안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
생물·생명
Q. 완보동물은 긴수명과 매우 작은동물인데 어떻게 걷는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.완보동물은 흥미로운 생명체입니다! 이 작은 생물들은 느리게 걷는 동물이라는 뜻의 영어 이름인 “tardigrade”으로도 알려져 있습니다. 그럼 완보동물이 어떻게 걷는지 살펴보겠습니다.다리 구조: 완보동물은 다리가 특이하게 구성되어 있습니다. 다리는 관절이 없으며, 발에는 4~10개의 발톱이 있습니다. 이 발톱은 키틴과 단백질로 이루어져 있으며, 주기적으로 탈피합니다. 완보동물의 첫 번째 세 쌍의 다리는 측면을 따라 아래쪽을 향하고, 이동의 주요 수단으로 사용됩니다. 네 번째 다리는 몸의 마지막 체절에서 뒤쪽으로 향하며 주로 기질을 잡는데 사용됩니다.이동 방법: 완보동물은 느리기 때문에 바람이나 튀어 오르는 빗방울에 의존하여 이동합니다. 이처럼 이동하기가 쉽지 않으므로, 자기 알을 스스로 수정시키는 능력은 완보동물에게 확실한 장점입니다.물론 완보동물은 작지만 특별한 생물로, 극한 환경에서도 살아남을 수 있는 놀라운 능력을 지니고 있습니다.
생물·생명
Q. 바나나는 과일인가요? 1년생 풀이라는데.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바나나는 과일입니다. 하지만 특이하게도, 바나나는 다른 과일나무와는 조금 다릅니다. 여러분이 일반적으로 생각하는 사과나 배와는 달리, 바나나는 풀의 일종으로 분류됩니다. 그렇다면 무엇이 바나나를 풀로 분류하게 만드는 걸까요?형태와 생장: 바나나는 줄기가 길고 곧게 자라는 것이 아니라, 땅바닥에 붙어서 옆으로 뻗어나가며 자랍니다. 이러한 줄기의 형태 때문에 바나나를 풀의 일종으로 분류하기도 합니다. 반면 사과나 배 등의 과일나무는 나무 형태로 자랍니다.생장 기간: 바나나는 생장 기간이 짧아 수확이 빠릅니다. 사과나 배 등의 과일나무는 생장 기간이 길어 수확까지 오랜 시간이 걸리는 반면, 바나나는 빠르게 자라기 때문에 빠르게 수확할 수 있습니다.그래서 바나나는 풀이지만, 맛있고 영양가 있는 과일로 많은 사람들이 즐겨 먹고 있답니다.
화학
Q. 날씨가 따듯하면 왜 미세먼지가 많은건가요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.날씨가 따뜻해지면 미세먼지 농도가 더 심해지는 이유에는 여러 가지 요인이 있습니다.대기순환 감소: 따뜻한 날씨에는 대기순환이 둔화되어 대기 중의 미세먼지가 더 오래 머무릅니다. 상승 기류가 생기면 대기가 상승하면서 대기층이 바뀌고, 이때 미세먼지 등 오염물질도 함께 상승하여 농도가 증가할 수 있습니다.대기의 확산성 감소: 따뜻한 날씨로 인해 대기 분자의 활동성이 증가하고, 대기의 확산성이 감소합니다. 이는 오염물질이 대기 중에서 퍼지는 속도를 늦추고, 오염물질이 고농도로 쌓이게 됩니다.원인과 지역 요인: 미세먼지의 원인은 다양합니다. 따뜻한 날씨일수록 교통량과 공업 등으로 인한 오염물질 배출량이 증가할 수 있기 때문에 미세먼지 농도가 높아질 수 있습니다.따라서, 날씨가 따뜻해지면 미세먼지 농도가 높아질 수 있다는 것을 인지하고, 외출 시에는 마스크를 착용하거나 외출을 자제하는 것이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 감기가 걸리면 코가 막히는 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.감기에 걸리면 코가 막히고, 콧물이 흐르는 이유는 바이러스 감염 때문입니다. 대개 감기 바이러스는 비말을 통해 전파되며, 감염된 사람이 기침, 재채기 또는 코를 긁거나 만질 때 바이러스가 손끝에서 손톱 아래까지 이동할 수 있습니다. 이러한 바이러스는 코나 목의 점막을 공격하여 염증을 일으키고, 이로 인해 코막힘, 코매트, 인후통, 기침 등의 증상이 나타납니다. 코감기 증상 중 코막힘은 특히 불쾌감을 유발하며 호흡장애와 관련된 문제를 일으킵니다. 코막힘이 발생하는 이유는 코의 점막 조직이 염증으로 인해 부어 오르고 분비물이 생겨서 코의 동공이 막히기 때문입니다 . 그러면 코막힘으로 냄새를 느끼기 어려워지는 이유는 무엇일까요? 냄새를 느끼는 부분은 콧속의 상부에 닿아 있습니다. 그러나 코가 막히면 공기의 흐름이 나빠져 냄새 성분이 이곳에 잘 닿지 않습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서는 샤워를 어떻게 하는지 궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주에서는 물을 쉽게 사용할 수 없기 때문에 우주에서는 샤워를 하지 않습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 사진이 필름에 기록되는 과학적인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.필름은 사진을 찍을 때 빛을 기록하는 매체로 사용됩니다. 여러 가지 종류의 필름이 있지만, 일반적인 필름의 원리를 설명해 드리겠습니다.할로겐화은과 빛의 상호작용: 카메라의 셔터를 누르면 렌즈를 통해 모인 빛이 필름에 노출됩니다. 필름에는 할로겐화은(AgX)이라는 물질이 있습니다. 이 물질은 빛에 감광성을 갖고 있어 빛을 흡수하고 화학 반응을 일으킵니다. 빛이 닿아 화학 반응을 일으켜 상을 맺게 되는데, 이 상은 아직 우리 눈에 보이지 않습니다.현상과 인화: 필름을 현상하는 과정에서 상이 우리 눈에 보이게 됩니다. 암실에서 필름을 현상하고, 색을 오래도록 유지하기 위한 기술이 필요합니다. 필름 속에 담긴 화학적 반응을 통해 아름다운 사진이 만들어집니다.이렇게 필름은 빛과 화학 반응을 통해 사진을 기록하고 인화하는 과정을 거칩니다. 필름은 아날로그 감성을 자극하며, 여전히 많은 사람들에게 사랑받고 있습니다.
전기·전자
Q. 전압과 전류가 무엇이며 무슨 차이가 있는지 궁금해요.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.전압과 전류는 전기 회로에서 중요한 개념입니다. 이 둘은 전기의 특성을 이해하는 데 필수적입니다.전압 (Voltage): 전압은 전기가 흐르는 두 지점 사이의 전위차를 말합니다. 즉, 전류를 흐르게 하는 능력입니다. SI 단위로는 볼트(Volt)를 사용합니다. 전압은 기호로 V로 표시됩니다. 예를 들어, 가정용 전압은 220V로 표현됩니다.전류 (Current): 전류는 전하의 흐름을 말합니다. 단위 시간 동안 통과한 전하의 양을 나타냅니다. 물로 비유하면, 물이 흐를 때 높은 곳에서 낮은 곳의 높이 차이가 전압이고, 단위 시간 동안 수로를 통과한 물의 양이 전류입니다. SI 단위로는 암페어(Ampere)를 사용합니다. 전류는 기호로 I로 표시됩니다.간단히 말하면, 전압은 전기가 흐르는 두 지점 사이의 차이를 나타내고, 전류는 전하의 흐름을 나타냅니다. 이 두 개념은 전기 회로 설계와 이해에 중요한 역할을 합니다.
화학
Q. 보온 용기는 무슨 원리로 온도를 따뜻하게 유지 시켜주는 건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.보온병은 내부에 담긴 따뜻한 내용물을 보온재로 둘러싸여 있어 열 전달을 억제합니다. 이 보온재는 열 전도성이 낮은 재료로 제작되어 있어 내부의 열이 외부로 빠져나가지 않도록 방해합니다. 이로써 보온병 내부의 온도가 오랫동안 유지될 수 있게 되는 것이죠.보온병은 내부용기와 외부용기를 붙여 만들어놓은 이중구조로 되어 있습니다. 진공 상태일 때 열 전도율이 낮아지게 됩니다. 따라서 보온병의 내부용기와 외부용기 사이의 공간을 진공에 가깝게 만들고 내부용기는 은으로 코팅을 하여 열이 내부용기 밖으로 나가지 않고 다시 복사되어 안으로 들어오도록 되어 있습니다.이렇게 따뜻한 물을 보관해놨다가 꺼내서 마셔도 그 뜨거움을 유지하는 보온병은 전도, 대류, 복사의 원리를 잘 조합하여 열을 유지합니다. 진공 상태로 열 전도를 억제하고, 내부 코팅으로 열 복사를 방지하며, 이중벽 구조로 대류를 막아 일석이조의 효과를 얻습니다
지구과학·천문우주
Q. 영화에서처럼 광선검이 부딪힐 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.공상과학 영화에서 광선검끼리 부딪히는 장면은 흥미로운 효과이지만, 실제로는 불가능한 일입니다. 여기에는 몇 가지 과학적 이유가 있습니다.빛은 파동이다: 빛은 전자기 파동으로 행동합니다. 이는 물리적인 물질과 상호작용하지 않습니다. 따라서 빛끼리 부딪히는 것은 불가능합니다.광선검은 가상의 기술: 광선검은 “스타워즈” 시리즈에서 등장하는 가상의 무기입니다. 이는 빛을 만들어내는 가상의 기술로, 실제로는 존재하지 않습니다.빛은 직진으로 퍼진다: 빛은 직진으로 퍼지는 성질을 가지고 있습니다. 빛끼리 부딪히는 것은 물리적인 세계에서는 일어나지 않습니다.따라서 광선검끼리 부딪히는 장면은 공상과학 영화의 재미 요소이지만, 실제로는 물리 법칙에 어긋납니다.
생물·생명
Q. 프라이온은 어떤 방식으로 전염이 되는 것인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.프라이온은 단백질성 감염성 입자로, 단백질을 뜻하는 'protein’에서 pr을, 감염성을 뜻하는 'infectious’에서 i를, 입자를 뜻하는 접미사 -on을 붙여 만들어진 것입니다. 이러한 프라이온은 변형된 단백질로, 정상적인 세포 내 단백질의 비정상적인 형태입니다. 프라이온은 다른 정상적인 단백질을 변형된 형태로 전환시킵니다. 이 과정은 연쇄 반응을 일으켜 병리적인 단백질이 누적되게 합니다. 변형 프라이온 단백질은 PrP Sc 라고 부르며, 이는 scrapie의 약자입니다. 이렇게 바뀐 구조는 극히 안정적이며 감염된 조직에 축적되어, 조직손상과 세포의 사멸을 일으킵니다. 프라이온은 화학약품이나 물리적 방법을 이용하여 변성시키기가 어려워서 폐기나 전파방지가 쉽지 않습니다. 프라이온은 바이러스와는 다르며, 세균 및 살아있는 모든 세포와도 다릅니다. 이러한 프라이온은 뇌 조직에 영향을 미치며, 신경 세포의 손상과 사멸을 초래합니다. 프라이온 질환은 뇌 (및 드물게 다른 장기)의 희귀하고 치명적인 진행성 퇴행성 뇌질환입니다. 프라이온은 변형된 단백질로, 정상적인 세포 내 단백질의 비정상적인 형태입니다. 이러한 프라이온 단백질 중 정상적인 단백질의 형태를 PrP C 라고 부르며, 감염성이 있는 형태를 PrP Sc 라고 부릅니다.