안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
물리
Q. 몸에서 근육이 만들어지는 과정이 궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.근육은 우리 몸에서 가장 큰 조직 중 하나로, 움직임과 지지에 필수적입니다. 근육이 형성되는 과정은 복잡하고 다단계적입니다. 아래에서 근육이 어떻게 만들어지는지에 대해 자세히 알아보겠습니다.배아 발달 단계: 근육은 배아의 중간층인 파라이지얼 중간층에서 기원합니다. 이 중간층은 소마이트라는 구조로 변화하며 근육의 기반이 됩니다. 소마이트는 근육 세포의 전구로서 근육 세포를 형성하는 데 중요한 역할을 합니다.근육 세포의 형성: 소마이트는 근육 세포로 분화됩니다. 근육 세포는 다핵성으로, 여러 개의 핵을 가지며 긴 섬유 모양을 합니다. 이 세포들은 근육 섬유를 형성하게 됩니다.근육 섬유의 구조: 근육 섬유는 미세한 단위인 미오필라멘으로 구성됩니다. 미오필라멘은 근육 수축에 관여하는 단백질인 액틴과 미오신으로 이루어져 있습니다. 이 단백질들이 상호 작용하여 근육이 수축하고 이완됩니다.근육의 성장과 회복: 근육은 피부 주변의 기저막으로 둘러싸여 있습니다. 근육은 부상이나 손상 시 위치에 있는 위상 세포들이 활성화되어 근육을 회복하도록 합니다. 이러한 세포들은 근육 세포를 분열시키고 손상된 부분을 치료합니다.요약하자면, 근육은 배아 단계에서 소마이트로부터 형성되며, 근육 세포가 근육 섬유를 형성합니다. 근육은 섬유 내 단백질의 상호 작용을 통해 수축하고 이완되며, 부상 시 회복되는 과정을 거칩니다.
생물·생명
Q. 동물도 밤에 사람처럼 꿈을 꾸기도 하는가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.동물들도 꿈을 꾸는 것으로 보입니다. 과거에는 꿈을 꾸는 것이 인간만의 특징으로 여겨졌지만, 최근 연구 결과에 따르면 다양한 동물들도 꿈을 꾸는 것으로 나타났습니다.예를 들어, 깡충거미는 실험실에서 렘수면과 유사한 상태를 보이며 눈의 망막에서 움직임이 관측되었습니다. 또한, 갑오징어와 문어도 렘수면과 비슷한 상태를 나타내며 꿈을 꾸는 것으로 추정됩니다. 이러한 연구 결과는 꿈이 생물종에게 특정한 현상이 아닌, 보다 일반적인 현상으로 나타날 수 있다는 가능성을 제기하고 있습니다.렘수면은 빠른 안구 운동이 특징이며, 동물들이 꿈을 꾸는지 여부를 확인하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 하지만 동물들이 꿈을 꾸는 정확한 메커니즘은 아직 완전히 밝혀지지 않았으며, 더 많은 연구가 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 왜 18 19세기의 과학발전은 대부분 서유럽권이었나요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.18세기와 19세기는 유럽에서 과학과 기술의 발전이 두드러진 시기였습니다. 이러한 발전은 주로 서유럽에서 일어났는데, 그 이유를 살펴보겠습니다.뉴턴과 과학적 혁명: 뉴턴은 자연 현상을 수학적, 합리적, 실험적 방법으로 접근할 수 있는 철학을 제시했습니다. 그 결과, 과학을 하나의 분야로 통합하고 사회에서 중요한 역할로 인식되게 했습니다. 뉴턴주의는 18세기의 철학, 문학, 사상, 정치계에 큰 영향을 미쳤습니다.과학 분야의 전문화: 18세기 후반과 19세기 초에는 물리학, 화학, 생물학, 지질학과 같은 학문들이 독립된 영역을 갖추었습니다. 이들 영역을 각각 전문적으로 연구하는 과학자들이 탄생했습니다. 이는 과학이 전문 직업으로 자리 잡은 것을 의미했습니다.과학자들의 사회 참여: 19세기 유럽은 정치적, 사회적으로 큰 변화가 있었습니다. 이로 인해 과학자들이 정부의 정책 입안에 참여하는 기회가 많아졌습니다. 과학자들은 도량형 개혁, 교육 제도의 개혁, 선거 제도의 개혁 등에 참여하여 효과적인 결과를 나타냈습니다.다윈의 진화 이론: 다윈은 《종의 기원》에서 자연 선택에 의한 종의 진화를 뒷받침하는 방대한 증거를 제시했습니다. 이는 진화가 신의 설계에 의한 것이 아니라 생물의 자연적인 발전을 의미하는 것으로 교회와 학자들 간의 격렬한 논쟁을 불러 일으켰습니다.이러한 과학과 기술의 발전은 유럽에서 뿐만 아니라 세계적으로 큰 영향을 미쳤으며, 현재까지도 그 효과가 이어지고 있습니다.
전기·전자
Q. 정말 전자파라는게 인체에 유해한가요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전자파는 우리 생활에 많은 편리함을 제공하지만, 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있다는 우려가 있습니다. 전자파의 인체 영향은 여러 요소에 따라 달라집니다. 일반적으로 다음과 같은 점을 고려해야 합니다. 전자파의 세기와 주파수: 강한 세기의 전자파와 높은 주파수의 전자파는 인체에 더 유해할 수 있습니다.노출 시간: 오랜 기간 동안 노출된 경우 인체에 미치는 영향이 커질 수 있습니다.세계보건기구 (WHO)는 휴대전화 전자파를 연구한 결과, 휴대전화 전자파 (RF)를 암 발생 가능성이 있는 그룹으로 분류하였습니다. 이는 사전주의 대책을 취해야 함을 의미합니다. 또한, 전자파의 인체 영향은 열작용, 비열작용, 자극작용으로 구분됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 종이컵을 처음으로 개발한나라는 어디인가요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.종이컵을 처음으로 개발한 나라는 미국입니다. 종이컵은 일상적으로 많이 사용되는 일회용품 중 하나로, 커피, 차, 물 등을 담기 위해 편리하게 사용됩니다. 그러나 최근에는 환경 문제로 인해 일회용품 사용에 대한 규제와 대체재에 대한 관심이 높아지고 있습니다.미국에서는 종이컵이 처음으로 상용화되었으며, 이후 다양한 크기와 디자인의 종이컵이 개발되어 전 세계적으로 사용되고 있습니다. 종이컵은 편리하고 경제적이지만, 환경적인 측면에서는 재사용이 어렵고 폐기물로 남는 문제가 있습니다. 최근에는 친환경적인 대체재로서 스테인레스 스트로, 유리컵, 환경 친화적인 종이컵 등이 주목받고 있습니다.
기계공학
Q. 금은 물리적 인위적으로 만들수 없는 물질인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.금은 원소 주기율표에서 Au로 나타난 원소로써, 안정적인 핵 구조를 가지고 있습니다. 지각의 광물 중에서도 상대적으로 희귀한 금속이며, 지각 내에서 금이 형성되는 방식은 지질학적인 과정으로 인해 매우 느리게 진행됩니다. 인위적으로 금을 만드는 것은 가능하지만, 그 방법은 매우 제한적입니다.현재까지 알려진 인위적인 금 제조 방법 중 하나는 핵반응을 이용하는 방법입니다. 핵반응은 원자핵에 입혀진 에너지에 의해서 원자핵이 분열하거나 합체하는 과정을 말합니다. 이러한 핵반응 중에서도, 합성핵 반응이라는 방법을 통해 인위적으로 금을 만들어 낼 수 있습니다. 그러나, 이러한 방법은 매우 비용이 많이 들고, 기술적인 난제도 많은데다가 만들어진 금의 양이 매우 적기 때문에 상업적으로 활용하기에는 어려움이 있습니다. 따라서, 현재까지는 자연에서 발견되는 금을 채굴하거나 분리하는 방법이 주요한 금 생산 방식입니다.금은 과거에 연금술사들이 궁극적 목적으로 노력했던 물질 중 하나였으며, 현대 과학기술에서도 금을 인위적으로 만드는 시도가 있었습니다. 그러나 현재로서는 경제적이지 않거나 환경적으로 효율적이지 않아, 대부분의 금은 지하에서 채굴되어 사용되고 있습니다.
토목공학
Q. 자동차타고 다리 많이건너는데 문득 다리도 견딜수있는 하중이있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.자동차가 다리를 통과할 때에는 그 다리의 하중 한계를 고려해야 합니다. 다리의 하중은 다리 자체의 무게와 차량의 무게를 견딜 수 있는 활하중으로 구분됩니다. 일반적으로 차량이 다리를 통과할 때에는 이 활하중을 넘지 않도록 해야 합니다. 만약 차량의 무게가 이 하중을 초과한다면, 당국의 허가를 받아야 하고, 관리 감독 하에 다리를 건너야 합니다. 따라서 다리 설계 시 차량의 무게와 다리의 하중 한계를 고려하여 안전하게 설계되어야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주의 끝은이론적으로 사방이 온통 암흑인가요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주의 끝에 관한 이론은 여러 가지가 있습니다. 아래는 주요한 세 가지 시나리오입니다.대함몰 (Big Crunch): 우주의 팽창이 멈추고 중력이 우주를 다시 수축시키는 시나리오입니다. 이론적으로는 우주가 어느 순간에 팽창을 멈추고 다시 수축하게 될 수 있습니다.대파열 (Big Rip): 우주의 팽창 속도가 빠르게 가속되어 은하, 원자, 아원자 등 모든 물질이 찢겨져 종말을 맞는 시나리오입니다. 이론적으로는 우주의 팽창 속도가 빛의 속도보다 빨라져서 모든 물질이 끊어지게 될 수 있습니다.대동결 (Big Freeze): 우주의 팽창은 계속되지만, 물질들은 서서히 차가워져서 결국 항성과 행성도 없는 상태로 영원히 팽창하는 시나리오입니다. 이론적으로는 우주의 열이 점차 사라져서 모든 물질이 얼어붙게 될 수 있습니다.현재로서는 어떤 시나리오가 정확한지 확실하지 않지만, 이러한 이론들은 우주의 미래를 탐구하는 데 도움이 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 물과 만나서 철이 녹이쓰는 현상은 과학적으로 어떻게 표현이 가능한가요 ?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.철이 녹이 스는 원인은 산화라고 합니다. 산화란 물질이 산소와 반응하여 새로운 물질로 변하는 현상을 말합니다. 철은 공기 중의 산소와 결합하여 산화철이라는 물질로 변합니다. 이 산화철은 붉은색을 띠기 때문에, 철이 녹슬면 붉은색으로 변하게 됩니다.
전기·전자
Q. 급궁금한건데 사람눈이 깜빡거리는이유가궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.사람은 눈을 깜빡거리는 행위를 자연스럽게 반복합니다. 이는 눈의 보호와 적절한 적시에 습기를 유지하기 위한 생리적인 반응입니다. 눈을 깜빡이는 동작은 여러 가지 목적을 가지고 있습니다.눈의 보호: 눈을 깜빡이는 동안에는 눈을 보호하기 위해 눈꺼풀이 눈을 가리고 먼지나 이물질로부터 눈을 지키는 역할을 합니다. 이는 눈을 외부로부터 오는 손상으로부터 보호하기 위한 자연적인 방어 기능입니다.습기 유지: 눈을 깜빡이는 동안에는 눈에 습기를 공급하여 눈을 적절한 상태로 유지합니다. 눈은 습기를 필요로 하며, 눈꺼풀이 깜빡임으로써 눈에 물을 공급하고 증발되는 눈물을 분배하여 눈을 촉촉하게 유지합니다.따라서 눈을 깜빡이는 행위는 눈을 보호하고 적절한 상태로 유지하기 위한 중요한 생리적인 반응입니다.