키거나 포획을 위한 위협 표시 등의 목적으로 사용될 수 있습니다.
화학
Q. 미스플라스틱이 사람에게 끼치는 영향은 어떤가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.미세플라스틱은 작은 입자로서, 환경오염 문제로 인해 전 세계적으로 큰 문제가 되고 있습니다. 미세플라스틱은 우리가 생활하는 곳에서 발생하는 폐기물, 마이크로비즈물, 코팅재료, 섬유 등 다양한 곳에서 발생할 수 있습니다.먼저, 미세플라스틱이 인체에 미치는 영향에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만, 일부 연구에서는 미세플라스틱이 인체 내에 침투하여 신경계, 면역계, 내분비계 등 다양한 생리기능에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보고하고 있습니다.또한, 미세플라스틱이 식품과 음료수에 오염되어 소비자에게 섭취될 수 있다는 문제도 제기되고 있습니다. 미세플라스틱이 인체 내에 침투하면 장기간 체내에 머무르게 되고, 이로 인해 건강 문제가 발생할 가능성이 있습니다.
화학
Q. 숙성회의 식감과 맛이 변해가는 과정이 어떻게 되나요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.회에 포함된 단백질은 미생물의 작용에 의해 아미노산으로 분해되고, 아미노산은 더욱 부드러운 식감을 부여합니다. 또한, 지방은 미생물에 의해 분해되어 산화방지제와 같은 물질이 생성되며, 이러한 물질은 감칠맛을 부여합니다.또한, 숙성 중에는 미생물의 작용에 의해 산성화가 일어나며, 이는 곧 식품의 유지기간을 늘려주는 역할을 합니다. 이와 더불어, 숙성 중에는 미생물이 생산하는 효소가 회의 식감과 맛을 더욱 향상시키는 역할을 합니다.숙성하는 기간과 방법에 따라서 회의 맛과 향은 달라질 수 있으며, 일반적으로는 1주일 이상, 2주 이하의 기간동안 저온에서 숙성하는 것이 일반적입니다.
토목공학
Q. 소화기에 있는 A,B,C,D의 용어의 기준은 뭐로 잡은건가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.소화기의 A, B, C, D 화재 유형 분류는 미국 NFPA(National Fire Protection Association)에서 개발된 것으로, 다른 국가에서도 이 기준을 사용하고 있습니다.A 화재: 일반적인 가연성 물질에 의한 화재 (예: 종이, 나무, 섬유 등)B 화재: 인화성 액체 및 가스에 의한 화재 (예: 기름, 연료, 소화기유 등)C 화재: 전기장치에 의한 화재 (예: 전기기기, 소켓, 전선 등)D 화재: 금속에 의한 화재 (예: 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 등)이 화재 유형 분류는 소화기 선택 및 사용 방법을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 이를 통해 소방대원이 효과적인 소화 작업을 수행할 수 있습니다. 다른 국가에서도 유사한 기준을 사용하지만, 세부적인 분류는 조금 다를 수 있습니다.
생물·생명
Q. 사람의 혈액형이 4가지로 나뉘어지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.인간의 혈액형은 A형, B형, AB형, O형으로 나뉘어지는데, 이는 특정 유전자가 적절하게 결합되어 표현되기 때문입니다. 이러한 혈액형을 결정하는 유전자는 A, B, O 유전자로, 이들은 서로 다른 대립 유전자이며, 두 개의 유전자 조합에 따라서 혈액형이 결정됩니다. 예를 들어, A형 혈액을 가진 사람은 A 유전자와 O 유전자를 갖고 있거나, 두 개의 A 유전자를 가지고 있습니다.RH 인자는 다른 유전자와는 다르게, 붉은 공혈구의 표면에 위치한 단백질의 유무를 나타내는데, RH+는 이 단백질이 존재하고, RH-는 존재하지 않습니다. RH 인자 역시 유전적으로 결정되며, RH+ 부모와 RH- 부모의 자식이 RH- 혈액형을 가질 수 있는 경우는 RH- 부모가 두 개의 RH- 유전자를 가진 경우 또는 RH+ 부모가 두 개의 RH- 유전자를 가진 경우입니다. 그렇지 않은 경우, 자식은 항상 RH+ 혈액형을 띄게 됩니다.
생물·생명
Q. 곤충의 피는 녹색이나 갈색이 나왔는데요?
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.일반적으로 사람의 피는 산소를 운반하는 주요 성분인 헤모글로빈이 포함되어 있어서 빨간색입니다. 반면에 곤충의 혈액은 헤모글로빈 대신에 미네랄인 구리와 함께 황산염을 운반하는 황산염-구리 복합체가 있습니다. 이 황산염-구리 복합체는 산화되어 갈색 또는 녹색으로 보이게 됩니다. 따라서, 메뚜기나 잠자리와 같은 곤충의 피가 빨간색이 아닌 갈색이나 녹색으로 보이는 이유는 이러한 화학적 특성 때문입니다.