🌟대충이 아닌, 바르게 알리기🌟선한 지식 공유자 이중철
생물·생명
Q. DNA와 RNA의 차이점은 무엇이며 각각의 기능은 무엇인가요
안녕하세요. 질문자님.이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.생명 과학의 핵심인 DNA와 RNA의 차이와 역할에 대해 궁금해하시는군요. 두 핵산의 근본적인 차이점을 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨1.질문의 요지:DNA와 RNA의 근본적인 차이점과 각각의 주요 기능이 무엇인지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: DNA와 RNA는 유전 정보를 담는다는 공통점이 있지만, '염기', '당', '구조'에서 근본적인 차이가 있으며, DNA는 유전 정보의 '저장', RNA는 유전 정보의 '전달'을 주요 기능으로 합니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유: 두 물질의 이름에 그 차이가 담겨 있습니다.DNA: Deoxyribonucleic Acid (디옥시리보핵산)RNA: Ribonucleic Acid (리보핵산)이름에서 '디옥시(Deoxy)'는 '산소(Oxygen)가 제거된(De-)'이라는 뜻으로, DNA는 RNA보다 산소 원자가 하나 부족한 '디옥시리보스'라는 당을 사용합니다.이 미묘한 차이가 두 핵산의 성질과 역할을 결정짓습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:구조적 차이:① DNA: 이중 나선(Double Helix) 구조로 매우 안정적입니다. 마치 두 개의 사다리가 꼬인 듯한 형태로, 유전 정보를 장기간 보관하는 데 최적화되어 있습니다.② RNA: 주로 단일 가닥(Single-strand) 구조로 DNA보다 불안정합니다. 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있어 유전 정보를 전달하고 단백질을 만드는 데 유연하게 사용됩니다.구성 성분 차이:당(Sugar): DNA는 '디옥시리보스'를, RNA는 '리보스'를 사용합니다.염기(Base): DNA는 아데닌(A), 구아닌(G), 사이토신(C), 티민(T)을 사용합니다. RNA는 티민(T) 대신 우라실(U)을 사용합니다.주요 기능 차이:① DNA: 생물의 모든 유전 정보를 담고 있는 본체입니다. 마치 도서관의 원본 책처럼 정보를 안전하게 보관하고 필요할 때 복제하는 역할을 합니다.② RNA: DNA의 유전 정보를 복사하여 단백질을 합성하는 공장으로 정보를 전달하는 역할을 합니다. 복제본 책처럼 DNA의 정보를 가지고 세포질로 이동하여 단백질을 만드는 데 참여합니다.5.결론:DNA는 '정보의 마스터 키'로서 유전 정보를 저장하는 역할을, RNA는 '정보의 전달자'로서 DNA의 지령에 따라 단백질을 만들어 생명 활동을 수행하는 역할을 합니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
생물·생명
Q. 장수, 생명 연장과 관련한 의학 개발은 이루어지고 있는건가요?
안녕하세요. 질문자님.이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 장수와 무병장수에 대한 꿈은 인류의 오랜 소망이죠. 이에 대한 의학 기술 발전 현황과 현실적인 가능성에 대해 최대한 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨1.질문의 요지:무병장수와 생명 연장과 관련한 의학 기술 개발이 어느 정도까지 이루어졌는지, 그리고 현실적으로 가능한 일인지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 완전한 불로장생은 아직 공상 과학의 영역이지만, 과학계는 이미 '무병장수(Healthy Aging)'를 현실화하기 위한 여러 가지 혁신적인 기술을 개발하고 있습니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:노화는 단순히 시간이 흐르는 현상이 아니라, 유전자 손상, 세포 노화, 염증 반응 등 여러 생물학적 메커니즘이 복합적으로 작용한 결과입니다.현대 의학은 이 메커니즘을 규명하고, 각 단계에 개입하여 노화의 속도를 늦추는 다양한 방법을 연구하고 있습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:주요 연구 분야:① 텔로미어(Telomere) 연구:염색체 끝에 있는 텔로미어는 세포 분열을 거듭할수록 짧아져 노화를 유발합니다.이를 연장하는 텔로머라아제(Telomerase) 활성 연구는 노화를 늦추는 데 중요한 단서가 되고 있습니다.② 세놀리틱(Senolytic) 약물:우리 몸에는 노화로 인해 제 기능을 잃고 염증을 유발하는 '노화 세포(Senescent Cell)'가 쌓입니다.이를 선택적으로 제거하는 세놀리틱 약물은 동물 실험에서 수명 연장 효과를 보였습니다.③ 유전자 편집 기술:크리스퍼(CRISPR)와 같은 유전자 편집 기술을 이용해 노화를 촉진하는 유전자를 교정하거나, 노화 방지 유전자를 활성화하는 연구가 진행되고 있습니다.④ 노화 관련 질병 치료:노화와 관련된 질병(치매, 암, 심혈관 질환 등)을 근본적으로 치료함으로써 건강한 상태로 더 오래 사는 것을 목표로 하고 있습니다.현실적인 가능성:- 현재까지의 연구는 주로 동물 실험 단계에 머물러 있습니다.이 기술들이 실제로 인간에게 적용되기까지는 오랜 시간과 추가적인 연구가 필요합니다.- 하지만 노화를 '질병'의 개념으로 접근하고, 이를 치료하여 '건강 수명(Healthspan)'을 연장하는 것은 더 이상 불가능한 꿈이 아닙니다.이미 식단 조절, 운동, 스트레스 관리 등 기본적인 건강 관리만으로도 충분히 노화를 늦추고 삶의 질을 높일 수 있음이 과학적으로 증명되었습니다.5.결론:'죽지 않는 삶'을 만드는 것은 아직 어렵지만, '늙어서도 아프지 않는 삶'을 위한 의학은 빠르게 발전하고 있습니다.노화의 근본 원리를 밝혀내고 치료하는 것은 과학계의 가장 큰 목표 중 하나입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
화학공학
Q. 기름이 물과 섞이지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 질문자님.이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 기름과 물이 섞이지 않는 이유에 대해 궁금해하시는군요.먼저, 질문자님께서 말씀하신 대로 물과 기름은 서로 분리되는 현상은 맞지만, 이는 화학적으로 분해되는 것이 아니라 "물리적으로 섞이지 않는 것"으로 보아야 합니다. 그럼, 이 현상의 원리를 최대한 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:기름이 물과 섞이지 않고 서로 분리되는 화학적 원리가 무엇인지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 기름이 물과 섞이지 않는 이유는 '극성(Polarity)'이라는 분자적 특성 때문입니다. 물은 '극성' 분자인 반면, 기름은 '비극성' 분자입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:물 분자는 산소 원자(O)가 수소 원자(H)를 끌어당기는 힘이 강해 한쪽이 (-) 전하를 띠고 다른 쪽이 (+) 전하를 띠는 '극성'을 가집니다. 마치 양쪽 끝이 다른 자석과 같습니다. 이 때문에 물 분자들은 서로 강하게 끌어당기며 끈끈하게 뭉쳐 있습니다.반면, 기름 분자는 탄소(C)와 수소(H)로 이루어진 기다란 사슬 모양이며, 전기적인 균형이 잘 맞아 '비극성'을 띱니다. 이들은 물 분자처럼 서로 강하게 끌어당기지 않습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:'비슷한 것끼리 섞인다(Like Dissolves Like)': 화학에서는 '비슷한 것끼리 섞인다'는 중요한 규칙이 있습니다. 극성인 물은 다른 극성 물질(소금, 설탕 등)과 잘 섞이고, 비극성인 기름은 다른 비극성 물질(알코올, 식초 등)과 잘 섞입니다.물과 기름이 분리되는 과정: 물과 기름을 섞으려고 흔들면 일시적으로 섞이는 것처럼 보입니다. 하지만 이때 물 분자들은 비극성인 기름 분자를 밀어내고, 자기들끼리 뭉치려는 성질이 강하기 때문에, 결국 기름 분자를 바깥으로 밀어내며 서로 분리됩니다.밀도의 차이: 기름과 물이 섞이지 않는 또 다른 이유는 '밀도' 차이 때문입니다. 기름은 물보다 밀도가 낮아 항상 물 위에 뜨게 됩니다.5.결론: 이처럼 '극성'과 '밀도'라는 두 가지 화학적, 물리적 특성 때문에 기름과 물은 서로 섞이지 않고 분리되는 것입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
화학공학
Q. 나노알칼리 수소환원수기의 정수기는 정수기내에서 생성되는 기술인가요? 필터에의해 생성되나요?
안녕하세요. 질문자님.이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.알칼리수소환원수기에 대해 여러 궁금증을 가지고 계시는군요.기술 원리와 인체에 미치는 영향에 대해 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1. 질문의 요지나노알칼리 수소환원수기에서 알칼리수와 수소수가 생성되는 원리(정수기 내 기술 vs 필터), pH 9.0 이상의 알칼리수를 장기간 섭취했을 때의 인체 영향, 그리고 해당 정수기의 안정성에 대해 궁금해하시는군요.2. 답변가장 중요한 점: 알칼리수와 수소수는 대부분의 경우 전극을 이용한 '전기분해 기술'을 통해 생성되며, 필터는 주로 불순물을 제거하고 미네랄을 첨가하는 보조적인 역할을 합니다.3. 구체적인 설명 및 근거이유:정수기에서 물이 알칼리성으로 변하거나 수소 가스가 녹아들어가는 원리는 '전기분해(Electrolysis)' 기술에 기반합니다. 물(H2O)에 전류를 흘려보내면 양극에서는 산소(O2)와 수소이온(H+)이, 음극에서는 수소(H2)와 수산화이온(OH−)이 생성됩니다. 이 수산화이온(OH−)이 알칼리성의 원인이 되며, 용존 수소(H2)가 수소수의 핵심입니다. 필터는 이전에 존재하던 염소나 불순물, 중금속을 제거하고, 물에 미네랄 성분(칼슘, 마그네슘)을 추가하여 전기분해를 용이하게 하는 역할을 합니다.4. (참고) 실제 사례/대응방안 등pH 9.0 이상 알칼리수의 장기 섭취:- 위산 중화: 알칼리수가 몸의 산성도를 중화시켜주는 효과가 있다는 주장이 있으나, 우리 몸에는 '항상성(Homeostasis)'을 유지하려는 강력한 조절 능력이 있습니다. 건강한 사람의 위장은 pH 1.5~3.5의 강력한 산성 환경을 유지하며 외부 물질에 관계없이 음식물 소화를 위해 위산을 계속 분비합니다. 따라서 알칼리수를 섭취해도 위산이 중화되지 않으며, 신체에 큰 영향은 미치지 않습니다.- 의료용 물질 생성기 표기: 국내에서 알칼리 이온수기는 '의료기기'로 허가를 받은 제품들이 있습니다. 이는 위장 증상(소화불량, 위산과다) 개선에 보조적으로 도움을 줄 수 있다는 효능을 인정받았기 때문입니다. 하지만 이는 질병의 '치료'가 아닌 '개선'에 대한 것이므로 맹신해서는 안 됩니다.안전성:- 시판되는 모든 정수기(필터, 전기분해 등)는 식품의약품안전처(식약처)의 엄격한 안전성 검증을 거칩니다. 해당 제품이 공식적으로 '의료용 물질 생성기'로 허가를 받았다는 것이 사실이라면 더욱 신뢰할 수 있습니다.- 정수기의 관리: 정수기 업체가 바뀌면서 필터가 대체용품으로 사용되고 있다는 점이 우려됩니다. 정품 필터가 아닌 대체 필터는 제조사의 기술과 상이하여 물 맛이 달라지거나, 불순물 제거 기능이 떨어질 수 있습니다. 정수기의 성능과 위생을 위해 정품 필터 사용을 권장하며, 필터 교체 주기를 반드시 지켜야 합니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
화학공학
Q. X레이는 흡광도가 무엇이며 어떻게 활용하나요
안녕하세요. 질문자님.이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 엑스레이의 핵심 원리인 흡광도에 대해 궁금해하시는군요. 엑스레이가 우리 생활에 어떻게 활용되는지 최대한 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:엑스레이에서 말하는 '흡광도'가 무엇이며, 이 원리를 활용하여 어떻게 실생활에 적용하는지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 엑스레이에서 흡광도란 '물질이 엑스레이를 흡수하는 정도'를 의미하며, 이는 물질의 밀도와 원자번호에 따라 달라지는 특성을 활용합니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:엑스레이는 우리 눈에 보이지 않는 고에너지 전자기파입니다. 이 엑스레이를 어떤 물체에 쏘면, 물체를 구성하는 원자들이 엑스레이의 일부를 흡수하고 나머지만 통과시킵니다. 이때 흡수하는 정도, 즉 흡광도가 높을수록 엑스레이가 물체를 통과하기 어렵고, 흡광도가 낮을수록 쉽게 통과합니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:의료 진단: 엑스레이를 가장 많이 활용하는 분야입니다.- 뼈: 칼슘 성분이 많아 밀도가 높고 원자번호가 커서 엑스레이를 많이 흡수합니다.따라서 엑스레이 필름에는 하얗게 나타나 골절 여부를 쉽게 알 수 있습니다.- 살, 근육: 대부분 탄소, 수소, 산소 등으로 이루어져 밀도가 낮아 엑스레이를 거의 흡수하지 않습니다.그래서 필름에는 검은색 또는 회색으로 보입니다.- 이처럼 서로 다른 흡광도를 가진 물질들이 필름에 대비되어 나타나는 원리를 통해 인체 내부를 진단합니다.보안 검색대: 공항에서 사용하는 보안 검색대도 동일한 원리를 이용합니다.- 금속(칼, 총 등): 철, 알루미늄 등 밀도가 높은 금속 물질은 엑스레이를 많이 흡수하여 화면에 어둡게 나타납니다.- 유기물(음식, 옷 등): 밀도가 낮은 유기물은 엑스레이를 거의 흡수하지 않아 밝게 나타납니다.- 이 외에도 물질에 따라 색상을 다르게 표시하는 기능을 추가하여, 폭발물이나 위험물을 더 쉽게 찾아낼 수 있습니다.산업 비파괴 검사: 재료나 부품의 내부 결함을 검사하는 데 활용됩니다.용접 부위나 금속 주물에 엑스레이를 투과시켜 내부에 보이지 않는 균열이나 기포가 있는지 확인하여 제품의 안전성을 검증합니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.