안녕하세요 정경화 전문가입니다.
화학
Q. 차가운걸 먹으면 관자놀이쪽이 띵한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.찬 음식을 먹었을 때 생기는 '저온 자극 두통'은 머리와 얼굴에서 뇌로 통증 신호를 전달하는 삼차신경절에서 비롯됩니다. 아주 차가운 음식이 삼차신경절을 건드려 활성화시키면 체온을 회복하기 위해 혈관이 확장돼 관자놀이가 지끈거리는 것입니다.
생물·생명
Q. 구제역이나 광우병의 원인 인자는 무엇인가요?
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.구제역의 원인은 Picornaviridae Aphthovirus으로 작은 RNA 바이러스입니다. 이는 7개의 혈청형 즉 A, O, C, Asia1, SAT1, SAT2, SAT3형으로 분류되며 이 주요 혈청형은 다시 80여 가지의 아형으로 나뉨. 바이러스의 생존기간은 온도, 습도, pH 및 자외선 등에 영향을 많이 받으며, 통상 물에서는 최대 50일, 흙‧마대‧건초 등에서는 환경조건에 따라서 26~200일, 혈액 등으로 오염된 나무나 금속 등에서는 최대 35일까지 생존한 기록이 있습니다.광우병을 일으키는 원인은 '프리온'이라고 불리는 단백질로 알려져 있습니다. 지금까지 알려진 대부분의 감염 질병들은 DNA나 RNA 같은 유전 정보를 가지는 유전물질에 의해서 감염이 되는데 이 질병의 경우 단백질에 의해서 전염이 됩니다. 보통의 경우 단백질은 체내에 들어오게 되면 단백질 분해 효소에 의해 분해가 되는데 이 단백질은 분해가 되지않는 특징이 있습니다. 그리고 이 단백질을 끓인다고 해서 단백질이 파괴되거나 감염력이 떨어지지 않습니다. 외부로부터 비정상적인 모양을 가진 프리온 단백질이 몸으로 들어오면 정상적인 구조를 가진 프리온을 비정상적인 형태로 바꾸어 버립니다. 이 변형된 단백질이 쌓이면 신경 세포의 기능을 떨어뜨려 세포를 죽이는 것입니다.종류에 따라 다양하지만 세균이나 바이러스는 열을 가하면 죽일 수 있습니다. 하지만 세균이 생성해낸 독소는 열을 가해도 잘 없어지지 않는 경우도 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서 대변,소변은 어떻게 보나요?
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.화장실은 공중전화 부스 크기로 돼 있고, 양변기와 1m 길이의 호스가 있습니다. 호스는 남자들이 소변볼 때 사용합니다. 남자들이 이곳에 소변을 보면 호스에 전기환풍기가 달려 한 곳에 모아지고 나중에 우주선 밖으로 버려진다고 합니다.큰 일을 볼 경우는 엉덩이를 양변기에 완전 밀착시켜 공기를 차단시이 때 일을 보는 중에 행여 공중에 뜨면 곤란하므로 용변기 앞 지지대 밑으로 허벅지를 넣어 몸을 고정시켜야 합니다. 이 자세 취하기를 마치면 용변기 바닥이 열리고 이때부터 우주인은 일을 볼 수 있습니다. 일을 마친 후 환풍기를 작동시키면 물과 함께 용변물이 쓸려 내려가 역시 저장탱크로 갑니다. 이후 용변은 냉동건조 되고, 훗날 우주정거장이 지구대기에 진입하면 우주선과 함께 불타서 사라진다.
지구과학·천문우주
Q. 사람이 우주 공간에 노출되면 순간적으로 얼게 되나요?
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.NASA 고다드 우주비행센터에서 지난 1997년 발표한 자료를 보면 우주에 맨몸으로 잠깐 노출된다고 해서 영구적으로 다치는 건 아니라고 합니다. 또 노출되는 즉시 폭발하거나 동사하지 않고, 심지어는 바로 기절하지도 않는다고 합니다.이유는 우리 몸 순환체계 때문입니다. 아무리 우주라고 해도 체온이 곧바로 떨어지진 않습니다. 피 속의 산소가 남아있을 때까지 의식도 차릴 수 있다고 합니다. 실제로 1965년 진공상태에서 훈련하던 우주인의 우주복이 찢어지는 사고가 발생했는데요. 이때 15초 동안 진공에 노출됐지만 피 속의 산소가 다 소모될 정도의 긴 시간은 아니어서 의식을 잃지 않았습니다.
화학
Q. 매울 때 물을 마시면 더 맵다고 하는데 정말인가요?
안녕하세요. 정경화 과학전문가 입니다.보통 매운 것을 먹고 입안이 얼얼하면 급하게 찬물을 마십니다. 이때 캡사이신의 자극은 통증으로 인식되고 마치 화상과 같아서 찬물이나 얼음물도 어느 정도는 도움이 됩니다. 하지만 금세 다시 통증이 나타나는 이유는 캡사이신이 혀와 입안에 여전히 달라붙어 있기 때문입니다. 물은 극성분자이기 때문에 캡사이신을 녹이지 못합니다.캡사이신은 무극성 분자이므로 따라서 무극성 분자를 녹이기 위해서는 무극성 용매를 사용해서 녹여야합니다. 대표적인 것이 바로 우유입니다. 또 캡사이신은 지용성이기 때문에 우유의 지방성분에 의해 효과적으로 녹습니다. 간혹 우유가 도움이 되는 이유를 우유 속 카제인 때문이라고 알고 있는 사람도 많은데 카제인은 단백질성분으로 별다른 영향을 미치지 않습니다.물을 마셔서 더 매워진다기 보다는 찬물로 약간 진정되었던 매운 자극이 찬 기가 가시면서 다시 매워지는 것이 더 매워진다고 느껴져서 그런 말이 생긴 것 같습니다.
생물·생명
Q. 손톱이 자라나는 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.손톱이 자라는 속도는 사람마다 다르지만, 보통 한달에 1.8mm에서 최대 4.5mm까지 자란다. 손톱은 자극을 많이 받을수록 더 빨리 자라는 특징이 있습니다.손톱은 자극을 많이 받을수록 더 빨리 자라는 특징이 있어서 오른손잡이라면, 왼손보다 더 자주 쓰는 오른손 손톱이 빨리 자랍니다. 이는 손가락에 자극이 갈수록 손톱으로 가는 혈류량이 늘어 손톱의 세포분열이 활발해져 더 빨리 자라기 때문입니다.손톱의 성장 속도는 나이와도 관련이 있는데, 생후에 가장 빨리 자라고 30세를 기준으로 점점 느려진다. 따라서 성장 호르몬과 관련이 있다고 볼 수 있습니다. 시기적으로는 겨울보다 여름에, 밤보다 낮에 손톱이 빨리 자라는데 이것 또한 햇빛의 양에 따라 손톱 성장에 관여하는 호르몬 분비량이 달라지기 때문입니다.
화학
Q. 마이야르 반응은 무엇이고 어떻게 발생하나요?
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.마이야르 반응은 당과 단백질의 구성성분인 아미노산 사이에서 반응이 일어나, 음식의 색깔과 향을 만들어내는 화학반응 인데요. 효소 없이 화학 반응으로만 음식의 변화가 일어나는 것이 특징입니다. 당과 반응하는 단백질의 아미노기 종류에 따라 여러 종류의 음식 향이 만들어지게 됩니다.
생물·생명
Q. 달걀에서 병아리가 되는 부분은 어디입니까
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.많은 사람들이 노른자가 병아리가 되는 것이라고 알고 있지만 사실은 아닙니다.계란에서 병아리가 나올 때에는 노른자나 흰자에서 직접 나오는 것이 아니라 어미 닭의 난관에서 수정이 되면 이미 20시간 정도는 발육을 하다가 계란이 생성되는 과정에 따라 노른자 위에 배자가 위치하여 약 24도 이하가 되면 성장을 멈추고, 이상이 되면 세포분열을 하면서 병아리로 자라게 됩니다. 부화초기에는 주로 탄수화물과 단백질에 관한 영양이 필요하여, 난백을 통한 수분과 함께 영양분을 공급받다가 4일이 지나면 지방과 관련된 영양분이 많이 필요하게 되어 이때는 노른자에서 영양공급을 주로 받게 되죠.뼈가 자라는 때에는 난각에서 칼슘을 공급받는 등 아주 체계적이고 과학적인 방법으로 배자는 영양을 공급받으면서 자라나 병아리가 됩니다. 그러므로 병아리 되는 직접적인 부분은 노른자 위에 위치한 '배자'가 자라서 흰자와 노른자, 난각의 영양분을 이용하여 병아리가 된답니다.
지구과학·천문우주
Q. 심해에 높은 압력에도 생물체가 찌그러지지 않는 이유?
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.수심이 10m 내려갈 때마다 수압이 평균 1기압씩 증가하는데 이 원리대로 계산하면 수심 10km의 해구에 사는 심해 생물은 무려 1천기압의 압력을 받는 것과 같습니다. 높은 수압을 받으며 살고 있는 생물들은 천해 지역의 생물들과는 다른 구조를 갖습니다. 가장 큰 특징은 몸속 빈 공간에 공기대신 물을 채워넣는 것입니다. 이렇게 하면 몸 안에 있는 물과 몸 밖에 있는 물의 압력이 균형을 이뤄 몸체가 찌그러들지 않습니다. 그래서 대부분의 심해 어류는 부레가 없습니다. 또 심해 생물들은 고압에서도 세포 사이의 물질전달이 원활하게 이뤄지도록 막 구조에 유연한 불포화지방을 다량 함유하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 고드름이 얼때 위쪽으로 어는 고드름이 있다는데 그 이유가 궁금합니다
안녕하세요. 정경화 과학전문가입니다.고드름은 원래 위에서 아래로 내려오는 물이 차례로 얼면서 아래로 자랍니다. 즉, 중력에 순응해서 자랍니다. 햇빛에 의해 지붕의 눈이 녹아 내릴 때 대기의 온도가 0℃ 이하이면 녹아 내리는 물이 얼게 됩니다. 얼어버린 얼음의 표면을 타고 물이 내려오면서 계속해서 얼기 때문에 고드름은 점점 굵어지고 길어지게 됩니다. 그러나 역 고드름은 중력에 거슬려서 위로 자라 오릅미다. 이는 공기의 대류현상으로 위쪽은 0℃ 보다 약간 높은 온도이고, 아래쪽은 0℃ 이하 인 경우에 생길 수 있습니다. 위에서 떨어진 물방울이 차례로 얼면서 역고드름이 위로 자라는 현상이며 마치 석회동굴의 석순이 자라는 것과 같다고 할 수 있습니다.