안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
생물·생명
Q. 평소궁금한사항인데 DNA의 주요기능이무엇인지 궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.DNA (Deoxyribo Nucleic Acid, 데옥시리보핵산)는 뉴클레오타이드의 중합체로 이루어진 이중나선 구조로 되어있는 고분자화합물입니다. 여기서 주요 기능을 살펴보겠습니다.유전 정보 저장: DNA는 유전자라는 형태로 생물체의 특성을 결정하는 유전 정보를 저장합니다. 이 정보는 염기서열로 표현되며, 각 염기는 사이토신 ©, 구아닌 (G), 아데닌 (A), 티민 (T)의 네 종류로 구분됩니다.단백질 합성: DNA의 정보는 RNA를 통해 단백질로 번역됩니다. 이 단백질은 생명체의 다양한 기능을 수행하며, DNA가 유전자 발현을 조절하는 역할을 합니다. 유전자는 DNA 사슬의 특정 구간으로 실제 단백질 형성과 같은 발현에 관여하는 엑손 구간과 그렇지 않은 인트론을 포함합니다.복제: 세포가 분열할 때, DNA도 복제되어 두 개의 딸 세포에 같은 유전 정보가 전달됩니다. 이를 통해 세포 분열 과정에서 정확한 유전 정보가 유지됩니다.DNA는 생명체의 유전적 특성을 결정하고, 진화의 원인이 되는 동시에, 우리의 생명 활동에 매우 중요한 역할을 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 열기구는 어떤원리로 뜨는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.열기구는 대기보다 가벼운 공기로 채워진 커다란 기낭과 사람이 탈 수 있는 바구니, 캡슐 또는 곤돌라로 구성된 기구의 일종입니다. 주로 개방식 화염으로부터 생기는 열로 움직이면서 승객들을 실어나르는 기구를 말합니다. 열기구의 작동 원리는 다음과 같습니다.공기 가열: 열기구 안의 공기를 가열하면 내부의 공기는 팽창하게 됩니다. 이 때문에 내부에 존재하던 공기의 일부가 열기구 밖으로 빠져나가게 됩니다. 주변의 공기와 비교할 때 같은 공간 안에 보다 작은 공기 분자들이 존재하게 됩니다. 부피는 일정한데 질량이 작아진 것이죠.부력 발생: 결국 주변의 공기보다 기구 안의 밀도가 작아지므로 위쪽으로 올라가려는 힘인 부력이 발생합니다. 점점 밀도가 작아져서 열기구를 아래쪽으로 잡아당기는 중력보다 부력이 커지게 되면 열기구는 하늘로 떠오릅니다.상승과 하강: 열기구는 뜨거운 공기를 가득 채워서 주위 공기보다 가볍게 만들어 떠오립니다. 하늘로 올라간 기구 내의 공기가 식어 공기의 부피가 작아지면 바깥의 공기가 기구 안쪽으로 들어오게 됩니다. 열기구의 밀도는 주변 공기와 같게 되므로 부력이 사라져, 열기구의 무게 때문에 아래로 내려오게 됩니다.열기구는 인류 비행 기술의 첫 번째 적용 성공 사례로, 프랑스에서 1783년에 최초로 지상에 매인 밧줄 없이 유인 열기구 비행을 성공시켰습니다. 이후 열기구는 인간의 꿈을 실현시키는 중요한 수단이 되었습니다.
전기·전자
Q. 평소궁금한건데 가위바위보이길확률은 몇%정도될까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.가위바위보에서는 가위가 보를 이기고, 보가 바위를 이기며, 바위가 가위를 이깁니다. 따라서 어떠한 것을 선택하더라도 승리 확률은 1/3이고, 패배 확률도 1/3입니다. 무승부 확률 역시 1/3으로 일정합니다. 이는 게임 이론 상의 순수전략 내시 균형이 존재하지 않는다는 것을 보여줍니다. 즉, 플레이어는 가위바위보를 할 때 어떤 경우에도 최선의 선택을 할 수 없기 때문에 언제나 예측 불허의 승부를 펼칠 수 있다는 장점이 있습니다.따라서 두 명이 가위바위보를 할 때, 승부가 날 확률은 2/3이며, 비길 경우의 확률은 1/3입니다. 세 명이 가위바위보를 할 때, 한 명이 이길 확률은 1/3, 두 명이 이길 확률은 1/3, 비길 경우의 확률은 1/3입니다. 이것을 가지고 곱셈법칙과 독립시행 문제로 접근할 수 있습니다43. 가위바위보에 관련된 문제는 이 정도만 알고 있으면 쉽게 접근할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 사체나, 시체에서 사람이 죽으면 전가가 나오나요? 그리고 땅, 돌, 나무한테서도 전기가 있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.사체나 시체에서 사람이 죽으면 전기가 나오지 않습니다. 사람이 죽으면 몸 내의 전기 활동이 멈추게 되며, 이는 생체 전기가 발생하지 않는 상태입니다. 또한 땅, 돌, 나무와 같은 비살아있는 자연물에서도 전기가 발생하지 않습니다. 전기는 주로 생물체 내에서 발생하며, 생체 전기는 신경, 근육, 세포 등의 활동과 관련이 있습니다.
토목공학
Q. 수면시간이 긴 것보다 약간 짧더라도 숙면을 취하는게 훨씬 안 졸린가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.수면 시간이 짧더라도 숙면을 취하는 것이 더 효과적일 수 있습니다. 이유는 다음과 같습니다.수면 단계: 수면은 여러 단계로 나뉩니다. 숙면은 깊은 수면 단계로, 몸과 뇌가 휴식을 취하는 시간입니다.숙면의 효과: 숙면은 피로를 풀고 몸을 회복시킵니다. 짧은 숙면이라도 깊은 수면 단계에 진입하면 효과적입니다.수면 시간 관리: 수면 시간을 적절히 조절하여 깊은 숙면을 취하는 것이 중요합니다. 너무 긴 수면이나 너무 짧은 수면은 효과적이지 않을 수 있습니다.따라서 숙면을 취하는 것이 졸림을 줄이고 몸을 편안하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
전기·전자
Q. 밤에도 빛을내는 야광의 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.야광은 형광 현상이라고도 알려진 현상을 이용하여 밤에 스스로 빛을 내는 원리로 작동합니다. 이 현상은 형광물질이 특정한 조건에서 빛을 흡수하고, 그 흡수된 에너지를 다시 방출함으로써 발생합니다. 일반적으로, 야광물질은 형광체라고 불리는 화학 물질로 구성되어 있습니다.이러한 형광 현상은 다음과 같은 원리로 설명됩니다.흡수: 야광물질은 외부에서 빛을 흡수합니다.에너지 상태 변화: 흡수된 빛의 에너지로 전자가 높은 에너지 상태로 올라갑니다.방출: 일정 시간이 지나면 전자는 다시 낮은 에너지 상태로 돌아가며, 이 과정에서 빛을 방출합니다.이러한 원리로 야광은 어두운 환경에서도 빛을 내는 특성을 가지고 있습니다. 야광은 보행자 안전용 표지판, 시계, 야광 스티커, 교통 표지판 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.
기계공학
Q. 인공지능이 발달하게 되면 지적장애인들에게도 도움이 될까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.인공지능 기술은 지적장애인들의 삶을 크게 개선할 수 있습니다. 다양한 분야에서 인공지능이 지적장애인들에게 도움을 줄 수 있습니다.시각장애인을 위한 활동보조: 시각장애인들을 위한 인공지능 앱이 개발되고 있습니다. 이 앱은 카메라를 통해 환경을 인식하고, 물건의 위치를 찾아주거나 약 복용 시간을 알려주는 등의 기능을 제공합니다.음성인식 기술: 음성인식 기술은 청각장애인들이 의사소통을 원활하게 할 수 있도록 도와줍니다. 음성 안내를 통해 대화하거나 정보를 얻을 수 있습니다.무인점포와 자율주행 택시: 무인점포는 장애인들이 물건을 쉽게 구매하고 결제할 수 있도록 도와줍니다. 또한 자율주행 택시는 장애인들의 이동을 편리하게 해줍니다.착용형 로봇 기술: 착용형 로봇은 신체장애인들의 일상생활을 돕는데 사용됩니다. 예를 들어, 근골격계 질환을 예방하거나 음식 배달, 쓰레기 처리를 담당하는 로봇들이 있습니다.인공지능은 지적장애인들의 사회참여와 삶의 질을 향상시키는데 큰 도움이 될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 다리가 8개인 거미도 곤충으로 분류되나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.거미는 다리가 8개이고 절지동물에 속합니다. 거미는 곤충이 아닙니다. 곤충은 머리, 가슴, 배로 나뉘어 있는데, 거미는 머리가슴과 배로 나뉘어져 있습니다. 또한 거미는 홑눈을 가지고 있고, 곤충은 겹눈과 홑눈을 가지고 있습니다. 거미의 경우 홑눈은 밝고 어두운 것만 구분하며, 낱눈이 여러 개 모인 겹눈은 색깔과 모양, 움직임을 구별합니다. 또한 거미는 8개의 다리를 가지고 있으므로 곤충이 아닙니다. 이상으로 거미와 곤충의 차이점을 확인해보았습니다.
물리
Q. 요즘 옷이름이 레깅스라고 있는데요. 레깅스의 신축성의 원리와 재질이 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.레깅스의 신축성과 원단은 편안한 착용을 위해 중요합니다. 레깅스의 신축성과 원단에 대한 원리와 재질은 다음과 같습니다.원단 종류: 나일론(Nylon): 나일론은 폴리아미드(Polyamide)라는 인공 섬유로, 스판덱스와 혼방하여 신축성과 탄력성이 뛰어난 소재입니다.스판덱스(Elastane): 스판덱스는 탄성 섬유로, 스트레치 소재로 널리 사용됩니다.마그누스 힘(Magnus force): 레깅스가 몸에 밀착되는 이유 중 하나는 마그누스 힘입니다. 레깅스가 몸을 감싸는 동안 공기의 흐름을 변화시키며 신축성을 제공합니다.편직 방법: 레깅스 원단은 편직 공정을 통해 만들어집니다. 특히 스판덱스를 혼합하여 신축성을 부여합니다.재질 선택: 레깅스 원단은 편안한 착용감과 신축성을 위해 나일론과 스판덱스를 적절히 혼합하여 만듭니다.레깅스는 활동성이 높은 의류로, 신축성과 편안한 착용감이 중요한 요소입니다. 따라서 원단 선택과 편직 방법을 고려하여 레깅스를 제작합니다.
생물·생명
Q. 식물들에게 클래식을 들려주면 잘 자라는 것이 과학적인 사실인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.식물이 음악에 반응하는 원리는 여러 가지 연구를 통해 밝혀졌습니다. 다음은 음악이 식물의 성장에 어떤 영향을 미치는지에 대한 과학적 원리입니다.진동과 화학 반응: 음악은 공기를 진동시키는 파동으로 식물에 전달될 수 있습니다. 이 진동은 식물 내의 세포질을 움직이게 하며, 화학 반응에 변화를 일으킵니다. 연구 결과에 따르면 음악이 식물의 세포 내 전압을 조절하고 화학적 환경을 변화시킬 수 있다는 것이 확인되었습니다.소리의 파장: 음악은 특정 파장과 주파수를 가지며, 이는 식물의 세포와 상호작용합니다. 특히 클래식 음악은 일정한 리듬과 조화로운 음악 구성으로 식물의 성장을 촉진시킬 수 있습니다.스트레스 감소: 음악은 식물에게 스트레스를 줄여주는 효과가 있습니다. 특히 자연 소리나 클래식 음악은 식물이 더 편안하게 자라도록 도와줍니다.따라서 음악을 통해 식물의 성장을 촉진시키는 원리는 진동, 화학 반응, 파장 등 다양한 요소에 의해 결정됩니다.